بلاگ
روشهای حفاظت از ترانسفورماتورهای توزیع در برابر ناپایداریهای فرکانس بالا

- چکیده
- مقدمه
- ناپایداریهای سوئیچینگ VCB – توصیف مشکل
- خرابیهای ترانسفورماتورها با قطعکنندههای ولتاژ (VCBs)
- روشهای جلوگیری از ولتاژهای گذرا (VFT)
- راهحل جدید برای سرکوب VFT
- مدلسازی رفتار کلید وکیوم (VCB) به عنوان یک کلید قابل کنترل
- شکل ۷. مدل ظرفیتهای شوک ترانسفورماتور
- شکل ۸. شکلهای ولتاژ در پایانههای ترانسفورماتور
- شکل ۹. شکلهای ولتاژ در پایانههای ترانسفورماتور
- شکل ۱۰. شکلهای ولتاژ در پایانههای ترانسفورماتور
- شکل ۱۱. شکلهای ولتاژ در پایانههای ترانسفورماتور
- شکل ۱۲. شکلهای ولتاژ در پایانههای ترانسفورماتور
- شکل ۱۳. شکلهای ولتاژ در پایانههای ترانسفورماتور
- پیادهسازی عملی مفهوم دستگاه سرکوب VFTs
- نتیجهگیری
- منابع
- نویسندگان:
- پرسشهای متداول
فهرست
- 1 چکیده
- 2 مقدمه
- 3 ناپایداریهای سوئیچینگ VCB – توصیف مشکل
- 4 خرابیهای ترانسفورماتورها با قطعکنندههای ولتاژ (VCBs)
- 5 روشهای جلوگیری از ولتاژهای گذرا (VFT)
- 6 راهحل جدید برای سرکوب VFT
- 7 مدلسازی رفتار کلید وکیوم (VCB) به عنوان یک کلید قابل کنترل
- 7.1 شکل ۷. مدل ظرفیتهای شوک ترانسفورماتور
- 7.2 شکل ۸. شکلهای ولتاژ در پایانههای ترانسفورماتور
- 7.3 شکل ۹. شکلهای ولتاژ در پایانههای ترانسفورماتور
- 7.4 شکل ۱۰. شکلهای ولتاژ در پایانههای ترانسفورماتور
- 7.5 شکل ۱۱. شکلهای ولتاژ در پایانههای ترانسفورماتور
- 7.6 شکل ۱۲. شکلهای ولتاژ در پایانههای ترانسفورماتور
- 7.7 شکل ۱۳. شکلهای ولتاژ در پایانههای ترانسفورماتور
- 8 پیادهسازی عملی مفهوم دستگاه سرکوب VFTs
- 9 نتیجهگیری
- 10 منابع
- 11 نویسندگان:
- 12 پرسشهای متداول
چکیده
این مقاله به بررسی روشهای حفاظت از ترانسفورماتورهای توزیع در برابر ناپایداریهای فرکانس بالا که به هنگام عملکرد قطعکنندههای مدار خلأ (VCB) تولید میشوند، میپردازد. شبیهسازیهای ATP/EMTP برای ناپایداریهای تولید شده در حین عملیات VCB و همچنین تأثیرگذاری روشهای حفاظتی مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین، نصب نمونهای از یک توربین بادی نیز ارائه شده است. برای شبیهسازی، از مدل واقعی VCB استفاده شده است که امکان بررسی هم پیشپریدنها که در هنگام فرایند برقراری تماس به وجود میآیند و هم دوبارهافروختهها که در هنگام قطع تماس به وجود میآیند، فراهم میآورد.
مقدمه
ترانسفورماتورهایی که در شبکههای قدرت عمل میکنند، به انواع مختلفی از ناپایداریها معرض هستند. ناپایداریهای فرکانس بالا و افزایش بیش از حد سرعت (high rate overvoltages) خطراتی برای تجهیزات متصل ایجاد میکنند و میتوانند باعث ایجاد استرسهای موضعی در سیستم عایق شوند. یکی از منابع بالقوه ناپایداریهای با نرخ بالای du/dt، قطعکنندههای مدار خلأ (VCB) هستند. به گفته منابع معتبر، موارد خاصی در این زمینه نگرانکننده هستند:
- ترانسفورماتورهای متصل به کابلهای با طول متوسط،
- ترانسفورماتورهای متصل به GIS،
- ترانسفورماتورهای متصل از طریق VCB،
- ترانسفورماتورهای نوع خشک که از طریق کابلها متصل هستند،
- ترانسفورماتورهایی که در معرض رعد و برق قرار دارند،
- ترانسفورماتورهایی که در معرض عملیات سوئیچینگ مکرر هستند.
