تأثیرات افزایش قدرت بر ترانسفورماتورهای قدرت پستی چیست؟

افزایش قدرت افزایش ناگهانی در ولتاژ الکتریکی است که می تواند اثرات مضر بر تجهیزات مختلف الکتریکی از جمله ترانسفورماتورهای انرژی پستی داشته باشد. ما به عنوان یک تأمین کننده پیشرو در ترانسفورماتورهای قدرت پست ، ما اهمیت درک این تأثیرات را برای اطمینان از قابلیت اطمینان و ماندگاری ترانسفورماتورهایی که ارائه می دهیم درک می کنیم. در این وبلاگ ، ما به تأثیرات افزایش قدرت بر ترانسفورماتورهای قدرت پستی ، بررسی دلایل ، عواقب و اقدامات پیشگیرانه می پردازیم.

علل افزایش قدرت

افزایش قدرت می تواند در اثر عوامل مختلفی ایجاد شود ، چه داخلی و چه در خارج از سیستم قدرت. عوامل خارجی شامل اعتصاب رعد و برق است که یکی از شایع ترین دلایل افزایش قدرت است. هنگامی که یک پیچ رعد و برق به یک خط برق یا یک شیء مجاور حمله می کند ، می تواند مقدار زیادی از انرژی الکتریکی را به سیستم تزریق کند و در نتیجه باعث افزایش ناگهانی ولتاژ می شود. افزایش انرژی بالا می تواند از طریق شبکه برق حرکت کند و به ترانسفورماتورهای قدرت پستی برسد.

علت خارجی دیگر انرژی مجدد بارهای الکتریکی بزرگ است. هنگامی که یک بار بزرگ ، مانند یک موتور صنعتی یا یک واحد تهویه مطبوع بزرگ ، ناگهان خاموش شده و دوباره روشن می شود ، می تواند باعث تغییر لحظه ای در جریان الکتریکی شود و منجر به افزایش قدرت شود.

عوامل داخلی در سیستم قدرت همچنین می توانند به افزایش قدرت کمک کنند. گسل های موجود در شبکه برقی ، مانند مدارهای کوتاه یا گسل های زمینی ، می توانند باعث تغییر سریع جریان الکتریکی و ولتاژ شوند. هنگامی که یک گسل رخ می دهد ، دستگاه های محافظ موجود در سیستم ممکن است برای جداسازی گسل کار کنند ، اما این همچنین می تواند منجر به افزایش انرژی شود زیرا انرژی الکتریکی توزیع می شود.

تأثیر بر ترانسفورماتورهای قدرت پست

خسارت عایق

یکی از مهمترین اثرات افزایش قدرت بر ترانسفورماتورهای قدرت پستی ، آسیب عایق است. ترانسفورماتورها برای جلوگیری از نشت جریان الکتریکی و حفظ عملکرد مناسب ترانسفورماتور به مواد عایق با کیفیت بالا متکی هستند. افزایش قدرت می تواند عایق را در معرض ولتاژ بیش از حد قرار دهد ، که می تواند باعث تجزیه عایق شود.

هنگامی که عایق تجزیه می شود ، می تواند منجر به تخلیه های جزئی در ترانسفورماتور شود. این تخلیه های جزئی می توانند به تدریج مواد عایق را با گذشت زمان از بین ببرند و اثربخشی آن را کاهش داده و خطر عدم موفقیت عایق کامل را افزایش دهند. یک خرابی کامل عایق می تواند منجر به یک مدار کوتاه در ترانسفورماتور شود که می تواند آسیب قابل توجهی ایجاد کند و حتی ممکن است منجر به آتش سوزی یا انفجار شود.

گرمی بیش از حد

افزایش قدرت همچنین می تواند باعث گرم شدن بیش از حد در ترانسفورماتورهای قدرت پست شود. افزایش ناگهانی ولتاژ می تواند منجر به افزایش جریان الکتریکی در جریان سیم پیچ ترانسفورماتور شود. طبق قانون ژول (P = I²R) ، جایی که P قدرتی است که به عنوان گرما از بین می رود ، من جریان است و R مقاومت است ، افزایش در جریان باعث افزایش گرمای ناشی از ترانسفورماتور می شود.

