הטרנספורמציות כוח הן עמוד השדרה של רשתות שידור חשמליות והפצת חשמל, המאפשרות המרה מתח עבור העברת כוח יעילה למרחקים ארוכים והפצה מקומית.עם זאת, נכסים קריטיים אלה נחשפים כל הזמן לתנאי ההתעלות שיכולים להתפשר ב בידוד, להאיץ את ההזדקנות ולגרום לכשלונות קטסטרופליים.הגנה על פני התגברות היא אבן הפינה של אמינות ויציבות המערכת.

הטבע של Overvoltage in Power Transformers

תנאים של overvoltage מתעוררים כאשר המתח החל על פני מהפך עולה על רמת התפעול המקסימלית המיועדת שלו.אירועים אלה נופלים לשתי קטגוריות רחבות: מתחזים טרנסיטיביים, אשר נמשך ממיקרו-שניות לכמה מ"תות, וחתימות זמניות (TOVs), אשר נמשכות למחזורים שונים עד שניות.

שביתות ברק הן הגורם החיצוני הנפוץ ביותר, הזרקת גלות אנרגיה גבוהה לתוך מערכת הכוח.גם עם חוטי מגן ואלקטרודות קרקעיות, מתחים מושרה יכול להגיע מאות קילובוואטים. Switching גורד, המיוצר על ידי פתח או סגירת של פורצי מעגל, מתגי ניתוק, ובנקים capacitor, לייצר גלות אחוריים מהירים כי הלחץ בין-החזרה ושילוב בתופעה שאינה יציבה, הופך יותר, הופך את העלולים לגרום לפגיעות יותר, כמו גם לפגיעות מאתגרים, ולפגוע יותר, כמו גם עם , כמו גם עם , כמו גם עם ריצוף, כמו גם , כמו גם , כמו גם חיפויים מאתגרים מאתגרים, כמו גם חלוץ, כמו גם עם סוללות , , , , , חלוץ, חלוץ, חיפוי, , , חלוץ, חלוץ, , , לוכדים מאתגרים, לוכדים, חיפוי, לוכדים, יכול ליצור גלנטים מאתגרים, 000 לוכדים, לוכדים, יכול ליצור גלנטים מאתגרים מאתגרים, יכול ליצור גלנטים מאתגרים, לייצר גלנטים מאתגרים, יכול ליצור גלנטים מאתגרים יותר, 000 ריצוף

המונחים: External Overvoltages

חשוב גם להבחין בין יתר הצורות שמקורן מחוץ למיר (חיצוני) לבין אלה שנוצרו בתוך.הגירות החיצוניות propagate מן הרשת לתוך המסופים המשתנים.עלים פנימיים, כגון אלה משחרור חלקי או התחדשות רוח, הם נדירים יותר אך מזיקים יותר כי הם לעקוף מכשירים חיצוניים הגנה חייב לטפל הן נתיבים.

אתגרים מרכזיים בהגנה על יתר

תכנון מערכת הגנה יעילה עבור ממירי חשמל כרוך להתגבר על מספר מכשולים טכניים ותפעוליים. אתגרים אלה חייבים להיות מובן כדי לבחור פתרונות מתאימים.

גילוי מוקדם של Transient vs. Sustained Overvoltages

הודעות הגנה חייבות להבדיל בין דחפים קצרי-הבחנה כי בידוד יכול לסבול ועומס מתמשך שעלול לגרום נזק מצטבר.מהירות גבוהה דגימה, עיבוד אותות דיגיטליים מתקדם, וניתוח זמן- ⁇ נדרשים ללכוד טרנסים מהירים מבלי לגרום לעיכובים מתקדמים (שינויים באלגוריתמים) אלגוריתמים המבוססים על האמנה RMS עשויים שלא לנטר את העליה ברק כנקודת זמן מאוחרת יותר, של זיהוי מדויק, ו-Intative-intative-intative-intative-intative-intative-intative-inated) כדי לשפר את האלגוריתמים.

תיאום מכשירים להגנה

מעצרים סורים, פערי פערים, וממסרים מורכבים חייבים להיות מתואמת כך שהמכשיר הקרוב ביותר למקור הגמג פועל קודם, בעוד שהגנה מפני גיבוי נשארת זמינה. תיאום גרוע יכול לגרום למעצרים מחוספסים כי הוא קלט אנרגיה המיועדת לממסר במורד הזרם, או גרוע מכך, ממסר המעביר את המהפך להתפרצות שפירה שיכולה להיות משוחררת על ידי עוצר.

מהירות מערכת והגנה

הגנה מוגזמת חייבת לפעול במהירות כדי למזער את הלחץ בידוד, אך טריפ מוקדם יכול לערער את מערכת הכוח על ידי הסרת שינוי קריטי.לדוגמה, במהלך התעלות זמנית הנגרמת על ידי דחייה, הסרת הניטור יכול להחמיר את המתח גובר להוביל ל cascading החוצהage. מהנדסים חייבים לאזן מהירות הגנה עם אמינות מערכת, לעתים קרובות באמצעות עקומות זמן מתח והגדרות הסתגלות.

עלויות, חלל ותחזוקת קונסטריטs

מעצרים איכותיים, ממסרים דיגיטליים ומערכות ניטור דורשים השקעה משמעותית.בפרויקטים רטרופיט, מגבלות חלל יכולות להגביל את התקנת ציוד הגנה נוסף.סביבות הפעלה כגון פלטפורמות offshore או תת-תתתות מרוחקות לכפות מגבלות אמינות ותחזוקתיות מחמירות.מקבלי ההחלטות חייבים לשקול את עלות ההגנה מפני העלות הפוטנציאלית של כשל שינוי, כולל תיקון, החלפת, והפסדים.

