U zamršenoj mreži elektroenergetskih sustava trafostanice igraju ključnu ulogu u osiguravanju pouzdanog i efikasnog prijenosa i distribucije električne energije. U srcu ovih trafostanica su trenutni transformatori (CTS) koji su neophodni za mjerenje i zaštitu električnih krugova. Međutim, sistemski sistem - sklopovi mogu imati značajne uticaje na ove trenutne transformatore. Kao dobavljačTrenutna transformatorska trafostanica, Bio sam svjedok iz prve ruke izazove i implikacije koje kratke - krugove predstavljaju CTS.
Razumevanje kratkog sistema - krugovi
Sistem kratkih - krug nastaje kada postoji nenormalna veza - otporna veza između dva ili više tačaka u električnom krugu koji su obično u različitim naponima. To se može uzrokovati raznim faktorima, poput neuspjeha izolacije, neispravnosti opreme ili vanjska oštećenja. Tokom kratkog događaja kruga, velika količina tekućeg tekla kroz krug, daleko veći od normalne operativne struje.
Veličina kratkog - struje kruga ovisi o nekoliko faktora, uključujući izvornu impedanciju, vrstu kratkog - kruga (npr. TRI - faza, pojedinačna - faza do tla) i lokaciju greške u elektroenergetskom sustavu. Kratki struje kruga mogu biti nekoliko puta veći od nazivne struje opreme, postavljajući značajan stres na električne komponente, uključujući trenutne transformatore.
Uticaj na trenutne performanse transformatora
Zasićenje
Jedan od najznačajnijih efekata kratkog sistema sistema - krugovi na trenutnim transformatorima je zasićenje. CTS dizajnirani su za rad u određenom rasponu struja. Kada se pojavi kratki krug, visoka struja može uzrokovati magnetsku jezgru CT za zasićenje. U zasićenoj državi, gustoća magnetske tokove u jezgri dostiže svoju maksimalnu vrijednost, a CT više ne može precizno precizno transformirati primarnu struju na sekundarnu struju.
Tijekom zasićenosti, sekundarna struja CT više nema linearni odnos s primarnom strujom. To može dovesti do netačnih funkcija mjerenja i zaštite. Na primjer, u zaštitnom sustavu zasićeni CT ne može pružiti tačan prikaz struje greške, što može rezultirati pogrešnim mjerilima zaštitnih releja. Releji se mogu ili ne izvesti kada se greška dogodi ili izlet nepotrebno, što dovodi do prekida napajanja i oštećenja opreme.
Toplotni stres
Drugi glavni utjecaj kratkog - krugova na tekućim transformatorima je toplotni stres. Visoka struja kratkih - kruga stvara veliku količinu topline u CT namota. Toplina je proporcionalna kvadratu trenutne i otpornosti namotaja. Ako događaj kratkog kruga traje relativno dugo, prekomjerna toplina može prouzrokovati izolaciju namota da se pogorša.
Propadanje izolacije može dovesti do kratkog - krugova unutar samog CT-a, dodatno ugrožavanje njegovih performansi i sigurnosti. U teškim slučajevima, termički stres može čak uzrokovati fizičku štetu na CT, poput topljenja namotaja ili deformacije jezgre. CTS su obično dizajnirani s određenom toplinskom rejtingom, koja određuje maksimalnu struju i vrijeme trajanja da CT može izdržati bez značajne štete. Međutim, u slučaju visokog kratkog kruga - kratkih kruga, ova se ocjena može prekoračiti, što dovodi do potencijalnog neuspjeha CT-a.
Mehanički stres
Kratki - krugovi takođe izriču mehanički stres na trenutnim transformatorima. Visoka struja kratkih - kruga stvara elektromagnetske sile između okretaja namotaja i između različitih dijelova CT-a. Te sile mogu biti značajne i mogu prouzrokovati mehaničku deformaciju namotaja i jezgre.
Na primjer, namoti mogu biti raseljene ili oštećene, a jezgra može puknuti ili postati neusklađen. Mehanička oštećenja CT-a može utjecati na njegove električne performanse i može također dovesti do dugoročnih pitanja pouzdanosti. Pored toga, mehanički stres može olabaviti veze unutar CT-a, povećavajući kontakt otpor i dalje doprinose toplinskim problemima.
Vrste trenutnih transformatora i njihova osjetljivost na kratke - krugove
Tip rane CT
Tip rane CTje uobičajena vrsta trenutnog transformatora. U vrsti rane CT, primarno vijuga direktno je povezano sa krugom koji se može mjeriti struje. Ovi CTS su uglavnom osjetljiviji na zasićenje tokom kratkih krugova, jer njihove magnetne jezgre imaju ograničen magnetni tok - nosivost.