گرمای بیش از حد می تواند به مواد عایق و هادی های سیم پیچ آسیب برساند. درجه حرارت بالا می تواند باعث تخریب سریعتر عایق شود و همچنین می تواند منجر به گسترش و انقباض هادی های سیم پیچ شود که می تواند باعث استرس مکانیکی شود و به طور بالقوه منجر به آسیب هادی شود. گرمای بیش از حد طولانی مدت می تواند طول عمر ترانسفورماتور را به میزان قابل توجهی کاهش دهد و در نهایت ممکن است منجر به یک شکست کامل شود.

استرس مکانیکی

تغییر سریع جریان الکتریکی و ولتاژ در طی افزایش قدرت همچنین می تواند ترانسفورماتور را در معرض استرس مکانیکی قرار دهد. نیروهای مغناطیسی در ترانسفورماتور متناسب با مربع جریان هستند. هنگامی که افزایش قدرت رخ می دهد ، افزایش ناگهانی جریان می تواند باعث افزایش قابل توجهی در نیروهای مغناطیسی شود ، که می تواند استرس را بر اجزای داخلی ترانسفورماتور مانند سیم پیچ و هسته ایجاد کند.

استرس مکانیکی می تواند باعث حرکت سیم پیچ ها یا تغییر شکل شود ، که می تواند منجر به مدارهای کوتاه یا مدارهای باز شود. همچنین می تواند باعث آسیب به لمینت های هسته شود ، باعث کاهش کارایی ترانسفورماتور و افزایش تلفات هسته شود. در موارد شدید ، استرس مکانیکی می تواند باعث لرزش بیش از حد ترانسفورماتور شود ، که می تواند به اجزای داخلی و محفظه خارجی ترانسفورماتور آسیب برساند.

تأثیر بر دستگاه های محافظ

افزایش قدرت همچنین می تواند بر عملکرد دستگاههای محافظ مرتبط با ترانسفورماتورهای قدرت پستی تأثیر بگذارد. دستگاه های محافظ ، مانند قطع کننده مدار و فیوزها ، برای تشخیص شرایط الکتریکی غیر طبیعی و جداسازی ترانسفورماتور از سیستم قدرت برای جلوگیری از آسیب طراحی شده اند. با این حال ، افزایش قدرت می تواند باعث نقص عملکرد این دستگاه های محافظ شود.

افزایش قدرت ممکن است باعث یک سفر کاذب یک قطع کننده مدار شود که می تواند منبع تغذیه را برای مصرف کنندگان مختل کند. از طرف دیگر ، اگر افزایش قدرت بسیار بزرگ باشد ، دستگاه محافظ ممکن است نتواند جریان را به اندازه کافی سریع قطع کند و باعث می شود که به ترانسفورماتور آسیب برساند. علاوه بر این ، افزایش قدرت مکرر می تواند باعث سایش و پارگی دستگاه های محافظ شود و قابلیت اطمینان آنها را با گذشت زمان کاهش می دهد.

اقدامات پیشگیری

برای کاهش اثرات افزایش قدرت بر ترانسفورماتورهای قدرت پست ، می توان چندین اقدامات پیشگیرانه انجام داد.

بازداشت کنندگان

بازداشت کنندگان Surge یکی از موثرترین راه ها برای محافظت از ترانسفورماتورهای قدرت پست در برابر افزایش قدرت هستند. بازداشت کنندگان Surge دستگاه هایی هستند که به پایانه های ترانسفورماتور وصل می شوند و برای منحرف کردن ولتاژ اضافی ناشی از افزایش قدرت به زمین طراحی شده اند. هنگامی که یک افزایش قدرت رخ می دهد ، بازداشت کننده جریان جریان ولتاژ بالا را به زمین منتقل می کند و از ترانسفورماتور در برابر ولتاژ بیش از حد محافظت می کند.

انواع مختلفی از بازداشت کنندگان افزایش در دسترس است ، از جمله بازداشت کنندگان افزایش فلز - اکسید ، که به دلیل عملکرد و قابلیت اطمینان عالی آنها در برنامه های پستی مورد استفاده قرار می گیرند. دستگیرندگان افزایش فلزی - اکسید دارای یک ولتاژ غیر خطی هستند - ویژگی جریان ، که به آنها امکان می دهد جریان را تنها در صورت فراتر از یک ولتاژ از آستانه خاص انجام دهند.

