U sistemu za prijenos i distribuciju energije, specifikacija uzemljenja željeznog jezgra transformatora je osnovna pretpostavka za osiguranje dugoročno-stabilnog rada opreme. Posebno za opremu koja se široko koristi kao što su distributivni transformatori punjeni uljem i transformator od 800kva, striktno poštovanje principa "pouzdanog uzemljenja u jednoj tački" je još važnije. Ovaj članak će detaljno analizirati osnovne razloge i zahtjeve specifikacije za uzemljenje željeznog jezgra transformatora i kombinirati prednosti proizvoda JINSHANMEN TECHNOLOGY CO., LTD kako bi pružio profesionalnu referencu za praktičare u industriji. Kompanija uglavnom proizvodi uljne energetske transformatore, suhe energetske transformatore-tipa, uljne trodimenzionalne namotane energetske transformatore, suhe-tip trodimenzionalne-dimenzionalne namotane energetske transformatore, rudarske eksplozije-otporne na suhe-mobilne transformatore, rudarske eksplozivne{12}, sve{12} energetski transformatori, energetski transformatori za regulaciju nosivosti, transformatori lokomotivskog suvog{13}}tipa, kao i montažne trafostanice, modularne trafostanice, trafostanice tipa vjetroelektrana, visokonaponske i niskonaponske rasklopne aparature i druga oprema za prenos i distribuciju.
I. Zašto gvozdeno jezgro mora biti uzemljeno?
Osnovna svrha: Spriječiti stvaranje plutajućeg potencijala u željeznoj jezgri i metalnim komponentama, čime se izbjegava pražnjenje iz tla (varnice/kvar) i osigurava siguran i stabilan rad opreme. Ovaj zahtjev je u potpunosti primjenjiv na distribucijske transformatore punjene uljem,800kva transformatori sve vrste transformatora, a takođe je jedna od ključnih tačaka kvaliteta koje strogo kontroliše JINSHANMEN TECHNOLOGY CO., LTD u procesu proizvodnje.
1. Gvozdeno jezgro je u jakom električnom polju
Kada transformator radi, njegovi namotaji su povezani sa visokim naponom i velikom strujom, a ova snažna naizmenična struja će generisati snažno promenljivo magnetsko polje. Prema principu elektromagnetne indukcije, ovo promjenjivo magnetsko polje će inducirati električni potencijal (napon) na samom željeznom jezgru i svim okolnim metalnim komponentama (kao što su stege, pričvršćivači, zidovi rezervoara za ulje, itd.). Bilo da se radi o transformatoru od 800 kva ili distributivnom transformatoru velikog kapaciteta-punjenog uljem, njegovo željezno jezgro je dugo vremena u okruženju tako jakog električnog polja, a stvaranje induciranog potencijala je neizbježno.
2. Opasnosti od plutajućeg potencijala
Ako gvozdeno jezgro nije uzemljeno, ono je izolovano od zemlje (potencijal zemlje) i nalazi se u "lebdećem" stanju. Inducirani potencijal nema put oslobađanja i nastavit će se akumulirati i mijenjati, formirajući "plutajući potencijal". Između gvozdenog jezgra i okolnih uzemljenih metalnih komponenti (kao što su rezervoari za ulje) postoji izolacioni medij (transformatorsko ulje, izolacioni karton). Kada razlika potencijala između njih poraste dovoljno da razbije ove izolacijske medije, doći će do povremenog pražnjenja iskri. Za distributivne transformatore punjene uljem, ovo pražnjenje će direktno utjecati na izolacijske performanse transformatorskog ulja, a budući da se transformator od 800kva često koristi u scenarijima industrijske distribucije električne energije, kvarovi pri pražnjenju također mogu utjecati na normalan rad okolne električne opreme.
