EN
Қалай жерге орнатылатын трансформатор өндірушісі , біз әрдайым бірдей ретпен бірдей ақаулыққа тап болып отырамыз. Техникалық қызмет көрсету үшін тақтайшаға орнатылған құрылғы ауыстырылады. Кабельдің соңындағы көтергіш бағаналық сақтандырғыш ақауға ұшырайды. Жұмысшылар сақтандырғышты ауыстырады, құрылғыны электрлендіреді, бірақ ауыстырылған сақтандырғыш бірнеше ай ішінде – кейде бірнеше аптада – қайта ақауға ұшырайды. Трансформатор өзі барлық күндік тексерістерде таза нәтиже береді. Плақеткадағы ештеңе дұрыс емес. Сақтандырғышты өлтіретін – феррорезонанс, және бұл шамамен ешқашан сақтандырғыштың қатесі емес.
Феррорезонанс шынымен не?
Трансформатордың өзегі сызықты индуктивті элемент емес. Сызықты аймақтан төменде оның магниттендіру реактивті кедергісі жоғары. Өзек сызықты емес аймаққа жақындасқан сайын бұл реактивті кедергі төмендейді. Осындай қасиетке ие компонентті кабельдің қорғаныс сыйымдылығы, ажыратқыштың градациялық сыйымдылығы, изолятордың немесе конденсаторлық батареяның сыйымдылығы сияқты сыйымдылыққа ие тізбекке қоссаңыз, қосу-ажырату кезіндегі ақау тізбекті әрбір элемент өз бетінше туғыза алмайтын тербеліске итермелейді.
Бұл — толық анықтама, сонымен қатар оның неге трансформаторлардағы феррорезонанс xL = XC формуласы бойынша есептелетін таза резонанстан ерекшеленетінін де түсіндіреді. Сызықты индуктивті элемент үшін бір резонанстық жиілік пен бір тұрақты күй бар. Ал сызықты емес (қанықатын) өзек үшін бірнеше резонанстық жиіліктер мен тұрақты күйлер бар, және тізбек олардың арасында секіріп отыруы мүмкін. IEEE Technology Navigator — Ferroresonance (https://technav.ieee.org/topic/ferroresonance/) төрт негізгі тербеліс режимін сипаттайды: қоректендіру жиілігіндегі негізгі жиілікті феррорезонансты; қоректендіру жиілігінің бөлшек бөлігінде, ең көп тарағаны — үштен бірінде болатын субгармоникалық феррорезонансты; ретсіз толқын пішіндері бар квази-периодтық феррорезонансты; және мүлдем қайталанбайтын тәртіпсіз феррорезонансты. Бұл режімдердегі тұрақты ашық кернеулер номиналды желілік кернеудің бес пен алты есесіне дейін жетуі мүмкін, бұл тарату орамының изоляциялық координациясының тұрақты қуат жиіліктік кернеуге есептеген шегінен әлдеқайда асады.
Бірдей тақталары бар екі құрылғы толығымен әртүрлі тәртіпте жұмыс істеуі мүмкін. Тізбек қандай режімге орналасатыны индуктивтілікке, сыйымдылыққа, кернеу шамасына және бастапқы шарттарға тәуелді — яғни практикада бұл тұйықтауыштың қашан тұйықталуына тәуелді. Сондықтан номиналды мәндерге негізделген зерттеу оны елемей қалады, сонымен қатар бірдей қосу операциясы жүз рет таза жұмыс істеп, жүз бірінші ретте сәтсіздікке ұшырайды.
Егер сіз қазір падтық орнатылған спецификация бойынша жұмыс істеп жатсаңыз, онда инженерлік тобымыз рейтингтің тоқтатылуынан бұрын біріншілік тізбекті сізбен бірге қарастырады. Бізге бір сызықтық диаграмманы жіберіңіз, содан кейін біз сізбен төрт шартты бірге талдаймыз.
