I. Основна Причина на Повреда: Електродинамски Удар (Соодветствува со GB/T 1094.5 / IEC 60076-5)
Директната причина за колапс на крајот на високонапонската намотка е моменталниот електродинамски удар индуциран од токот на краткиот според. Кога се случи једнофазен земјски дефект во системот (како што се грмежеви прекосилувања, повреда на изолацијата итн.), земјскиот трансформатор, како пат на дефектниот ток, издржува ток на краткиот според со голема амплитуда и стрмена стопа на раст. Според законот на Ампер, проводниците на намотката подлежат на радијални (компресија надвор) и аксијални (разтегнување/компресија) електродинамски сили во силно магнетно поле. Ако електродинамската сила надмине механичката граница на структурата на намотката (проводници, промежути, притисни плочи, врзни системи), тоа ќе предизвика необратливо деформирање, поместување или искривување на намотката, што на крај ќе се изрази како колапс на крајот на намотката - типичен начин на повреда на опремата од тип трансформатор при дефекти на краткиот според.
II. Соодветни Тригерни Дефекти: Резонансни Прекосилувања и Подесување со Постоечки Дефекти (Соодветствува со стандарди за заштита од прекосилување како DL/T 620 / IEC 60099)
Системски Резонансни Прекосилувања (Ферорезонанс / Линеарен Резонанс)
Неправилното парчење на параметрите на системот (капацитет на линијата, индуктивност на PT, индуктивност на апарата за гасење на арка итн.) може да активира ферорезонанс или линеарен резонанс, што генерира продолжително прекосилување. Ова прекосилување повторно делува на слаби точки на изолацијата (стареечи изолатори, ограничителни клапи, бушинги итн.), што доведува до интермитентни аркови земјски дефекти или повторни разбивања, што го прави земјскиот трансформатор да издржува високочестотни ударни токови. Ова не само директно генерира електродинамски удари, туку и убрзува термичкото и електричкото стареење на изолацијата на намотката (меѓу намотките, меѓу слоевите и главната изолација), значително ја намалувајќи неговата диелектрична и механичка јачина, што го прави по воспrijatno na kolaps pod sledne udari ili normalna operacija.
Podesek so postoečki defekti posle udara od munja
Posle udara od munja koj prouzrokuva trajan zemjski defekt na liniji, ako točka defekta ne biva izolirana (npr. prekidač ne isključi ili oznaka defekta nije jasna), održavatelji pogrešno vratite struju (podesek sa defektom), prisiljavajući zemjski transformator da stalno propušta strujni defekt na frekvenciji struje (daleko iznad projektovanih granica). Stalni pretok struje pokreće I²Rt Jouleov učinak zagrevanja, što dovodi do brzog porasta temperature namotke iznad granice izdržljivosti izolacije (npr. 105°C za klasu A), ubrzano dovodeći do termičkog starenja, ugljenjanja i gubitka performansi izolacije, konačno rezultirajući short-circuit i spaljivanje namotke (termički kolaps). Ova situacija dovodi do opsežne štete opremi.
III. Optimalna shema: Unapređenje izdržljivosti opreme i savršenstvo strategija zaštite (Integracija standarda za izbor opreme, relejnu zaštitu i nadzor stanja)
Unapređenje otpornosti na kratki spoj opreme (U skladu sa GB/T 1094.5 / IEC 60076-5)
Zahtevi za izbor: Prioritetno birati modele s visokom otpornosti na kratki spoj potvrđene strogi testiranjem otpornosti na kratki spoj (npr. IEC 60076-5) za buduće nabave, fokusirajući se na dizajn namotkastih struktura (pojačane pritisne ploče, akisni klampni sistemi, radijalni podržni sistemi, procesi transpozicije provodnika), čvrstoću materijala i proizvodne procedure.
Opcioni serijalni ograničavajući reaktor: Instalirati ograničavajući reaktor u neutralnom krugu zemljujućeg transformatora kako bi efikasno suzbijali amplitudu i stopu rasta defektne struje, smanjujući elektrodinamički uticaj na namotke. Takođe, mora se proveriti uticaj na sistemsku zemlju i relejnu zaštitu.
Optimizacija konfiguracije i podešavanja relejne zaštite (U skladu sa standardima za relejnu zaštitu DL/T 584 / DL/T 559)
Princip podešavanja: Podešavanja za prekomjernu strujnu zaštitu (nula-sekvencijska prekomjerna struja, inverzna prekomjerna struja) zemljujućeg transformatora moraju strogo biti niže od termodinamičkih stabilnih granica opreme (računata prema GB/T 1094.5).
Koordinacija razreda: Vremenska kašnjenja zaštite zemljujućeg transformatora (npr. 100A/10s) moraju pouzdano koordinirati sa upstream line protection (outgoing circuit breaker). Osigurati da linijarna zaštita (nula-sekvencijska Faza I: 0.2s, Faza II: 0.7s) može brzo eliminirati zemljujuće defekte na liniji, sprečavajući zemljujući transformator da izdržava nepotreban stress. Zaštita zemljujućeg transformatora, kao blizu rezervna, treba da ima vremensko kašnjenje veće od najdužeg vremenskog kašnjenja linijarne zaštite (uključujući gradaciju Δt).
Optimizacija podešavanja zaštite tela zemljujućeg transformatora:
Jačanje sposobnosti za brzo uklanjanje defekata (U skladu sa DL/T 584 / DL/T 559)
Konfiguracija smjerne nula-sekvencijske zaštite: Implementirati i pouzdano aktivirati smjernu nula-sekvencijsku strujnu zaštitu (Faza I/II) u linijarnoj zaštiti. Element smjera precizno razlikuje defektne i ne-defektne linije, osiguravajući da prekidač defektne linije pouzdano isključi unutar ≤0.2s tijekom jednofaznih zemljujućih defekata, potpuno izolirajući izvor defekta - ovo je ključna mera zaštite za sprečavanje oštećenja zemljujućeg transformatora.
Implementacija inteligentnih on-line nadzornih i ranog upozorenja sistema (U skladu sa standardom za nadzor stanja DL/T 1709.1)
Nadzor temperature točke toplosti namotke u stvarnom vremenu: Instalirati senzore temperature od optičkih vlakana ili platinske otpornosti na ključnim pozicijama kraja visokonaponske namotke kako bi se ostvario nadzor u stvarnom vremenu sa ±1~2℃ preciznošću. Postaviti više nivoa alarmova (upozorenje/ozbiljno) i pragove prekidanja (računati na temelju modela toplinskog klase izolacije), automatski pokrećući zaštitne radnje kada su prekoračeni granici kako bi se sprečio termički kolaps.
Nadzor električkih parametara neutralne tačke i asimetrično upozorenje: Kontinuirano nadgledati struju neutralne tačke i sistemski pomak napona (nula-sekvencijski napon) i konfigurirati funkcije asimetričnog prekoračenja. Kada se detektiraju stalni/frekventni anormalni električki parametri neutralne tačke (indikativni za intermitentno zemljenje, rezonanciju ili degradaciju izolacije), odmah izdavati upozorenja za ranu intervenciju greške.
Zaključci optimizacije i preporuke za implementaciju
