Какви са ефектите на мощните скокове върху мощните трансформатори на подстанция?

Пренапрежението на енергията е внезапно увеличение на електрическото напрежение, което може да има пагубни ефекти върху различно електрическо оборудване, включително подстанционни мощни трансформатори. Като водещ доставчик на мощностни трансформатори на подстанции, ние разбираме значението на разбирането на тези ефекти, за да гарантираме надеждността и дълголетието на трансформаторите, които предоставяме. В този блог ще се задълбочим във въздействието на мощните скокове върху подстанционните силови трансформатори, изследвайки причините, последствията и превантивните мерки.

Причини за енергийните скокове

Пренапрежението за енергия може да бъде причинено от различни фактори, както вътрешни, така и външни за захранващата система. Външните фактори включват удари на мълния, които са една от най -често срещаните причини за скока на мощността. Когато светкавичен болт удари електропровода или близкия обект, той може да инжектира голямо количество електрическа енергия в системата, което води до внезапно увеличаване на напрежението. Високият енергиен скок може да пътува през електрическата мрежа и да достигне до подстанционни мощни трансформатори.

Друга външна причина е повторната енергия на големи електрически товари. Когато голям товар, като промишлен двигател или голям въздушен кондициониращ блок, внезапно е изключен и след това отново, това може да доведе до моментна промяна в електрическия поток, което води до скок на захранването.

Вътрешните фактори в рамките на електроенергийната система също могат да допринесат за пренапрежение на енергията. Неизправките в електрическата мрежа, като къси вериги или наземни повреди, могат да причинят бърза промяна в електрическия ток и напрежение. Когато се появи повреда, защитните устройства в системата могат да работят, за да изолират повредата, но това също може да доведе до скок на захранването, тъй като електрическата енергия е преразпределена.

Ефекти върху мощностните трансформатори на подстанция

Увреждане на изолацията

Едно от най -значимите ефекти на мощните скокове върху мощностните трансформатори на подстанция е изолационното увреждане. Трансформаторите разчитат на висококачествени изолационни материали, за да предотвратят изтичането на електрическия ток и да поддържат правилното функциониране на трансформатора. Престорите на мощността могат да подлагат изолацията на прекомерно напрежение, което може да доведе до разрушаване на изолацията.

Когато изолацията се разпадне, това може да доведе до частични изхвърляния в рамките на трансформатора. Тези частични изхвърляния могат постепенно да ерозират изолационния материал с течение на времето, намалявайки неговата ефективност и увеличавайки риска от пълна повреда на изолацията. Пълната повреда на изолацията може да доведе до къса верига в рамките на трансформатора, което може да причини значителни щети и дори може да доведе до пожар или експлозия.

Прегряване

Пренасочването на енергия също може да доведе до прегряване в подстанционните мощни трансформатори. Внезапното увеличаване на напрежението може да доведе до увеличаване на електрическия ток, преминаващ през намотките на трансформатора. Според закона на Joule (p = i²r), където P е мощността, разсеяна като топлина, аз съм токът, а R е съпротивлението, увеличаването на тока води до увеличаване на топлината, генерирана в трансформатора.

Прегряването може да повреди изолационните материали и намотващите проводници. Високите температури могат да доведат до разграждане на изолацията по -бързо, а също така може да доведе до разширяване и свиване на намотващите проводници, което може да доведе до механично напрежение и потенциално да доведе до увреждане на проводника. Продължителното прегряване може значително да намали живота на трансформатора и в крайна сметка може да доведе до пълен провал.

Механично напрежение

Бързата промяна в електрическия ток и напрежението по време на скока на мощността също може да подчини трансформатора на механично напрежение. Магнитните сили в рамките на трансформатора са пропорционални на квадрата на тока. Когато възникне мощност, внезапното увеличаване на тока може да доведе до значително увеличение на магнитните сили, което може да постави стрес върху вътрешните компоненти на трансформатора, като намотките и сърцевината.

Механичното напрежение може да доведе до преместване или деформиране на намотките, което може да доведе до къси вериги или отворени вериги. Той също може да причини увреждане на основните ламинирания, намалявайки ефективността на трансформатора и увеличавайки основните загуби. В тежки случаи механичният стрес може да доведе до прекомерно прекомерно трансформатора, което може допълнително да повреди вътрешните компоненти и външното заграждение на трансформатора.

Въздействие върху защитните устройства

Захранването на мощността също може да повлияе на работата на защитните устройства, свързани с трансформаторите на подстанция. Защитните устройства, като прекъсвачи и предпазители на вериги, са проектирани да откриват анормални електрически условия и да изолират трансформатора от захранващата система, за да се предотврати повреда. Въпреки това, скоковете на захранването могат да доведат до неизправност на защитните устройства.