Төрт шарттың сәйкес келуі керек
Феррорезонанс өте талапкер. Оған бір уақытта төрт шарт қажет — жүктемесіз екіншілік, жоғары біріншілік сыйымдылығы, симметриясыз бір фазалық қосу және аздап артық кернеуде қанығатын өзек — осы себепті ол ешқашан жүктеме ағыны зерттеуінде көрінбейді және сынау бөлмесінде қайталау өте қиын.
| Жағдайда | Неге маңызды | Ол практикада қайда кездеседі |
| Жүктемесіз немесе жеңіл жүктемелі екіншілік | Жүктеме кедергісі тербелісті басады; бос екіншілік мүлдем баспайтын болады | Тұрғын үйлердің жаңа бөлімі тұрғындар келгенше, маусымдық өндірістің тоқтатылуы, резервтегі құрылғы |
| Жоғары біріншілік сыйымдылығы | Кабельдің қорғаныс қабатының бірлік ұзындығына шаққандағы сыйымдылығы ашық ауадағы желіге қарағанда әлдеқайда жоғары | Ұзын жер асты желісі, көтергіш кабель, желілік қойма, кабельмен қоректендірілетін өнеркәсіптік қызмет |
| Симметриясыз қосу | Бір немесе екі фазаны изоляцияланған қалдырады, бірақ олар әлі де көзден сыйымдылықтық түрде байланыста болады | Бірфазалық ажыратқыштар, бір сақтандырғыштың жанып кетуі, бірполюсті қайта қосқыштар, локтік операциялар |
| Орташа ашық кернеуде толық қанығатын өзекше | Магниттеуші индуктивтілік ыдырап кетеді, осылайша тізбек жұмыс нүктелері арасында секіріп отырады | Қазіргі заманғы төмен шығынды өзекшелер мен жоғары магниттік ағын тығыздығында жұмыс істейтін конструкциялар |
Төрт компоненттің кез келген біреуін алып тастасаңыз, құбылыс әдетте басталмайды. Бұл — пайдалы бөлігі, себебі бұл төрт жеке орын бар, олардан құбылысты жоюға болады; олардың ішіндегі ең арзаны әдетте қосу реті. Сондай-ақ, бұл — сұраныс беруден таңдауға көшу керек нүкте, сонымен қатар бұл — бірінші жерге орнатылатын трансформатор өндірушісі сізбен талқылауға тиіс нүкте.
Оның біреуі байқамас бұрын құрылғышқа әсері
Экипаж бірінші көретін ақаулық әдетте қаттылық тұтқыр , резервуар ішінде емес. Металл-оксидті сақтандырғыш — номинал кернеуінен жоғары кернеуде ғана өткізгіш болатын резистор. Тұрақты феррорезонансты артық кернеу оны өткізгіштік күйге келтіреді және тербелісті керамикалық блок ішіндегі жылуға айналдырады; бұл блок белгіленген жұмыс циклы бойынша микросекундтық импульстер үшін өлшемделген. Eaton компаниясының жерге орнатылатын трансформаторлар үшін артық кернеуді қорғау бойынша сілтемелік деректері шекті мәнді ашық айтады: сақтандырғыштар артық кернеуді төмендетеді, бірақ толығымен жоя алмайды; сонымен қатар, сақтандырғыштың жұмыс циклы неғұрлым жоғары болса, өткізгіш материалдың мөлшері де соғұрлым көп болады және артық кернеуге төзімділігі де соғұрлым ұзақ болады. Жарқындыққа қарсы идеалды жарамды жалпы тарату сақтандырғышы минуттар бойы қуат жиілікті энергиясын төтеп беруге өлшемделмеген. Eaton сілтемелік деректері TC202005EN — Жерге орнатылатын трансформаторлар үшін артық кернеуді қорғау (https://www.eaton.com/content/dam/eaton/products/medium-voltage-power-distribution-control-systems/cooper-power-series-transformers/overvoltage-protection-for-pad-mounted-transformers-information-tc202005en.pdf)
Аррестордың артындағы зақым кәдімгі сынақ кезінде байқалмайтындай тыныш және табу қиын. Бушингтің бетінде электр қойындысы (flashover) орын алған жерде із қалады. Орамдардың изоляциясы тербеліс шыңында тесіледі, ал бұл тесілу өте кішкентай болғандықтан, орамдардың қатынасын тексеру сынағы әлі де оң нәтиже береді. Өйткені магнит ағыны жобалау шегінен айтарлықтай асып кетеді және изоляцияның қызмет ету өмірін қысқартатын нәрсе — жылу. Аррестордың зақымдануы әдетте бірінші, бірақ жалғыз апат емес.