ساختار داخلی پیچیده ترانسفورماتور منجر به ایجاد حالتهای تشدید داخلی متعددی میشود که ممکن است باعث توزیع غیر یکنواخت ولتاژ در فرکانسهای بالا و تقویت تشدیدی محلی ولتاژ شود.
پدیدههای ناشی از تعامل VCB، کابل و ترانسفورماتور ممکن است موجب تولید ولتاژهای اضافی (VFT overvoltages) شوند که سیستم عایق ترانسفورماتور را تحت فشار قرار دهد و میتواند به طور منفی بر عمر تجهیزات تأثیر بگذارد و منجر به بروز یک اتصال کوتاه داخلی شود.
ناپایداریهای سوئیچینگ VCB – توصیف مشکل
وصل و فصل ترانسفورماتور بهوسیله VCB که شامل تعامل بین خازن کابل و القاگر ترانسفورماتور و همچنین انزواپذیری ترانسفورماتور است، بهخوبی در ادبیات توصیف شده است. این فرایند منجر به ایجاد تنشهای فرکانس بالا (HF) خطرناک بر روی عایقهای پیچشهای ترانسفورماتور میشود.
خازن کابل به همراه ویژگی القایی امپدانس ترانسفورماتور باعث افزایش نوسانی ولتاژ بازیابی گذرا (Transient Recovery Voltage – TRV) در تماسهای قطعکننده میشود. در نتیجه، افزایش سریع TRV در حین قطع کردن ممکن است منجر به چندین دوبارهافروختگی شود. این فرایند به طور قابل توجهی به پارامترهای سیستم وابسته است (عمدتاً به مقدار جریان القایی و خازن فاز به زمین).
به عنوان مثال:
- ترانسفورماتور کوچک بدون بار با L بزرگ و جریان القایی بسیار کم (~۰.1A)،
- ترانسفورماتور بزرگ بدون بار با L نسبتاً بزرگ و جریان القایی کم (~1A)،
- ترانسفورماتور بزرگ بارگذاری شده القایی با L کم و جریان القایی بزرگ (~50A).
[IMAGE_1]
شکل ۱. ولتاژ در ترمینالهای ترانسفورماتور برای مقدار کم جریان القایی
[IMAGE_2]
شکل ۲. ولتاژ در ترمینالهای ترانسفورماتور برای مقدار زیاد جریان القایی
[IMAGE_3]
شکل ۳. ولتاژ در ترمینالهای ترانسفورماتور برای مقدار زیاد جریان القایی
به وضوح دیده میشود که برای مقدار پیشفرض خازن (C)، مقدار جریان القایی در فرآیند تولید دوبارهافروختگی اهمیت بحرانی دارد. فرآیند تولید دوبارهافروختگی در VCB به صورت زیر قابل توصیف است:
در حین قطع تماس، بعد از جداسازی فیزیکی تماسها، قوس همچنان جریان را تا زمان کاهش آن به زیر مقدار جریان برش (معمولاً ۲-5A) هدایت میکند. هنگامی که جریان برش یافته است، انرژی در مدار نوسانی (L,C) محبوس میشود و ولتاژ در ترانسفورماتور شروع به نوسان میکند. هنگامی که TRV در تماسها از حد تحمل عایق بیشتر میشود، قوس دوبارهافروخته میشود، خازن دوباره شارژ میشود و جریان دوباره برش میشود. این فرآیند تا زمانی ادامه مییابد که تماسها جدا شوند بهطوری که حد تحمل عایق از TRV بیشتر شود.
در هنگام وصل تماس در VCB نیز ممکن است ناپایداریهای بالای du/dt تولید شود، به ویژه وقتی که کابلهای نسبتاً کوتاه با امپدانس ناپایداری کوچک بین VCB و ترانسفورماتور وجود دارد. این نوع اتصال کوتاه و کم امپدانس ناپایداری، دارای محدودیت کارایی کم du/dt است. بنابراین، انتظار میرود که ولتاژهای اضافی بالا و ناپایداریهای فرکانس بالا به وجود آیند. فرآیند تولید ناپایداریهای بالای du/dt هنگام فرایند برقراری تماس بهطور خلاصه در زیر ارائه شده است.