Захранването на захранването може да доведе до фалшиво пътуване на прекъсвач, който може да наруши захранването на потребителите. От друга страна, ако скокът на захранването е твърде голям, защитното устройство може да не е в състояние да прекъсне тока достатъчно бързо, което позволява на скока да повреди трансформатора. Освен това, повторните скокове на захранването могат да причинят износване на защитните устройства, намалявайки надеждността им с течение на времето.

Превантивни мерки

За да се смекчат ефектите на енергийните скокове върху мощностните трансформатори на подстанция, могат да бъдат предприети няколко превантивни мерки.

Пренапрежение арестуваните

Арестувателите на пренапрежение са един от най -ефективните начини за защита на мощностни трансформатори на подстанции от мощност. Арестите на пренапрежение са устройства, които са свързани към терминалите на трансформатора и са проектирани да отклоняват излишното напрежение, причинено от скок на захранването към земята. Когато възникне мощност, пренапрежението на пренапрежение провежда тока на високо напрежение към земята, предпазвайки трансформатора от прекомерното напрежение.

Налични са различни видове арестувания на пренапрежение, включително арестуващи метални - оксидни пренапрежения, които се използват широко в приложения за подстанции поради отличната си производителност и надеждност. Арестите на метално -оксидни пренапрежения имат не -линейно напрежение - ток характеристика, която им позволява да провеждат ток само когато напрежението надвишава определен праг.

Правилно заземяване

Правилното заземяване е от съществено значение за защитата на мощните трансформатори на подстанция от мощност. Добрата система за заземяване осигурява път с ниско съпротивление, за да се стигне до електрическия ток на земята в случай на скок на захранването. Това помага да се намали напрежението на напрежението върху трансформатора и свързаното с него оборудване.

Системата за заземяване трябва да бъде проектирана и инсталирана в съответствие със съответните стандарти и насоки. Той трябва да включва заземяващи електроди, като заземяващи пръти или заземени решетки, които са свързани към рамката на трансформатора и други електрически компоненти. Редовни проверки и поддръжка на системата за заземяване също са необходими, за да се гарантира нейната ефективност.

Мониторинг и поддръжка

Редовният мониторинг и поддържане на мощностни трансформатори на подстанции са от решаващо значение за откриване и предотвратяване на ефектите на енергийните скокове. Системите за наблюдение могат да бъдат инсталирани за измерване на различни параметри на трансформатора, като напрежение, ток, температура и изолация. Чрез непрекъснато наблюдение на тези параметри всички ненормални условия, причинени от мощност или други фактори, могат да бъдат открити рано, което позволява навременна поддръжка и ремонт.

Дейностите по поддръжката трябва да включват визуални проверки, тестване на изолации и анализ на маслото. Визуалните проверки могат да помогнат за откриване на физически щети или признаци на прегряване на трансформатора. Изолационните тестове, като диелектрични разграждащи тестове и тестове за частични разряди, могат да предоставят информация за състоянието на изолацията. Анализът на маслото може да открие всички замърсители или продукти за разграждане в трансформаторното масло, което може да показва потенциални проблеми.

Заключение

Като доставчик на мощностни трансформатори на подстанции, ние се ангажираме да предоставим на нашите клиенти продукти с високо качество, които са надеждни и издръжливи. Разбирането на въздействието на енергийните скокове върху подстанциите на мощност трансформатори е от съществено значение за осигуряване на правилната работа и защита на тези критични активи. Чрез прилагането на превантивни мерки като арестуващи пренапрежение, правилното заземяване и редовното наблюдение и поддръжка, рисковете, свързани с енергийните скокове, могат да бъдат значително намалени.

Ако сте на пазара за мощностни трансформатори на подстанции или се нуждаете от повече информация за защита на вашите трансформатори от пренапрежение на захранването, моля, не се колебайте да се свържете с нас. Имаме екип от експерти, които могат да ви предоставят правилните решения и съвети, съобразени с вашите специфични нужди. Посетете нашитеПодстанция за разпределение,Захранване подстанцияиЕдиничен подстанция ТрансформаторСтраници за повече подробности относно нашите продукти за продукти.

ЛИТЕРАТУРА

• Blackburn, JL (2014). Защитно препредаване: принципи и приложения. CRC Press.
• Gross, G., & Grainger, JJ (2007). Анализ на електроенергийната система. Уайли.
• IEEE STD C62.11-2012, IEEE стандарт за арестуващи метални - оксид за променлив ток за променливотокови вериги.
• Westinghouse Electric Corporation. (1964). Електрическа референтна книга за предаване и разпространение. Westinghouse Electric Corporation.