Сондай-ақ, бұл электрлік емес белгі де бар. Феррорезонанстық режимде жұмыс істейтін құрылғы жиі қалыпты магнитострикциялық қызығуға қарағанда өзгеше — теңсіз, ретсіз және реле іске қосылмас бұрын қызметкерлер байқай алатындай қатты төмен жиілікті дрон немесе шу шығарады. Оны кедергі емес, сигнал ретінде қабылдаңыз.
Бір фазалық қосу — басқарылатын тетік
Төрт жағдайдың ішінде асимметриялық қосу — бір ғана жолдың көмегімен жоюға болатын жағдай. Бір фазалық қосу үш фазалы трансформаторлар тобында — егер олар қиып алу құрылғылары арқылы, бір сақтандырғыштың жанып кетуі немесе бір полюсті қайта қосу схемасы арқылы іске қосылса — топ бөлшектей токталады және көзге сыйымдылық арқылы байланысады; бұл кабельдік электр беру жүйелеріндегі классикалық іске қосушы фактор.
IEEE Std C57.105-2019 — үш фазалы электр жүйелеріндегі трансформаторлардың қосылуын қолдануға арналған нұсқау, осындай қосылу мен қосудың өзара әрекетін жобалау ескерімі ретінде, ал қате немесе кездейсоқ құбылыс ретінде қарастырады: IEEE Std C57.105-2019 (https://standards.ieee.org/ieee/C57.105/6121) . Бұл стандарт дәл осы себептен бар: трансформатордың қосылуы мен оны қоршаған тізбектің өзара әрекеті жүйенің дұрыс немесе бұзылысқа ұшыраған тәртіпте жұмыс істеуін шешеді.
Салауда жұмыс істейтін нәрсе көркем емес. Конфигурация рұқсат ететін жерде, бір фазалы қосқыштардың орнына үш фазаны бірден қосатын топтық басқарылатын құрылғымен ауыстырыңыз. Бір фазалы құрылғылардың қолданылуын болдырмауға болмайтын жағдайларда, қосу кезінде тербелістерді шашыратуға мүмкіндік беру үшін екіншілікте тұрақты кішігірім активті жүктемені сақтаңыз. Орамға параллель қосылған сыйымдылықтың тербелісін басатын резистор немесе феррорезонанстың алдын алу схемасы — келесі деңгей, ал қаттылық тұтқыр тұрақты кернеу артуына ғана емес, сонымен қатар найзағайға да шыдайтын арресторды таңдау — соңғы шара.
Бұлардың ешқайсысы экзотикалық құрылғыларды қажет етпейді. Трансформатордың номиналын анықтаған кезде қосу схемасы мен аррестордың жұмыс циклын да бір уақытта шешу керек — кабель тартылғаннан кейін емес.
Техникалық сұранысқа енгізілетін бес нәрсе
Орамдардың қосылуы мен топырақтауы. Жерленген жұлдызша біріншілік орамы қабылданатын болса, оны көрсетіңіз. Көп жағдайда ең жоғары қауіпті орналасу — ұзын кабельдің бойымен таратылатын жерленбеген дельта біріншілік орамы; бұл жауап барлық кернеу артуының суретін өзгертеді.
Негізгі ауыстыру құрылғысының түрі. Біртұтас жұмыс істейтін үш фазалы жүктемелі ажыратқыш, үш фазалы қайта қосу немесе бір фазалы ажыратқыштар. Егер бір фазалы құрылғылардың қолданылуын болдырмау мүмкін болмаса, оны көрсетіңіз, себебі бұл қаттылық тұтқыр тандану.
Аррестор класын, жұмыс циклын, MCOV және уақытша кернеуге төзімділігін өзгертеді. "Арресторлар қосымша" — бұл техникалық сипаттама емес. Тек шарықтануға ғана емес, сонымен қатар уақытша кернеуге де есептелген аррестор сұраңыз.
Кабельдік кесте. Әрбір біріншілік бөлім үшін өткізгіштің өлшемі, ұзындығы және жабынының түрі. Жабын сыйымдылығы — резонанстық тізбектің екінші жартысы болып табылады және ол атаулық кестеде көрінбейді.