پایه مناسب

زمینه سازی مناسب برای محافظت از ترانسفورماتورهای قدرت پست در برابر افزایش قدرت ضروری است. یک سیستم زمینی خوب یک مسیر مقاومت کم برای جریان الکتریکی در صورت افزایش قدرت به زمین می دهد. این به کاهش استرس ولتاژ در ترانسفورماتور و تجهیزات مرتبط با آن کمک می کند.

سیستم زمینی باید مطابق با استانداردها و دستورالعمل های مربوطه طراحی و نصب شود. این دستگاه باید شامل الکترودهای زمینی مانند میله های زمینی یا شبکه های زمینی باشد که به قاب ترانسفورماتور و سایر اجزای الکتریکی وصل می شوند. بازرسی های منظم و نگهداری از سیستم زمینی نیز برای اطمینان از اثربخشی آن ضروری است.

نظارت و نگهداری

نظارت منظم و نگهداری ترانسفورماتورهای قدرت پست برای تشخیص و جلوگیری از اثرات افزایش قدرت بسیار مهم است. سیستم های نظارت می توانند برای اندازه گیری پارامترهای مختلف ترانسفورماتور مانند ولتاژ ، جریان ، دما و مقاومت عایق نصب شوند. با نظارت مداوم این پارامترها ، هرگونه شرایط غیر طبیعی ناشی از افزایش قدرت یا سایر عوامل را می توان زود تشخیص داد و امکان نگهداری به موقع و تعمیرات را فراهم می آورد.

فعالیت های نگهداری باید شامل بازرسی های بصری ، آزمایش عایق و تجزیه و تحلیل روغن باشد. بازرسی های بصری می تواند به تشخیص هرگونه آسیب جسمی یا علائم گرمای بیش از حد روی ترانسفورماتور کمک کند. آزمایش عایق بندی ، مانند تست های تجزیه دی الکتریک و تست های تخلیه جزئی ، می تواند اطلاعاتی در مورد وضعیت عایق ارائه دهد. تجزیه و تحلیل روغن می تواند هرگونه آلودگی یا محصولات تخریب موجود در روغن ترانسفورماتور را تشخیص دهد ، که می تواند مشکلات احتمالی را نشان دهد.

پایان

ما به عنوان تأمین کننده ترانسفورماتورهای برق پستی ، ما متعهد هستیم که محصولات با کیفیت و قابل اعتماد و بادوام را در اختیار مشتریان خود قرار دهیم. درک اثرات افزایش قدرت بر ترانسفورماتورهای قدرت پست برای اطمینان از عملکرد مناسب و محافظت از این دارایی های مهم ضروری است. با اجرای اقدامات پیشگیرانه مانند بازداشت کنندگان افزایش ، زمین بندی مناسب و نظارت و نگهداری منظم ، خطرات مرتبط با افزایش قدرت را می توان به میزان قابل توجهی کاهش داد.

اگر در بازار ترانسفورماتورهای برق پستی هستید یا به اطلاعات بیشتری در مورد محافظت از ترانسفورماتورهای خود در برابر افزایش قدرت نیاز دارید ، لطفاً با ما تماس نگیرید. ما تیمی از متخصصان داریم که می توانند راه حل های مناسب و مشاوره متناسب با نیازهای خاص شما را در اختیار شما قرار دهند. بازدید از ماپستباپستوتترانسفورماتور پستی واحدصفحات برای اطلاعات بیشتر در مورد محصولات ما.

منابع

• بلکبرن ، JL (2014). رله محافظ: اصول و برنامه ها. مطبوعات CRC.
• Gross ، G. ، & Grainger ، JJ (2007). تجزیه و تحلیل سیستم قدرت. ویلی
• IEEE STD C62.11-2012 ، استاندارد IEEE برای بازداشت کنندگان افزایش فلز - اکسید برای مدارهای برق AC.
• شرکت الکتریکی وستینگهاوس. (1964). کتاب مرجع انتقال و توزیع الکتریکی. شرکت الکتریکی وستینگهاوس.