Fenomèn overvoltage transfòmatè ak mezi pwoteksyon

Avèk devlopman rapid nan teknoloji tankou UHV ak nouvo koneksyon griy enèji, transfòmatè-ekipman debaz pou transmisyon pouvwa ak konvèsyon vòltaj-yo kritik nan fyab nan griy elektrik ak bon jan kalite ekipman pou pouvwa a. Sepandan, transfòmatè yo souvan fè fas a menas la nan survoltaj pandan operasyon an: lè vòltaj la opere depase maksimòm vòltaj k ap travay akseptab, yon fenomèn survoltaj rive. Sa a anomali vòltaj pasajè pa sèlman akselere aje nan izolasyon transfòmatè, men li ka tou dirèkteman lakòz pann izolasyon, ki mennen nan echèk ekipman oswa menm aksidan griy. Yon analiz apwofondi nan mekanis jenerasyon survoltaj ak aplikasyon an nan mezi pwoteksyon vize yo esansyèl pou asire operasyon an san danje nan transfòmatè.

 

 

 

 

Overvoltages nan sistèm pouvwa yo klase an twa kalite prensipal ki baze sou dire ak kòz:survoltaj tanporè, chanje survoltaj, episurvoltaj atmosferik (survoltaj zèklè), yo chak ak senaryo deklanche diferan ak karakteristik danje.

 

 

 

 

 

 

(1) Chanje Overvoltage: Osilasyon pasajè nan enèji elektwomayetik

Lè w pran chanjman ki pa gen -chaj nan yon etap-desann transfòmatè-senaryo ki pi komen nan griy elektrik-kòm egzanp, kapasite segondè-bò a gen yon enpak minim sou bò prensipal la lè konvèti, kidonk li ka neglije. Mawonnen prensipal laliy-a-kapasite tè ()epikapasite interturn ()vin paramèt kle. Depinan transformateur pouvwa, efè a nan kapasite interturn ka plis senplifye pou analiz kalitatif.

Lè yon transfòmatè pa-chaj etenn, si kouran ki pa-chaj la pa -zewo, enèji jaden mayetik ki estoke nan enduktans prensipal la. () ak enèji jaden elektrik ki estoke nan () osile nan sikwi paralèl ki te fòme paepi. Osilasyon sa a, ak yon frekans nan plizyè santèn a plizyè milye Hz epi ki dire sèlman kèk sik pouvwa -frekans, konvèti enèji chan mayetik antyèman nan enèji jaden elektrik lè aktyèl rive nan zewo, ogmante vòltaj kondansateur a yon maksimòm ak deklanche survoltaj switching. Pi wo enduktans likidasyon ak pi ba liy -a-kapasite tè ogmante anplitid survoltaj, eksplike poukisa switch overvoltages tipikman pa depase 4.5 fwa vòltaj nominal la.

 

(2) Survoltaj atmosferik: Envazyon apik nan vag Zeklè

Vag zèklè gen gwo vag apik (1-4 μs) ak frekans segondè (pi wo pase 100 kHz), ak apik vag jiska 500 kV / μs. Sa a vòltaj ki chanje rapidman jenere siyifikatif deplasman aktyèl nan likidasyon. Lè vag zèklè pwopaje nan tèminal transfòmatè yo, yo aji kòm siyal wo -frekans, wo-vòltaj. Nan frekans segondè, likidasyon reaktans endiktifogmante siyifikativman, pandan y ap reaktans kapasitifdiminye sevè, kidonk aktyèl la ap koule prensipalman nan entèrtour ak kapasite liy-a-tè.

Piske likidasyon ki ba -vòltaj la tou pre nwayo a, gwo liy li a-a-kapasite tè a apwoksimatif yon kous kout, ki fè li byen byen chita. Se distribisyon an vòltaj nan vag zèklè ansanm likidasyon an detèmine pa rapò a nanpou: kapasite entèrturn tou pre tèminal fèk ap rantre a pote plis kouran akòz shunting, kreye gradyan vòltaj ekstrèm kote premye vire yo ka fè eksperyans vòltaj dè santèn de fwa valè nominal la. Sa a distribisyon vòltaj inegal se kòz prensipal nan pann izolasyon interturn.