3. Teške posljedice pražnjenja
1) Oštećenje izolacije: Kontinuirano pražnjenje iskre će postupno karbonizirati i erodirati čvrstu izolaciju (kao što su kartoni, drveni blokovi), smanjiti njenu izolacijsku čvrstoću, i na kraju može dovesti do ozbiljnog među-kratkog spoja ili kvara glavne izolacije, što je pogubno za vijek trajanja distributivnih transformatora napunjenih uljem i transformatora 800kvaulta energije: razgrađuju transformatorsko ulje, proizvodeći karakteristične plinove kao što su vodonik (H₂) i acetilen (C₂H₂). Ovi gasovi će se rastvoriti u ulju i pogoršati kvalitet ulja, posebno utičući na -efekat izolacije uronjenih u uljem distributivnih transformatora. 3) Interferencija sa gasnim relejem (buchholz relej): generisani gas može da se akumulira u gasnom releju, uzrokujući da relej šalje lažne signale (svjetlosni plinski alarm) ili čak utiče na prekid napajanja u slučaju prekida napajanja napajanje. 4) Povećani gubitak-opterećenja: samo pražnjenje troši energiju, što dovodi do povećanog-gubitka transformatora bez opterećenja i smanjene radne efikasnosti, što će povećati troškove električne energije za korisnike transformatora od 800 kva koji se fokusiraju na uštedu energije. 5) Generiranje lokalnog pregrijavanja: Tačka pregrevanja visoke temperature će se generirati na mjestu lokalnog pražnjenja.
Stoga, uzemljenje željeznog jezgra treba osigurati kanal pražnjenja za ova inducirana naelektrisanja, prisiliti željezno jezgro da bude fiksirano na (uzemljenom) nultom potencijalu, čime se eliminiše razlika potencijala između njega i uzemljenih komponenti i potpuno izbjegava gore-spomenuta pojava pražnjenja. Prilikom proizvodnje 800kva transformatora i distributivnih transformatora punjenih uljem, JINSHANMEN TECHNOLOGY CO., LTD će striktno implementirati proces uzemljenja željeznog jezgra kako bi se izbjegao rizik od pražnjenja iz izvora.
II. Zašto mora biti "utemeljen u jednoj tački"?
Ovo je ključni i delikatan dio problema. Uzemljenje gvozdenog jezgra nije proizvoljno, već zahteva samo jednu tačku i pouzdanu vezu. Ovaj princip je ključan za sve transformatore, posebno za distributivne transformatore punjene uljem i transformatore 800kva. Jednom prekršen, lako je uzrokovati kvarove opreme, pa čak i sigurnosne nesreće.
Osnovna svrha
Da bi se izbjeglo stvaranje zatvorene petlje "uzemljenjem u više- tačaka", čime se sprječava stvaranje cirkulirajuće struje (vrtložna struja) u petlji da izazove lokalno pregrijavanje i osigurava siguran rad transformatora. Za distributivne transformatore punjene uljem, lokalno pregrijavanje će također ubrzati starenje i propadanje transformatorskog ulja, dok lokalno pregrijavanje transformatora od 800kva može utjecati na njegovu nosivost i dovesti do nestabilnog napajanja.
1. Opasnosti od više-uzemljenja
Gvozdeno jezgro transformatora je formirano laminiranjem mnogih slojeva silikonskih čeličnih limova, a izolaciona boja se nanosi između listova kako bi se blokirala putanja "vrtložne struje" koja nastaje kada magnetni tok prolazi kroz čelične limove, čime se smanjuje "gubitak vrtložne struje", što je osnovni princip transformatora. Oba transformatora 800kva idistributivni transformatori punjeni uljemslijede ovu logiku dizajna u svojoj strukturi željeznog jezgra. Ako je gvozdeno jezgro uzemljeno na dve ili više tačaka kao što su tačka A i tačka B istovremeno, formiraće se zatvorena provodljiva petlja između gvozdenog jezgra, žice za uzemljenje i tačke uzemljenja.
2. Cirkulirajuća struja i pregrijavanje
Kroz ovu zatvorenu petlju proći će dio glavnog magnetnog fluksa transformatora. Prema Faradejevom zakonu elektromagnetne indukcije, naizmjenični magnetni tok inducirat će elektromotornu silu u petlji, stvarajući tako značajnu cirkulirajuću struju. Kada ova cirkulirajuća struja teče kroz kontaktne tačke laminacija gvozdenog jezgra sa visokim otporom, stvoriće mnogo toplote, što će dovesti do ozbiljnog lokalnog pregrijavanja gvozdenog jezgra. Ova situacija je posebno izražena kod distributivnih transformatora punjenih uljem i transformatora od 800kva, jer će zapremina željeznog jezgra i potražnja za opterećenjem takve opreme učiniti akumulaciju topline uzrokovanu cirkulirajućom strujom bržom.