هنگامی که فاصله بین تماسها کوچک میشود، قوس روشن میشود و خازن داخلی ترانسفورماتور از شبکه شارژ میشود. زمان ثابت شارژ به C و امپدانس منبع (شبکه) وابسته است. القاگرهای اتصالات و خازن باعث نوسانات و اوجگیریها میشوند. ولتاژها در هر دو طرف VCB برابر میشوند و قوس خاموش میشود. ولتاژ در ترانسفورماتور (L و C) نوسان میکند و هنگامی که TRV از حد تحمل عایق بیشتر میشود، قوس دوباره روشن میشود. این فرآیند تا زمانی ادامه مییابد که تماسها با یکدیگر جفت شوند. انعکاسهای ایجاد شده در کابلهای کوتاه ممکن است به طور اضافی ولتاژهای اضافی فرکانس بالا را افزایش دهد.
خرابیهای ترانسفورماتورها با قطعکنندههای ولتاژ (VCBs)
برخی از موارد در ادبیات فنی به وضوح نشاندهنده خرابیهایی است که در ترانسفورماتورها به هنگام استفاده از قطعکنندههای ولتاژ (VCBs) و در مسیر کابلهای نسبتاً کوتاه بروز میکند [۷]. فرض بر این است که ترانزیتهای فرکانس بالا (HF) که حین فرایند سوئیچینگ ایجاد میشوند، عامل اصلی بروز این مشکلات هستند.
به علت ساختار پیچیده داخلی ترانسفورماتورها که شامل خازنها و سلفها میشود، ممکن است مولفههای فرکانس بالای تولید شده به افزایش محلی ولتاژ منجر شوند. این اضافه ولتاژها میتوانند فشار زیادی بر عایق ترانسفورماتور وارد کنند و به همین دلیل، عمر مفید تجهیزات به طور قابل توجهی کاهش یابد. این پدیده میتواند موجب بروز اتصال کوتاه داخلی و تخریب عایقهای سیمپیچها گردد. چالش ولتاژهای گذرایی (TOV) نه تنها برای ترانسفورماتورها، بلکه برای سایر تجهیزات متصل، از جمله کابلها و لوازم جانبی مربوطه، نیز خطراتی را به همراه دارد.
روشهای جلوگیری از ولتاژهای گذرا (VFT)
تنوعی از روشها برای حفاظت در برابر TOV بالا و VFT وجود دارد. انتخاب روشهای حفاظتی به نوع خاص ترانزیت و نیازهای دستگاه محافظت شده بستگی دارد. یکی از رایجترین راهکارها، استفاده از سرج آرسترها (surge arresters) است که به ترمینالهای ترانسفورماتور متصل میشوند. این سرج آرسترها صرفاً در برابر ولتاژهای اضافی حفاظت میکنند و در برابر سرعتهای زیاد du/dt محدودیتی ندارند. به همین دلیل، در بسیاری از مواقع، ترانزیتهای با du/dt بالا از اثر سرج آرسترها خارج میشوند؛ چرا که دامنه این ترانزیتها ممکن است از سطح حفاظتی آنها پایینتر باشد. علاوه بر این، سرج آرسترها قابلیت فیلتر کردن نوسانات HF را ندارند و نمیتوانند از بازتابهای موج جلوگیری کنند.
علاوه بر سرج آرسترها، فیلترهای RC نیز به عنوان گزینهای معمول در عمل به کار گرفته میشوند. این فیلترها شامل مقدار بالایی از خازنها به زمین هستند. معمولاً این خازنها با مقدار استاندارد (C≤۰.۵ μF) و مقاومتهایی با ارزش (R=۵-۲۵ Ω) ترکیب میشوند. به دلیل ابعاد و هزینههای بالا، این نوع راه حل معمولاً تنها در مواردی که قابلیت اطمینان تجهیزات اولویت دارد (مانند کاربردهای صنعتی) استفاده میشود. یکی از نوآوریهای جالب در فناوری RC-snubber، راهحلی به نام ZORC (توسط شرکت Strike Technologies) است. سرکوبکننده ZORC شامل خازنها، مقاومتها و سرج آرسترهای اکسید زینک (ZnO) است.