 

(3) Tanporè Survoltaj: Akimilasyon Enèji ak Osilasyon Anba Deranjman Konstan-Eta

Survoltaj tanporè yo soti nan twoub-nan griy la, ak twa senaryo tipik:

• Pouvwa -overvoltaj frekans: Ki koze pa yon sèl-faz tè faz, rejè chaj, oswa liy chaje. Nan sistèm ki byen chita sou tè a, vòltaj faz ki an sante monte nan nivo vòltaj liy pandan fay sèl-faz; rejeksyon chaj toudenkou ogmante vitès dèlko ak aktyèl eksitasyon san ajiste, ogmante vòltaj otobis a 1.5-1.8 fwa valè nominal la pou plizyè segonn.
• Survoltaj sonorite: Sa rive lè inductance ak kapasite fòme sikui sonan akòz defo oswa operasyon, deklanche konvèsyon enèji elektrik-mayetik. Feromayetik sonorite, kondwi pa inductance transfòmatè ki pa lineyè, lakòz derive frekans ak anplitid vòltaj jiska 2-3 fwa valè nominal la.
• Arc survoltaj tè: Pwovoke pa disparisyon / reignisyon arc tanzantan pandan defo sèl-faz nan sistèm san tè, sa ki lakòz osilasyon elektwomayetik. Distenksyon arc lage enèji kapasitif nan enduktans, pandan y ap reignisyon anplifye akimilasyon enèji, ki mennen nan survoltaj nan 2.5-3 fwa vòltaj nominal la.

 

 

 

 

 

Yo te devlope yon sistèm pwoteksyon ki gen matirite pou adrese danje ak mekanis survoltaj, konbine pwoteksyon ekstèn dirèk zèklè, pwoteksyon likidasyon entèn, ak mezi siplemantè espesyalize pou asire sekirite transfòmatè.

 

(2) Pwoteksyon Arèstè: Mwayen Pwoteksyon Nwayo

Grid arestasyon yo se sitouGapless metal oksid paratè (MOA)epigapped valv-parateur kalite, ak yon prensip seleksyon pataje: vòltaj rated parasè pa dwe pi ba pase survoltaj tanporè nan sit enstalasyon an, ak net -pont vòltaj rated parastore pa dwe pi ba pase vòltaj maksimòm faz transfòmatè a.

• Si vòltaj nominal la twò ba: Parasè ki gen diferans ka pa etenn arc pandan fay sèl-faz, sa ki lakòz eksplozyon; MOA yo degrade nan absòpsyon enèji twòp.
• Si vòltaj nominal la twò wo: vòltaj egzeyat enpilsyon ak ogmantasyon vòltaj rezidyèl, diminye efikasite pwoteksyon.

Aparèy valv -gapped yo sèvi ak disk valv ki pa lineyè ki montre gwo konduktiviti anba gwo kouran zèklè (kenbe vòltaj rezidyèl ki ba) ak konduktiviti ki ba nan vòltaj nòmal (limite pouvwa -frekans swiv kouran). Gapless MOA, swe disk valv oksid zenk, siprime swiv kouran san twou vid ki genyen, ofri repons rapid, vòltaj rezidyèl ki ba, ak gwo kapasite aktyèl -fè yo chwa prensipal la pou pwoteksyon transfòmatè.

Dapre GB311.1-1997Kowòdinasyon izolasyon pou gwo -transmisyon ak ekipman distribisyon, 6kV transfòmatè gen yon enpilsyon zèklè kenbe tèt ak vòltaj nan 60kV, ak 10kV transfòmatè 75kV. Pou sistèm 6kV, YH5WS-10/30 MOA a gen yon vòltaj rezidyèl mwens pase oswa egal a 30kV, ki bay yon faktè kowòdinasyon izolasyon.. Pou sistèm 10kV, YH5WS-17/50 MOA bay, satisfè kondisyon redondance sekirite.se tipikman Greater pase oswa egal a 1.4 pou enpilsyon zèklè ak Greater pase oswa egal a 1.15 pou chanje enpilsyon, konsidere kalite izolasyon, distribisyon overvoltage, ak aje anviwònman an.

 

 

 

 

(3) Amelyore izolasyon: Pwoteksyon siplemantè

Pou transfòmatè mwayen ak ti (mwens pase oswa egal a 35kV), izolasyon amelyore se yon mezi siplemantè kle: epesman segondè -izolasyon likidasyon vòltaj ak ranfòse izolasyon interturn nan vire fèk ap rantre/tèminal pou kenbe tèt ak gradyan vòltaj. Sepandan, pi epè izolasyon afekte dissipation chalè ak diminye kapasite interturn, potansyèlman ogmante gradyan vòltaj -fè sa a apwopriye sèlman pou ba-vòltaj, pri-sansib yo sansib.