פתרונות להגנה על יתר

מערכות כוח מודרניות מפסות הגנה שכבתית נגד מתחים, המשלבות מכשירים משיכה פסיבית, בקרת מתח פעילה, ניטור אינטליגנטי.כל שכבה משלימה את האחרים כדי לספק הגנה מקיפה.

מעצרים: קו ההגנה הראשון

מעצרים של חברת IEEEer מסופי הטרנספורמציה מסיטים את הצורות המשתנים לקרקע.- ⁇ varistor (MOV) הם תקן התעשייה, המציע תגובה כמעט בלתי-צפונית וקליטת אנרגיה גבוהה. הם נבחרים על בסיס רמות nominal של המערכת, 600 overvoltage יכולת, וצפוי להתגלות הנוכחית.

טכנולוגיות מתפתחות כמו יחידות שנעצרו פולימר מספקים משקל קל יותר, ביצועים משופרים של זיהום, ויחסי אנרגיה טובים יותר.לשינויים באזורי ברק-פרון, מעצרי קו השידור (TLA) מותקנים על מגדלים סמוכים עוד יותר להפחית את גודל העלייה הנכנס.עם זאת, מעצרים לבדם לא יכולים להגן מפני טראנסים מהירים מאוד (VFT) או חזרות פנימיות; הם חייבים להיות משלימים עם מכשירים אחרים.

תקנות ו-Pack Changers

על עומס משתנים (OLTC) ו הרגולטורים מתח אוטומטי (AVR) לשמור על מתח משני בגבולות מקובלים למרות תנודות המתח הראשוניות. על ידי התאמת יחס התפנית, הם יכולים לפצות על מתחים בינוניים ולהפחית את הסיכון של נזק מתמשך overvoltage. עם זאת, הקש שינויים איטי (שניים) ולא יכול להגיב טראנסים.

במערכות שידור, כורים ובנקים של capacitor יכולים לעבור כדי לשלוט על זרימת כוח תגובתי ופרופיל מתח, באופן עקיף להפחית חשיפה מופרזת בתנאי עומס אור.מערכות אוטומציה של מערכת החשמל משלבות את הפקדים האלה עם ממסרי הגנה כדי ליזום תיקון מתח מתואמת לפני שסףי מתח מופרזים נשברים.

מערכות ניטור והגנה

הודעות דיגיטליות (IEDs) עם פונקציות הגנה יתר על המידה החליפו בעיקר יחידות אלקטרו-מכאניות.הם יכולים להיות מתוכנתים עם עקומות מרובות של מתח (ANSI 59, 27 47) עבור הן מיידיות והן זמן נדחה זמן נסיעה. מתקדם IEDs לשלב גם מיקום גל נסיעה, ניטור חלקי, ועידוד טמפרטורה estimation.

אלגוריתמי למידת מכונות משמשים כעת לזיהוי תקלות מיותרות על ידי ניתוח תבניות הרמוניות ורכיבים גבוהים של קידוד ענן מבוססי פלטפורמות מצטברות נתונים ממגוון רחב של תת-תחומיות לזהות מגמות, כגון הגדלת הפרשות חלקיות או אירועים מעבר אטומי, המאפשר תחזוקה חיזוי.מערכות אלה גם לספק ניתוח לאחר-event כדי לחדד הגדרות הגנה.

בידוד ושיקום

ריצוף יעיל של מיכל הטרנספורמציה, נייטרלי, ועלייה של חומר המעצר חיוני כדי להבטיח כי זרמי הגלם חוזרים לכדור הארץ בבטחה. גבוה-אימפריאלציה מגנט יכול ליצור הבדלים פוטנציאליים כי בידוד מתח.קשר נכון בין רשתות מעוקלות, צינורות ציוד משטחים, ואת מערכת נחיתה נאותה להפחית את פני השטח הצפויים.

עבור הטרנספורמציות בתת-תתת גז (GIS), התעלות מהירה מאוד (VFTO) המיוצרת על ידי ניתוק פעולות דורשות אמצעי הגנה מיוחדים, כגון טבעות מפרטים, RC snubbers, או מעצרים נוספים בשיח הטרנספורמציה.פתרונות אלה מותאמים לעתים קרובות לפריסת GIS ספציפית ותנאי מעבר.

שיטות הטובות ביותר לתחזוקה ובדיקה

יש לשמור על מכשירים להגנה כדי להבטיח שהם פועלים בעת הצורך.מעצרים של Surge צריכים לעבור מדידות תקופתיות, מדמוגרפיה וניתוח פריקה חלקי. הגדרות העברת Overvoltage יש לאמת לאחר כל שינוי מערכת שמשנה יכולת קצרת-כיור או רמות מתח.שינויים בבדיקות של Transformer insulation (גורם כוח, קיבול, התנגדות בידוד) לעזור לזהות השפלה לפני overtage Overtage Overtage Overtage אירועים כולל Avolre (F) עם סטנדרטים פונקציונליים של צפון-RC DRC - 0.

מסקנה

הגנה מוגזמת על כוחות שינוי היא משמעת רבת פנים הדורשת שיקול זהיר של מאפייני מערכת, תיאום המכשיר ומגבלות התפעוליות. האתגרים העיקריים - זיהוי מדויק, תיאום, יציבות מערכת וניהול עלויות - ניתן לטפל באמצעות שילוב של מעכבי עלייה באיכות גבוהה, רגולציה מתח אינטליגנטי, הסתגלות דיגיטלית, ושיטות ייצוב חזקות יותר. ניטור וניתוח נתונים מתמשך הגנה נוסף על השכבות של מערכות הגנה מתקדמות, אך מבטיחות אבטחה מוגברת של מערכות הגנה מפני לחץ גבוה יותר, אך הן ממשיכות להיות מרחיבות יותר ויותר.