[IMAGE_4]
شکل ۴: ایده سرکوبکننده ZORC
با این حال، علیرغم کارایی بالای فناوری ارائه شده توسط شرکت Strike، این روش هنوز هم با محدودیتهایی مشابه راه حل RC-snubber مواجه است.
یک رویکرد کاملاً متفاوت اما مؤثر برای حذف ولتاژهای بالای du/dt و افزایشهایی که در حین عملیات سوئیچینگ به وقوع میپیوندد، سوئیچینگ همزمان است.
این روش به تغییرات عمدهای در طراحی قطعکننده نیاز دارد و بنابراین هزینههای پیادهسازی آن بالا خواهد بود. همچنین، این روش حفاظت برای ترانسفورماتورهایی که با قطعکنندههای سنتی کار میکنند، قابل اجرا نیست.
گزینه دیگری برای کاهش ترانزیتهای du/dt بالا در نتیجه عملیات سوئیچینگ، استفاده از مقاومتهای پیشدرجشده است. با توجه به هزینهها و پیچیدگی ساخت این روش، معمولاً از آن استفاده نمیشود.
راهحل جدید برای سرکوب VFT
محدودیتهای روشهای کاهش پیشین، توسعه یک مفهوم نوآورانه را برای کاهش du/dt بالا با استفاده از یک چوک R-L متصل سری به وجود آورد [۶]. مشکل اصلی در جلوگیری از VFTها، به ارزش پایین امپدانس معادل منبع ولتاژ اضافی برمیگردد که ناشی از امپدانس پایین کابلهای برق است. افزایش ولتاژ و ماهیت تکراری ترانزیتها، به علاوه عدم وجود ترمینال مناسب در انتهای کابل، این چالش را تشدید میکنند. در صورت وجود اتصالات کوتاه به منبع ولتاژ اضافی، مشکل du/dt بسیار بالا شدت مییابد. افزایش امپدانس منبع میتواند با معرفی یک عنصر سری اضافی در بالادست تجهیزات حاصل شود. روش پیشنهادی شامل یک چوک سری (چوک) است که در بالادست دستگاه محافظت شده (ترانسفورماتور) نصب میشود، همانطور که در شکل ۵ مشخص شده است. استفاده از فیلتر سری به عنوان یک دستگاه حفاظتی در بسیاری از کاربردها، به ویژه در چوکهای متداول در سیستمهای کم ولتاژ که شامل الکترونیک قدرت هستند، بسیار متداول است. با این حال، در سیستمهای متوسط ولتاژ، طراحی چوکهای معمول به دلیل نیاز به عایقبندی بین فازها به طور قابل توجهی پیچیدهتر میشود. بنابراین، در این روش، پیشنهاد میشود که از چوکهای تکفاز استفاده شود. چوک R-L با ویژگیهای فرکانسی مناسب میتواند زمان افزایش ولتاژ موج به جلو را به طور چشمگیری کاهش دهد و همزمان تأثیر آن را بر روی تجهیزات در شرایط عملیاتی عادی به حداقل برساند. این بدان معنی است که امپدانس چوک در فرکانسهای ۵۰/۶۰ هرتز باید نزدیک به صفر باشد. در برخی از موارد خاص، ممکن است افزودن یک خازن سرج کوچک به فاز به زمین به عنوان مکمل برای عنصر امپدانس سری (چوک) مزیت داشته باشد.
[IMAGE_5]
شکل ۵: ایده چوک R-L قرار داده شده در بالادست دستگاه محافظت شده
استفاده از دستگاه چوک سری طراحی شده به طور صحیح میتواند:
- مقدار du/dt را در ترمینالهای ترانسفورماتور محدود کند (Zchoke + C اختیاری)،
- ولتاژ اضافی گذرا را محدود کند (فیلتر کردن HF توسط Zchoke + C اختیاری)،
- بازتابهای موج در کابل و نوسانات HF را حذف کند (زمانی که Zchoke = Zs)،
- تعداد دوباره اشتعالها را کاهش دهد یا به طور کلی از بین ببرد (نیاز به C برای کاهش فرکانس نوسان).
نتایج شبیهسازی ATP/EMTP – تحلیل ترانسفورماتور ۱۶۰۰ کیلووات، ۲۲/۰.۶۹ کیلوولت
برای نشان دادن قابلیت استفاده از مفهوم چوک سری در کاهش ترانزیتهای بالای du/dt ناشی از عملکرد VCB، شبیهسازیهای ATP/EMTP برای یک مورد واقعی از ترانسفورماتور توزیع 1600kVA (۲۲/۰.69kV) که به یک شبکه توزیع 22kV سوئیچ میشود، انجام شد. دیاگرام شماتیک نشاندهنده مورد تحلیلشده در شکل ۶ به تصویر کشیده شده است.
