Projekt trójcelowego transformatora ziemnego

Podziemne linie przesyłowe kablowe

Linie kablowe z bezpośrednim zakopaniem w gruncie mają dużą rozproszoną pojemność, co powoduje wysoki jednofazowy prąd pojemnościowy krótkiego zwarcia do ziemii. Dla linii 10 kV, jeśli ten prąd przekracza 10 A, łuki trudno gasną, narażając linię i sprzęt na nadciśnienie łuku i zagrożenia. Zatem wygaszanie łuku jest konieczne. W przypadku głównego transformatora o połączeniu Dyn, wystarczy cewka wygaszająca łuk zamontowana na punkcie neutralnym wtórnym. Dla tych o połączeniu Yd, potrzebny jest sztuczny punkt neutralny (dostarczany przez transformator zasilania ziemnego).

1 Transformatory zasilania ziemnego

Transformator zasilania ziemnego służy dwóm celom: jego strona pierwotna działa jako sztuczny punkt neutralny (zakładany za pomocą cewki wygaszającej łuk, dostarczającej indukcyjny prąd do wygaszania łuku), a strona wtórna zasila stację. Cewki wygaszające łuk są niezbędne. Jak pokazano na Rysunku 1, jego strona pierwotna używa połączenia Z (aby zmniejszyć impedancję sekwencji zerowej i zwiększyć kompensację) do uzyskania punktu neutralnego. Cewka, z regulowanymi powietrznymi szczelinami/wiklinkami, balansuje prąd pojemnościowy (poniżej 5 A) do ziemienia i wygaszania łuku.

Ze względu na nierówną pojemność stron pierwotnej i wtórnej, transformatory zasilania ziemnego są o 15% lżejsze niż zwykłe transformatory energetyczne o tej samej pojemności.

2 Trójcelowy transformator zasilania ziemnego

Aby zwiększyć bezpieczeństwo i niezawodność linii energetycznych, szeroko stosowane są za granicą sprzęgło neutralne o połączeniu Z (bez strony wtórnej) połączone z cewką wygaszającą łuk do wygaszania łuku. Jednak takie sprzęgła (dla głównych transformatorów o połączeniu YNd/Yd) działają tylko jako sztuczne punkty neutralne, nie dostarczając napięcia niskiego napięcia 400V. Dlatego potrzebny jest dodatkowy transformator zasilający stację, co zwiększa koszty, wymaga więcej miejsca i powoduje wysokie straty/niską niezawodność.

Aby rozwiązać ten problem, Fabryka Transformatorów w Kunming opracowała trójcelowy transformator zasilania ziemnego (SJDX - 630/160/10). Integruje on sprzęgło neutralne o połączeniu Z (bez obмотки вторичной стороны), cewkę wygaszającą łuk i transformator zasilający stację. Jego podstawowa struktura jest pokazana na Rysunku 2.

Ten trójcelowy transformator zasilania ziemnego jest zamontowany na pięcioczłonowej rdzeniowej koniugacji. Strony pierwotna (z przełącznikami stępni napięcia) i wtórna trójfazowego transformatora zasilania ziemnego są nawinięte na trzy człony (część dolna na Rys. 2), podczas gdy cewka wygaszająca łuk znajduje się na dwóch innych (część górna na Rys. 2). Umieszczenie lżejszej cewki wygaszającej łuk na górze ułatwia regulację powietrznych szczelin, ale wymaga wzmocnionego mocowania. Odwrócenie układu wykorzystuje cięższy transformator do stabilizacji cewki, zmniejszając wibracje, kosztem wygody montażu cewki i regulacji powietrznych szczelin. Ten projekt upraszcza strukturę, oszczędza materiały, redukuje straty, zapewnia dobrą kompatybilność i umożliwia automatyczną kompensację wygaszania łuku poprzez sterowanie mikrokomputerem.