Dizajn CTS tipa rane također ih čini ranjivijim na termički i mehanički stres. Zatvori - rana priroda namota znači da bilo koji mehanički pokret ili deformacija može lako poremetiti električnu izolaciju i magnetsku spajanje između primarnih i sekundarnih namotaja.
Bar tipa CT
Bar tip CTS, s druge strane, imaju jednostavniji dizajn. Primarni vijuga je jedan - okretni dirigent, obično sabirnice. Bar tip CTS-a imaju bolju sposobnost da izdrži kratke - krugove u odnosu na CTS tipa rane. Jednokrevetni - okrenuti primarno vijuga ima niži otpor i manje je vjerovatno da će doživjeti značajan toplinski stres za vrijeme kratkog - kruga.
Međutim, barski tipa CTS nije imun na efekte kratkih krugova. Oni se još uvijek mogu zasititi pod visokim strujama kratkih - kruga, a mehaničke sile generirane kratkim krugom mogu uzrokovati štetu na kućištu i vezama CT-a.
Strategije ublažavanja
Pravilno dimenzioniranje i izbor
Da bi se umanjili utjecaj sistema kratkog - krugovi na trenutne transformatore, pravilno dimenzioniranje i odabir su presudni. CTS bi se trebao odabrati na temelju očekivanih kratkog - sklopnih struja u elektroenergetskom sustavu. CT-ova ocijenjena struja, klasa tačnosti i karakteristike zasićenosti treba pažljivo razmatrati kako bi se osiguralo pouzdano može raditi tokom normalnih i greške.
Na primjer, CTS s većim granicom za zasićenje može se bolje izdržati kratkih struja bez zasićenja bez zasićenja. Pored toga, CTS s odgovarajućom toplinskom rejtingom treba odabrati za rukovanje toplinom generiranom tijekom kratkog - krugova.
Zaštitna releja
Zaštitno prebacivanje može se koristiti i za ublažavanje efekata kratkih - krugova na trenutnim transformatorima. Releji se mogu dizajnirati da otkrije kratkim uvjetima kruga brzo i izoliraju neispravan dio elektroenergetskog sustava. Smanjenjem trajanja kratkog - kruga, stres na CTS-u može se minimizirati.
Napredne šeme zaštite, poput diferencijalne zaštite i zaštite od udaljenosti, mogu pružiti tačniju i pouzdanu detekciju grešaka. Ove sheme mogu pomoći osiguravanju da CTS nisu izloženi visokim kratkim strujama kruga u produženom periodu.
Praćenje i održavanje
Redovno praćenje i održavanje trenutnih transformatora od suštinskog su značaja za otkrivanje bilo kakvih potencijalnih problema uzrokovanih kratkim - sklopovima. Tehnike praćenja, poput mjerenja sekundarnog struje i napona, mogu pružiti vrijedne informacije o učinku CT-a. Sva odstupanja od uobičajenih radnih uvjeta mogu biti pokazatelj problema, poput propadanja zasićenja ili izolacije.
Aktivnosti održavanja, poput vizuelnog pregleda, testiranje izolacije i kalibracije, mogu pomoći u prepoznavanju i rješavanju problema prije nego što dođu do ozbiljnih neuspjeha. Zadržavanjem CTS-a u dobrom stanju, njihova sposobnost izdržati kratkih krugova mogu se poboljšati.
Zaključak
Sistemski kratki - sklopovi mogu imati dubok utjecaj na performanse i pouzdanost trenutnih transformatora u trafostanicama. Zasićenost, toplinski stres i mehanički stres glavni su izazovi koji su se suočili tokom kratkih događaja. Kao dobavljačTrenutna transformatorska trafostanica, Razumijemo važnost pružanja visokog kvaliteta - kvalitetnih CTS-a koji mogu izdržati strogosti kratkih krugova.
Primjenom odgovarajuće veličine i odabira, zaštitnih relejanja i strategija praćenja i održavanja, negativni efekti kratkih - krugova na trenutne transformatore mogu se umanjiti. Ako vam trebaju pouzdane strujske transformatore za vašu trafostanicu, pozivamo vas da nas kontaktirate za daljnje rasprave i nabavke. Naš tim stručnjaka može vam pružiti najbolja rješenja prilagođena vašim specifičnim zahtjevima.
Reference
- Blackburn, JL (2013). Zaštitna releja: principi i aplikacije. CRC Press.
- Gross, CA (2007). Analiza elektroenergetskog sistema. Wiley - interspienost.
- IEC 60044 - 1: 2017, Instrument transformatori - Dio 1: Trenutni transformatori.