[IMAGE_6]
شکل ۶: مورد مطالعه ترانسفورماتور 1600kVA، ۲۲/۰.69kV
مدل ترانسفورماتور نماینده با استفاده از هیبرید ATP و ظرفیتهای سرج با ویژگیهای زیر در نظر گرفته شده است:
- Cpg=2nF،
- Cps=۱.5nF،
- Csg=3nF،
- Cpp=1nF.
مدلسازی رفتار کلید وکیوم (VCB) به عنوان یک کلید قابل کنترل
در این مطالعه، روش مدلسازی رفتار VCB به عنوان کلید قابل کنترل، بر اساس متون علمی معتبر مورد استفاده قرار گرفت [۱۰]. اتصال میان ترانسفورماتور و VCB به مثابه بخشی کوتاه (۵ متر) از یک خط انتقال با امپدانس اضافی ۵۰Ω مدلسازی گردید. شکلهای ولتاژ در پایانههای ترانسفورماتور برای انواع مختلف سناریوهای بررسی شده، در شکلهای ۸ تا ۱۱ به تصویر کشیده شده است.
[IMAGE_7]
شکل ۷. مدل ظرفیتهای شوک ترانسفورماتور
a) اتصال ترانسفورماتور بدون بار؛ بدون حفاظت
[IMAGE_8]
[IMAGE_9]
[IMAGE_10]
شکل ۸. شکلهای ولتاژ در پایانههای ترانسفورماتور
در هنگام اتصال، شوکهای قابل توجهی در پایانههای ترانسفورماتور قابل مشاهده است. افزایش ناگهانی ولتاژ و پیشضربهها ظرف مدت چند میلیثانیه ظهور میکنند. افزون بر این، نوسانات با فرکانس بالا به میزان ~۱.۵MHz مشاهده میشود و ولتاژ با نرخ بالا (~۲۰۰kV/μs) ثبت میگردد.
b) قطع اتصال ترانسفورماتور بدون بار؛ بدون حفاظت
شکل ۹. شکلهای ولتاژ در پایانههای ترانسفورماتور
در مراحل قطع، چندین حالت دوباره جرقهزنی رصد میشود. افزایش ولتاژ با فرکانس بالا تا حداکثر حدود ۶۰ kV به همراه نوسانات فرکانس پایین و TRV مشاهده میگردد. مقدار du/dt به ۲۵۰kV/μs میرسد و نوسانات فرکانس بالا (~۱.۵MHz) نیز به چشم میخورد.
c) اتصال ترانسفورماتور بدون بار؛ حفاظت فقط با سلفها
شکل ۱۰. شکلهای ولتاژ در پایانههای ترانسفورماتور
در فرآیند روشن شدن، با پیکربندی سلفهایی که به عنوان حفاظت برای ترانسفورماتور مورد استفاده قرار گرفتهاند، کاهش تعداد پیشضربهها به وضوح مشاهده میشود.
ولتاژ با نرخ بالا به طور قابل ملاحظهای کاهش مییابد (بیش از ۲ برابر) و به مقدار <۹۰kV/μs میرسد. نوسانات فرکانس بالا در پیکربندی با سلف به طرز موثری حذف میشوند.
d) قطع اتصال ترانسفورماتور بدون بار؛ حفاظت با سلفها و خازنهای ۱۰nF
شکل ۱۱. شکلهای ولتاژ در پایانههای ترانسفورماتور
e) اتصال ترانسفورماتور بدون بار؛ حفاظت با سلفها و خازنهای ۱۰nF
شکل ۱۲. شکلهای ولتاژ در پایانههای ترانسفورماتور
حفاظت بهینه از طریق ترکیب دستگاه سلف با یک خازن کوچک اضافی حاصل میشود. این امر بهویژه در شرایطی که ترانسفورماتور در نزدیکی کلید مداری قرار دارد و فاصله بین تجهیزات سوئیچ و ترانسفورماتور نسبتاً کوتاه و امپدانس شوک کابل کوچک است، حائز اهمیت میباشد.