Екіншілік сөндіру. Ажыратқыштың жұмыс істеу кезінде екіншілікте тұрақты азын жүктеме немесе сөндіру резисторы қалдырылатыны және ол номиналдық мәннің неше пайызын құрайтыны.
Сіз тапсырыс бермес бұрын Пад-монтаждалған трансформатор өндірушісі сұрайтын сұрақтар
Ұзын негізгі кабельдің ұзындығы бар кез келген жобада біз алғашқы талап ететін құжат — бұл атаулық кесте емес. Бұл — кабельдің ұзындығы мен қосқыштарды орналастыру схемасы көрсетілген бір сызықтық схема, өйткені осы екі элемент өте көп кернеу қаупының елемейтін немесе нақты болатынын шешеді. A жерге орнатылатын трансформатор өндірушісі трансформаторлар тізімі бойынша баға беретін адам бірлікке баға береді, шешімге емес.
Әрбір бірлік рутиндық сынақ тізбегінен өтеді, сонымен қатар жүктемесіз жұмыс істегендегі шығындар мен магниттендіруші ток жазылады. Осы екі көрсеткіш феррорезонанстық сұрақты пікірден есепке айналдыратын енгізу деректері болып табылады, және біз оларды сұраныс болған жағдайда жеткізу алдында сіздің кеңесші инженеріңізге береміз.
Ryan Electric 2007 жылдан бастап тарату және күштік трансформаторларды өндіреді; өндірістік базасы — 120 000 м² аумақта, онда 180-нан астам өндірістік және сынау жабдықтары мен 37 патент бар. 2023 жылдан бастап компания Eaton компаниясының ресми қосымша кәсіпорны болып жұмыс істейді; осы себепті біз аррестер мен қосқыштардың ықпалдасуын трансформатордың аясына жатқызамыз, яғни бұл басқалардың мәселесі емес.
Солтүстік Америкадағы аумақты бөлу жұмыстарында біз жиі кездестіретін үлгі — ұзын жер асты желісінің соңында орналасқан кіші үшфазалық құрылғы (75 кВА–ден 500 кВА-ға дейін), ол жеке фазалы қосқыштар арқылы қоректенеді және жүктемесі келесі жылы ғана пайда болатын аймақты қамтамасыз етеді. Тізімдегі барлық жағдайлар бір уақытта орын алады, ал алаң айлар бойы бос тұрады. Егер техникалық тапсырма беруші қосымша қосқышқа ауысып, іске қосу кезінде екіншілік тізбекте кіші активті жүктемені қалдырса, аррестерлердің ақаулары тоқтайды.
Егер сіз кабельдік жүйеде төсекті орнатылған құрылғыларды көрсетсеңіз, тапсырыс берілгенге дейін бізге бір сызықтық схема мен кабельдік кестені жіберіңіз. Біз қосқыштардың орналасуын, арресторлардың сипаттамасын және екіншілік сыйымдылықтың сіздің нақты тізбегіңізге сәйкестігін тексереміз және сізде қайсыбір төрт шарттың біреуі бар екенін айтамыз — сонымен қатар қайсыбір шарттарды сіз әлдеқашан жоюға бағытталған дизайн жасағаныңызды айтамыз. Бұл — тапсырыс берілгенге дейін, алғашқы аррестор істен шығып қалғаннан кейін емес, сізбен өткізілуі керек әңгіме. жерге орнатылатын трансформатор өндірушісі бұл — тапсырыс берілгенге дейін, алғашқы аррестор істен шығып қалғаннан кейін емес, сізбен өткізілуі керек әңгіме.
Автор туралы
Бұл мақала Ryan Electric трансформаторлық инженерлік тобы тарапынан дайындалған. Ryan Electric (Jiangsu Ryan Electric Co., Ltd.) өзінің 120 000 м² өндірістік базасында каст-резинды және VPI құрғақ типтегі трансформаторлар, майлы трансформаторлар мен төсекті орнатылған құрылғыларды жобалайды және шығарады; ол Солтүстік Америка, Оңтүстік-Шығыс Азия, Орта Шығыс пен Африка бойынша дерекқорлар, өнеркәсіптік кәсіпорындар, электр желілері мен инфрақұрылым жобаларын қызметтendirеді.