I. Основна причина на повредата: Електродинамично въздействие (Съответства на GB/T 1094.5 / IEC 60076-5)
Посочената причина за сриването на края на високонапреговите обмотки е моментното електродинамично въздействие, причинено от тока при кратко замыкание. Когато в системата се появи единичен фазов заземителен дефект (например при бълня или изолационен пробив), заземителният трансформатор, като път на дефектния ток, издържа токове при кратко замыкание с висока амплитуда и стръмен ръст. Според законите на Ампер, проводниците на обмотките са подложени на радиални (вътрешно съпресняващи) и осеви (разтягащи/съпресняващи) електродинамични сили в силно магнитно поле. Ако електродинамичната сила надхвърли механичната гранична устойчивост на структурата на обмотката (проводници, разстоятелни, пресни плочки, връзки), това ще доведе до необратимо деформиране, местопребразување или искривяване на обмотките, което накрая се проявява като сриване на края на обмотките - типичен начин на повреда на трансформаторното оборудване при дефекти при кратко замыкание.
II. Свързани тригерни фактори на дефект: Резонансна надвoltage и включване с остатъчен дефект (Съответства на стандарти за защита от надвoltage като DL/T 620 / IEC 60099)
Системна резонансна надвoltage (Ферорезонанс / Линейна резонанс)
Неправилното подбиране на параметрите на системата (капацитет на линията, индуктивност на PT, индуктивност на дугогасеща катушка и др.) може да активира ферорезонанс или линейна резонанс, пораждайки постоянна надвoltage. Тази надвoltage многократно действа върху слабите точки на изолацията (стареещи изолатори, ограничители, гнезда и др.), водейки до преразходящи дъгови заземления или многократни пробиви, които карат заземителния трансформатор да издържа високочестотни импулсни токове. Това не само директно произвежда електродинамични удари, но и ускорява термалното и електрическото стареене на изолацията на обмотките (между виткове, между слоеве и основна изолация), значително намаляващо диелектричната и механичната устойчивост, правейки ги по-уязвими към сриване при последващи удари или нормална експлоатация.
Включване с постоянен дефект след удари от бълня
След удар от бълня, който предизвика постоянен заземителен дефект в линията, ако дефектната точка не е изолирана (например, ако прекъсвателят не се отвори или указанията за дефект са неясни), техническият персонал по грешка възстановява напрежението (включване с дефект), принуждавайки заземителния трансформатор да пропуска постоянн ток при рабоча честота (значително надхвърлящ проектната граница). Постоянният свръхток активира ефекта на Йоулово затопляне I²Rt, причинявайки остър скок на температурата на обмотките над допустимата граница на изолацията (например 105°C за клас A), бързо довеждайки до термално стареене, карайки и загуба на изолационните свойства, което накрая довежда до краткосвързване и изгаряне на обмотките (термално сриване). Това състояние причинява разрушителни повреди на оборудването.
III. Оптимизационна схема: Подобряване на устойчивостта на оборудването и завършване на защитните стратегии (Интегриране на стандарти за избор на оборудване, релейна защита и мониторинг на състоянието)
Подобряване на устойчивостта на оборудването при кратко замыкание (Съответства на GB/T 1094.5 / IEC 60076-5)
Изисквания за избор: При последващите закупувания трябва да се предпочитат модели с висока устойчивост при кратко замыкание, верифицирани чрез стриктни тестове за устойчивост при кратко замыкание (например, IEC 60076-5), с акцент върху дизайна на структурата на обмотките (усилени пресни плочки, осеви зажимащи системи, радиални опорни структури, процеси за преустройство на проводниците), прочността на материала и производствените процеси.
Опционален серийен ограничителен реактор: Инсталирайте ограничителен реактор в нейтралната верига на заземителния трансформатор, за да се ограничи амплитудата и скоростта на нарастване на дефектните токове, намалявайки електродинамичните удари върху обмотките. В същото време трябва да се провери въздействието върху режима на заземяване на системата и релейната защита.
Оптимизиране на конфигурацията и настройките на релейната защита (Съответства на стандарти за релейна защита DL/T 584 / DL/T 559)
Принцип на настройка: Настройките на защитата от свръхток (нулево ниво на свръхток, обратнопропорционален свръхток) на заземителния трансформатор трябва строго да са по-ниски от термалната и динамичната устойчивост на оборудването (изчислени според GB/T 1094.5).
Координиране на стъпки: Задаването на време на защитата на заземителния трансформатор (например 100A/10s) трябва надеждно да се координира с горното защитно устройство на линията (изходен прекъсвател). Обезпечете, че защитата на линията (нулево ниво I: 0.2с, II: 0.7с) може бързо да изчисти заземителните дефекти на линията, предотвратявайки заземителния трансформатор от ненужен стрес. Защитата на заземителния трансформатор, като близка резервна, трябва да има оперативно време, по-голямо от най-дългото време на защитата на линията (включително градацията Δt).
Оптимизация на настройките на защитата на заземителния трансформатор:
Подобряване на способността за бързо изчистване на дефектите (Съответства на DL/T 584 / DL/T 559)
Конфигурация на направена нулева защита: Разположете и надеждно активирайте направена нулева защита (I/II стъпка) в защитата на линията. Елементът на посоката точно различава дефектните и недефектните линии, гарантирайки, че прекъсвателят на дефектната линия надеждно се отваря в рамките на ≤0.2с при единичен фазов заземителен дефект, изцяло изолирайки източника на дефекта - това е основната защитна мярка за предотвратяване на повреди на заземителния трансформатор.
Разположение на интелигентни онлайн системи за мониторинг и ранно предупреждение (Съответства на стандарт за мониторинг на състоянието DL/T 1709.1)
Мониторинг на реалното време на горещите точки на обмотките: Инсталирайте оптически влак или платинови резистивни температурни сензори на ключови позиции на края на високонапреговите обмотки, за да се постигне реален мониторинг с точност ±1~2°C. Задайте многоуровневи сигнали за тревога (предупреждение/аларма) и прагове за отваряне (изчислено на базата на термални модели на изолационния клас), автоматично задействайки защитни действия, когато се надвишат границите, за да се предотврати термално сриване.
Мониторинг на електрическите параметри на нейтралната точка и аларма за асиметрия: Непрекъснато мониторирайте тока на нейтралната точка и системното разместване на напрежението (нулово ниво на напрежението) и конфигурирайте функции за аларма при надвишаване на асиметрията. Когато се засечат постоянно/често аномални електрически параметри на нейтралната точка (указващи интермитентно заземление, резонанс или декаденция на изолацията), издавайте незабавни предупреждения за ранно въздействие върху дефектите.
Заключения от оптимизацията и препоръки за прилагане