در این پیکربندی، تنها پیشضربهها برقرار هستند. کاهش نرخ ولتاژ به طرز قابل توجهی (بیش از ۱۰ برابر) صورت میگیرد و برای این حالت به <۲۰kV/μs میرسد. همچنین، افزایش ولتاژ فرکانس بالا و نوساناتی که در ترانسفورماتور غیرمحافظتشده وجود داشت، بهطور کامل حذف میگردد.
f) قطع اتصال ترانسفورماتور بدون بار؛ حفاظت با سلفها و خازنهای ۱۰nF
شکل ۱۳. شکلهای ولتاژ در پایانههای ترانسفورماتور
در این حالت، زمانی که یک خازن کوچک با سلف بهعنوان حفاظت ترکیب میشود، نرخ افزایش TRV به سطح ایمن کاهش مییابد و هیچ جرقهزنی مجددی به وجود نمیآید. همچنین، دامنه نوسانات اضافه ولتاژ فرکانس پایین به طور قابل ملاحظهای کاهش پیدا میکند.
پیادهسازی عملی مفهوم دستگاه سرکوب VFTs
نمونههای اولیه سلفها به عنوان یک سیستم حفاظتی برای یک ترانسفورماتور کوچک و نوع خشک، بهطور تجربی مورد آزمایش قرار گرفتند. نتایج تجربی متداول در شکلهای ۱۴ و ۱۵ نشان داده شده است.
شکل ۱۴. نوسانات فرکانس بالا در شبکه توزیع برق در حین روشن شدن: الف) بدون حفاظت ب) با حفاظت سلف و خازن کوچک
شکل ۱۵. کاهش نرخ ولتاژ یک پیشضربه
این نتایج تجربی قابلیت استفاده از مفهوم حفاظت با سلفهای سری را در کاهش نوسانات بالای du/dt ناشی از عملیات سوئیچینگ VCB تأیید میکند.
در حالتی که ظرفیت داخلی ترانسفورماتور پایین باشد، که بهویژه مربوط به ترانسفورماتورهای نوع خشک است، خازن شوک کوچک اضافی نقشی کلیدی در سرکوب نوسانات ایفا میکند. شایان ذکر است که مقدار خازن مورد استفاده، بهطور چشمگیری کمتر از مقدار معمول خازن سنوبربود است.
شکل ۱۶. یکی از اولین نصبهای پایلوت حفاظتی مبتنی بر سلف سری برای یک ترانسفورماتور کوچک در مزرعه بادی در لهستان
نتیجهگیری
در این مقاله، خطرات بالقوه مرتبط با VFT برای ترانسفورماتور و سایر تجهیزات الکتریکی بهدلیل عملیات سوئیچینگ، بر اساس یک مثال عملی بررسی گردید.
یک رویکرد جدید برای کاهش این خطرات از طریق معرفی یک عنصر سلف سری متصل به هم ارائه شد. واضح است که استفاده از سلف بهطرز چشمگیری شیب ولتاژ و تعداد جرقهزنیهایی که در طول کار ترانسفورماتور از طریق VCBs ایجاد میشود را کاهش میدهد. همچنین، کاهش قابل توجهی در افزایش ولتاژ مشاهده میشود. تعداد پیشضربهها در هنگام اتصال به طرز معنیداری کاهش یافت و نوسانات فرکانس بالا بهطور موثر از بین رفت. تحلیل موردی عملی با استفاده از شبیهسازیهای ATP/EMTP نشان داد که در برخی موارد (بهخصوص زمانی که اتصال کوتاهی بین ترانسفورماتور و VCB وجود داشته باشد)، شیب ولتاژ به حدود ~۲۵۰kV/μs شبیهسازی شده است. این du/dt تنها با استفاده از سلف، کمتر از ۲ برابر کاهش یافت. کاهش بیشتر زمانی حاصل شد که از خازنهای شوک کوچک (۱۰nF) بهرهگیری شد، که در این حالت، du/dt به زیر ۲۰kV/μs تنزل پیدا کرد. علاوه بر این، خازن شوک کوچک بهطرز شایانی افزایش ولتاژ فرکانس پایین (۴۵kV) را کاهش میدهد و به از بین بردن جرقهزنیهای مجدد کمک میکند.