 

(4) Ogmantasyon Interturn kapasite: Optimisé distribisyon vòltaj

Pi wo kapasite interturnamelyore inifòmite distribisyon vòltaj: yon pi gworelatif adiminye gradyan vòltaj ak risk ovèrvoltaj. Yo itilize teknik tankou bobinman entèrleye ak ekran kondansateur, sitou nan zòn ki gen tandans zèklè, tankou estasyon mòn yo oswa estasyon monte-fam van.

 

(5) Net-Pwen Pwoteksyon Survoltaj

Pou sous-estasyon nan zòn ki gen tandans-zèklè ak yon sèl sous kouran, entrizyon twa faz vag zèklè se komen, ki mande yon pwoteksyon konsantre net-pwen. Solisyon prensipal la senet-pwen MOA, ki pwoteje tou de zèklè ak switching overvoltages ak repons rapid, vòltaj rezidyèl ki ba, ak gwo kapasite aktyèl. Nan pwovens ki gen tandans -zèklè tankou Guangdong ak Guangxi, net-pwen enstalasyon MOA pousantaj depase 90%. Ki fèt ak gwo vòltaj nominal yo, yo rete serye pandan chanjman minè -pwen net epi kenbe tèt ak 1x pouvwa-tansyon faz frekans pandan defo sèl-faz.

Pou chanjman ekstrèm net -pwen (sovvoltaj ki pi gran pase oswa egal a 2x pouvwa- vòltaj faz frekans), yo itilize yon konplo paralèl "paralèl + espas baton orizontal": parasè yo okipe zèklè/switching survoltaj, pandan y ap twou vid ki genyen yo limite gwo -pouvwa frekans- yon mekanis pwoteksyon frekans mityèlman kreye survoltaj.

 

(6) Pwoteksyon espesyalize pou transfòmatè milti-

Twa -transfòmatè likidasyon (segondè, mwayen, ba vòltaj) fè fas a risk endiksyon elektwostatik ovèvoltaj, sitou lè likidasyon ki ba -vòltaj yo louvri. Vag zèklè sou segondè -vòltaj bò kote transfè a ba-enroulement vòltaj atravè kouple elektwostatik ak endiksyon elektwomayetik, ak kapasite ki ba nan tè ogmante vòltaj elektwostatik, menase izolasyon. Aparèy yo nan priz likidasyon ki ba -vòltaj dirèkteman siprime survoltaj entrigan yo.

Anplis de sa, vòltaj zewo-sekans soti nan fay asimetri oswa malfonksyònman disjoncteurs transfere nan likidasyon ki ba-nan kouple kapasitif. Pou bese sa, yo itilize disjoncteurs segondè-synchronism, epi kondansateur 3 Y-konekte yo enstale sou pon otobis ki ba-pou ogmante kapasite nan tè a, absòbe enèji ovè vòltaj epi redwi anplitid/apik.

 

(7) Pwoteksyon Kowòdone Sistèm Ba-Vòltaj

Liy tansyon ki ba -alimentation yo vilnerab a kout zèklè. Lè yo frape, kouran zèklè pwovoketransfòmasyon envès survoltajnan gwo -enroulement vòltaj (2-3 fwa vòltaj nominale) atravè endiksyon elektwomayetik, menase izolasyon. Ba -MOA bò vòltaj siprime flux enpilsyon nan likidasyon ki ba -, bloke transfè survoltaj. Transformateur ak gwoup koneksyon Y/Zn11 nannan siprime transfòmasyon envès survoltaj, bay pwoteksyon amelyore lè yo asosye ak ba -parateur vòltaj.

 

(8) Lòt Mezi Pwoteksyon Espesyalize

Pou senaryo survoltaj espesifik, mezi siplemantè yo enkli:

1. Arc Suppression Coils: Siprime Arc Grounding Overvoltage

Nan sistèm distribisyon bobin ki pa gen tè ​​oswa ki sispann arc -tèt, bobin ki pa gen okenn ark konpanse pou kouran kapasitif pandan fay sèl-faz, minimize aktyèl fay ak anpeche tanzantan reignisyon arc. Bobin réglage oto-swiv tan reyèl-chanjman aktyèl kapasitif yo, sa ki limite ovèvoltaj tè a ak mwens pase oswa egal a 2x vòltaj nominal.

