Dizajn trinamenega zazemljitvenega transformatorja

Podzemne električne kabelske prenosne linije

Neposredno zakopane električne kabelske linije imajo veliko kapacitivnost, razpršeno v tleh, kar povzroča visok kapacitivni tok enofaznega kratičnega zemeljskega strma. Za 10 kV linije, če ta tok preseže 10 A, se loki težko samodejno ugasijo, kar pomeni tveganje za previsoke napetosti in nevarnost za opremo na liniji. Ugasitev loka je torej potrebna. Z Dyn-povezanim glavnim transformatorjem dovolj je lokotlačnega črka na sekundarni neutralni točki. Za Yd-povezane pa je potreben umetni neutral (dostavljen s transformatorjem za zemljenje).

1 Transformatorji za zemljenje

Transformator za zemljenje služi dvema namenoma: njegova primarna stran deluje kot umetna neutralna točka (zemljena preko lokotlačnega črka za oskrbo z induktivnim tokom za ugasitev loka), in sekundarna stran oskrbuje podstano. Lokotlačni črk so ključni sodelavci. Kot prikazano na Sliki 1, njegova primarna stran uporablja Z-povezavo (za zmanjšanje neničelne vrste impedanc in izboljšanje kompensacije) za pridobitev neutralne točke. Črki, s prilagodljivimi zračnimi prostranstvi/oboji, uravnavajo kapacitivni tok (pod 5 A) za zemljenje in ugasitev loka.

Zaradi neravnomernih kapacitet primarne in sekundarne strani so transformatorji za zemljenje 15% lažji od običajnih transformatorjev z enako kapaciteto.

2 Trodelni transformator za zemljenje

Za izboljšanje varnosti in zanesljivosti električnih linij se v tujini široko uporabljajo Z-povezani neutralni kuplerji (brez sekundarne strani) v kombinaciji z lokotlačnimi črki za ugasitev loka. Vendar takšni kuplerji (za YNd/Yd-povezane glavne transformatorje) služijo le kot umetne neutralske točke, ne morejo pa oskrbiti z 400V nizkonapetostno energijo. Torej je potreben dodatni transformator za uporabo v podstani, kar poveča stroške, prostor in povzroča visoke izgube/slabšo zanesljivost.

Za reševanje tega problema je Kunming Transformer Factory razvil trodelni transformator za zemljenje (SJDX-630/160/10). Integrira Z-povezan neutralni kupler (brez sekundarnih ovinjanj), lokotlačni črki in transformator za uporabo v podstani. Njegov osnovni strukturni načrt je prikazan na Sliki 2.

Ta trodelni transformator za zemljenje je nameščen na petolimbni konjugirani jedri. Primarna (z napajalniki za spremembo odziva) in sekundarna ovinjanja trifaznega transformatorja za zemljenje so ovinti na treh limbeh (spodnji del na Sliki 2), medtem ko je lokotlačni črki na drugih dveh (vrhnji del na Sliki 2). Postavitev lažjega lokotlačnega črka na vrhu olajša prilagoditev zračnega prostranstva, vendar zahteva okrepitveno fiksiranje. Obratna postavitev uporablja težjega transformatorja za stabilizacijo črka, kar zmanjša vibracije na račun lahkosti namestitve črka in prilagodbe zračnega prostranstva. Ta dizajn poenostavlja strukturo, štede material, zmanjša izgube, zagotavlja dobro združljivost in omogoča avtomatsko kompenzacijo ugasitve loka preko mikročipovega nadzora.