منابع
- CIGRE working group A2-A3-B3.21, Electrical Environment of Transformers; Impact of fast transients”, ELECTRA 208, (2005)
- Lopez–Roldan J., De Herdt H., Min J., Van Velthove R., Decklerq J., Sels T., Karas J., Van Dommelen D., Popow P., Van der Sluis L., Aquado M., Study of interaction between distribution transformer and vacuum circuit breaker, Proceedings of 13th ISH (2003), pp. 62÷64
- Morched A. S., Marti L., Brierly R. H., Lackey J. G., Analysis of Internal Winding Stresses in EHV Generator Set-Up Transformer Failures, IEEE Trans. on Power Delivery, Vol. 11, No. 2, (1996), pp. 888÷894
[۴] پاپوف، م.، آچا، ای.، بررسی اضافه ولتاژها ناشی از خاموش کردن ترانسفورماتور بدون بار به کمک قطعکننده مدار خلا، IEEE Trans. on Power Delivery، جلد ۱۴، شماره ۴، (۱۹۹۹)، صفحات ۱۳۱۷÷۱۳۲۲
[۵] باراژ، ال. ام.، شاو، جی. اچ.، مککانل، بی. دبلیو.، تحلیل عملکرد ترانسفورماتور توزیع در مواجهه با ایمپالسهای تند پیشانی، IEEE Trans. on Power Delivery، جلد ۵، شماره ۲، (۱۹۹۰)
[۶] پیاسکی، و.، بیوالک، گ.، فلورکوفسکی، م.، فولچیک، م.، فوغال، ج.، ارائه یک رویکرد نوین برای کاهش نوسانات بسیار سریع، مجموعه مقالات IPST’۲۰۰۷
[۷] پل، د.، بررسی دلایل شکست ترانسفورماتور قدرت خشک، IEEE Transaction on Industry Applications، جلد ۳۷، شماره ۳، (۲۰۰۱)
[۸] وونگ، اس. ام.، اسنایدر، ال. آ.، لو، ای. و. سی.، تحلیل اضافه ولتاژها و رفتار دوباره جرقهزنی قطعکننده مدار خلا، مجموعه مقالات IPST’۲۰۰۳
نویسندگان:
- داروش سمولا، دکترای مهندسی، ایمیل: dariusz.smugala@pl.abb.com
- وویچک پیاسکی، دکترای مهندسی، ایمیل: wojciech.piasecki@pl.abb.com
- ماگدالنا اوستروگورسکا، مهندسی ارشد، ایمیل: magdalena.ostrogorska@pl.abb.com
- مارک فلورکوفسکی، دکترای مهندسی، ایمیل: marek.florkowski@pl.abb.com
- مارک فولچیک، دکترای مهندسی، ایمیل: marek.fulczyk@pl.abb.com
مرکز تحقیقات شرکتی ABB، واقع در خیابان استروویشنا ۱۳ A، ۳۱-۰۳۸ کراکوف، لهستان، به همراه پاول کلیس، مهندسی ارشد ترانسفورماتورهای ABB، که در خیابان الکساندروفسکا ۶۷/۹۳، ۹۱-۲۰۵ لودز، لهستان مستقر است. شما میتوانید با ایمیل به ایشان با آدرس pawel.klys@pl.abb.com ارتباط برقرار نمایید.
منبع و شناسه ناشر: PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY (بررسی الکتریکی)، ISSN ۰۰۳۳-۲۰۹۷، جلد ۸۸ شماره ۵a/۲۰۱۲
منتشر شده توسط PQBlog
مهندس برق
بیشتر پستها را مشاهده کنید
پرسشهای متداول
چرا ناپایداریهای فرکانس بالا برای ترانسفورماتورهای توزیع خطرناک هستند؟
این ناپایداریها میتوانند باعث ایجاد استرسهای موضعی در سیستم عایق شوند و عمر تجهیزات را کاهش دهند.
قطعکننده مدار خلأ چه نقشی در ایجاد ناپایداریهای فرکانس بالا دارد؟
قطعکنندههای مدار خلأ منبعی بالقوه برای ناپایداریهای با نرخ بالا هستند که بر عایق ترانسفورماتور تأثیر میگذارند.
چگونه میتوان از ترانسفورماتورهای توزیع در برابر ناپایداریهای فرکانس بالا محافظت کرد؟
استفاده از روشهای حفاظتی و شبیهسازیهای دقیق برای ارزیابی تأثیرات ناپایداریها میتواند به محافظت کمک کند.
منبع: powerquality.blog