2. Réacteurs: Limite Chanjman ak pouvwa -Ovèvoltaj Frekans

Seri réacteurs: Limite transfòmatè inrush aktyèl ak switching survoltaj lè yo ogmante sikwi enduktans pou diminye pousantaj chanjman aktyèl yo. Pa egzanp, seri réacteurs sou kote ki ba-vòltaj gwo transfòmatè yo limite kouran ansèyman a 2–3 fwa kouran.

Shunt réacteurs: Absòbe pouvwa reyaktif kapasitif nan liy transmisyon tan ki wo -, sa ki redui pouvwa -sèv tansyon frekans ki soti nan efè chaje liy. Nan liy 500kV, réacteurs shunt limite survoltaj a mwens pase oswa egal a 1.3x vòltaj rated, endirèkteman pwoteje transfòmatè.

3. Optimizasyon Sistèm Grounding: Diminye Ogmantasyon Potansyèl Tè

Kadriyaj tè optimize (egzanp, elektwòd asye ki kouvri ak kwiv-, poto baz adisyonèl) diminye rezistans tè a nan mwens pase oswa egal a 0.5Ω, minimize ogmantasyon potansyèl tè pandan zèklè ak anpeche kont atak. Nan zòn ki gen tandans zèklè -, "tèr endepandan + lyezon ekipotensyal" plis diminye diferans potansyèl tè.

4. Varistors ak Pwoteksyon Surge (SPD): Low -Proteksyon Fen Voltage

Varistors (MOV) oswa SPD nan priz feeder vòltaj ki ba -siprime zèklè pwovoke ak survoltaj switching, anpeche survoltaj transfòmasyon envès. Aparèy sa yo ofri repons nanosecond ak vòltaj rezidyèl ki ba, ideyal pou pwoteksyon fen sistèm distribisyon vòltaj ba -.

 

 

 

 

 

 

Lis sa a adrese bezwen pwoteksyon survoltaj atravè nivo vòltaj ak senaryo, swiv lojik debaz la nanpwoteksyon dirèk zèklè + limit vòltaj nwayo + espesyalize repwesyon + kowòdinasyon sistèm. Li aliyen ak karakteristik konsepsyon transfòmatè SCOTECH, mezi pwoteksyon matche ak solisyon Customized pou itilizasyon dirèk nan konsepsyon pwojè, angajman teknik kliyan, ak seleksyon pwodwi.

 