3. Posljedice više-kvarova uzemljenja
1) Lokalna visoka temperatura: Temperatura tačke pregrijavanja može doseći nekoliko stotina ili čak hiljada stepeni Celzijusa, što je dovoljno da izgori obližnje izolacijske dijelove i ubrza starenje transformatorskog ulja, što ima direktniji utjecaj na distributivne transformatore punjene uljem. 2) Generiranje karakterističnih plinova: Visoka temperatura će razgraditi ulje, stvarajući veliku količinu metana i karakterističnih gasova ₄CH) (C₂H₄). Ovi gasovi se mogu detektovati analizom rastvorenog gasa (DGA), što je važna osnova za dijagnozu više-kvarova uzemljenja sa gvozdenim jezgrom i uobičajena metoda koju koristi JINSHANMEN TECHNOLOGY CO., LTD u inspekciji opreme. 3) Katastrofalne greške: Ako se ne postupe na vreme, razvit će se lokalno pregrijavanje jezgre{6} karbonizacija izolacije, što na kraju dovodi do katastrofalnih nesreća kao što su kratki spojevi namotaja i izgaranje transformatora. Ovakvi kvarovi će uzrokovati velike ekonomske gubitke i nestanke struje, bilo da se radi o transformatoru od 800kva ili uljnim distributivnim transformatorima.
III. Rezime
1. Zašto uzemljenje? Da biste spriječili da gvozdeno jezgro stvara plutajući potencijal i pražnjenje tla, zaštitite izolaciju i osigurajte siguran rad opreme. Ovo je osnovni zahtjev koji transformator 800kva, distributivni transformatori punjeni uljem i svi transformatori moraju biti u skladu sa, kao i krajnji rezultat kvaliteta proizvoda kojeg se pridržava JINSHANMEN TECHNOLOGY CO., LTD. 2. Zašto samo uzemljenje u jednoj tački? Da biste izbjegli stvaranje zatvorene petlje, spriječite da cirkulirajuća struja izazove lokalno pregrijavanje željeznog jezgra, izgorjeti opremu i osigurajte dugotrajan-ugotrajni stabilan rad transformatora.
Možete to slikovito razumjeti ovako: Bez uzemljenja: To je kao hodanje po suhom tepihu s gumenim đonom. Tijelo će se napuniti, a dodirivanje kvake će izazvati "pucanje" pražnjenja. Ako željezno jezgro transformatora nije uzemljeno, ova vrsta "male varnice" će se stalno javljati, uzrokujući kontinuirane gubitke u izolacijskom sistemu uljnih distributivnih transformatora i transformatora 800kva. Uzemljenje sa više-tačaka: To je kao stavljanje bakrenog prstena u promjenjivo magnetno polje, a bakarni prsten će se brzo zagrijati i čak se otopiti. Više{6}}uzemljenje gvozdenog jezgra je ekvivalentno formiranju ovog "prstena za grijanje" samo po sebi, što na kraju dovodi do kvara opreme.
Stoga je "pouzdano uzemljenje u jednoj tački" jedino ispravno i mora se striktno poštovati princip za uzemljenje željeznog jezgra transformatora. Za transformatore koji rade, stanje uzemljenja (bez obzira da li je povezano) gvozdenog jezgra je važan indikator koji treba redovno pratiti. Kao profesionalni proizvođač transformatora,JINSHANMEN TECHNOLOGY CO., LTDstriktno implementira proces uzemljenja željeznog jezgra u skladu sa međunarodnim standardima kada proizvodi 800kva transformatore, uljne distributivne transformatore i razne druge opreme za prijenos i distribuciju. Istovremeno, korisnicima pruža prijedloge za rad i održavanje profesionalne opreme kako bi pomogao korisnicima da izbjegnu rizik od kvara uzemljenja i osiguraju siguran i stabilan rad elektroenergetskog sistema.