Senaryo aplikasyon	Kondisyon Fonksyònman Nwayo	Mezi Pwoteksyon Nwayo	SCOTECH Customized Adaptasyon
Soustasyon Deyò/Wind Farm Step-Station Up (Pwose oswa egal a 35kV, zèklè-zòn ki gen tandans / mòn)	Gwo risk zèklè dirèk; konbine zèklè / chanjman ovèrvoltaj; net-pwen risk chanjman potansyèl yo	1. Ekstèn pwoteksyon zèklè dirèk 2. Gwo -vòltaj bò Gapless MOAs 3. net-pwen MOA + baton gap paralèl pwoteksyon 4. Optimisé distribisyon kapasite likidasyon	1. Customenroulements interleaved/écrans condensateurnan tèminal transfòmatè fèk ap rantre pou optimize distribisyon vòltaj; 2. SCOTECH -pèsonalize net- pwen MOAs matche ak transfòmatè vòltaj maksimòm faz; 3. zewo -enstalasyon entèfas aparèy pou diminye vòltaj rezidyèl soti nan distans elektrik; 4. Rekòmandasyon optimize kadriyaj atè, asosye ak baton zèklè / fil pou pwoteksyon konplè zèklè dirèk.
Soustasyon Distribisyon Iben (10/6kV, zòn nwayo iben, chanjman chaj souvan)	Operasyon switch souvan; repete survoltaj switch; pa gen zèklè dirèk men risk zèklè pwovoke; risk sonorite ki ba	1. Segondè -vòltaj bò gapped valv-tip / MOA 2. Seri réacteurs pou inrush aktyèl limitasyon 3. Ba -pwotektè monte vòltaj bò (SPD) 4. Amelyore izolasyon tèminal fèk ap rantre	1. Izolasyon interturn / tè epènan gwo -tèminal ki fèk ap rantre nan likidasyon vòltaj la pou reziste kont fatig sou vòltaj chanje; 2. Entèfas pre-entegre pou reyaktè/SPD ki ba-vòltaj, ki sipòte konpozan pwoteksyon ba-pèsonalize; 3. Optimize transfòmatè eksitasyon inductance pou redwi pwobabilite sonorite anba souvan chanje
Transformateur Distribisyon Riral (10/6kV, zèklè aleka-zòn ki gen tandans, defo souvan yon sèl faz)	Gwo risk zèklè dirèk/pwovoke; siyifikatif arc tèrvoltaj; long liy riral yo, gwo transfòmasyon envès risk ovèrvoltaj	1. Poto-monte parastè + ba-MOA bò vòltaj 2. Net-pwen tè ​​atravè bobin suppression arc 3. Ba -vòltaj bò SPD vag pwoteksyon 4. envès transfòmasyon ovèrvoltaj suppression	1. AnkourajeY/Zn11 koneksyon gwoup transformateursnannan siprime transfòmasyon envès survoltaj; 2. Entèfas MOA estanda ki ba -vòltaj, dirèkteman konpatib ak SPD ki ba -; 3. Optimize izolasyon net-pwen pou sipòte bobin oto-regilasyon arc; 4. Zewo-parantèz aliye parantèz distans pou poto-transfòmatè ki monte
Endistriyèl Plant Dedye Transformateur (10/35kV, milti-likidasyon, gwo fluctuation chaj)	Plizyè -woujilasyon elektwostatik endiksyon endiksyon; chanje survoltaj soti nan chanjman chaj; zewo -sekans vòltaj kouple risk; ba -vòltaj transfòmasyon envès survoltaj	1. Aparèy endepandan pou chak likidasyon 2. Ba -kondansateur shunt bò vòltaj pou absòpsyon survoltaj 3. Seri réacteurs pou limit inrush/overvoltage 4. Ranfòsman izolasyon kouch	1. Endepandan izolasyon ranfòsepou chak likidasyon: distribisyon kapasite optimize sou kote vòltaj segondè -, izolasyon tè epè sou kote ki ba -; 2. Pre-enstale koòdone pou 3 Y-kondansateur ki konekte sou pon otobis ki ba-pou absòbe zewo-sekans survoltaj; 3. Réacteurs seri personnalisé pwepare pou chaj fluctuation-pwovoke kouran enrush; 4. Tablo matche seleksyon arè pou plizyè -nivo vòltaj likidasyon
Transformateur transmisyon long- (Pi gwo pase oswa egal a 110kV, liy transmisyon pi gran pase oswa egal a 50km)	Pouvwa -overvoltaj frekans nan chaj liy; siyifikatif switching overvoltage soti nan switch liy; pwopagasyon vag zèklè apik	1. Gwo -MOAs kapasite sou segondè -bò vòltaj 2. Liy-reyaktè shunt bò pou absòpsyon pouvwa reyaktif kapasitif 3. Zeklè vag repiyans repwesyon 4. Amelyore klas izolasyon transfòmatè	1. Customgwo enpilsyon zèklè kenbe tèt ak transfòmatèadapte ak vag zèklè ki long-; 2. Optimize karakteristik eksitasyon transfòmatè pou diminye sonorite ak raktor liy; 3. Gwo -aktyèl- MOAs kapasite sou segondè -bò vòltaj, adrese pouvwa -frekans / chanje survoltaj; 4. Konpozan tanpon vag zèklè nan tèminal fèk ap rantre pou diminye apik vag
Estasyon kontra enfòmèl ant / Estasyon transfòmatè prefabrike (10/6kV, zòn iben/pak, espas-konstrent)	Pa gen pwoteksyon zèklè dirèk endepandan; segondè entegrasyon ekipman, ti distans elektrik; pwovoke zèklè + entèn switching overvoltage	1. entegre MOAs anndan kabinè a 2. Varistor (MOV) pwoteksyon siplemantè 3. Fèk ap rantre liy vag suppression 4. Ekipmantèl lyezon pwoteksyon	1. Integrated arrester aliye pozisyonpou zewo-transfòmatè distans-entegrasyon arrester; 2. Bati-nan varistors bò vòltaj ki ba- pou siprime survoltaj switch entèn; 3. Konsepsyon lyezon ekipansyèl andedan kabinèt pou diminye risk potansyèl kont atak tè; 4. Optimize estrikti priz likidasyon pou espas kontra enfòmèl ant, minimize inegalite gradyan vòltaj

 

Nòt siplemantè

• Tout solisyon sipòtematche entegre nan transfòmatè SCOTECH ak konpozan pwoteksyon, diminye seleksyon segondè kliyan ak depans enstalasyon yo.
• Pou kondisyon ekstrèm (egzanp, zòn gwo loraj, gwo altitid, gwo polisyon), opsyon amelyore tankoukouch izolasyon anti-polisyon, gwo-parateur kouran, ak tèminal endepandanyo disponib.