Wie vielen Arten von Überspannungen kann ein Transformator im Betrieb ausgesetzt sein?

Während des Betriebs des Stromnetzes sind Transformatoren verschiedenen Überspannungen ausgesetzt. Werden diese Überspannungssituationen nicht verhindert und behoben, können sie die Isolierung der Transformatoren ernsthaft beschädigen, ihren normalen Betrieb beeinträchtigen und sogar zu Geräteschäden führen.

Inhalt

● Auswirkungen von Schaltüberspannungen

Schaltüberspannungen entstehen hauptsächlich durch Schaltvorgänge im System. Beispielsweise entstehen beim Einschalten im Leerlauf aufgrund elektromagnetischer Transienten hohe Überspannungen in den Transformatorwicklungen. Da im Transformatorkern Restmagnetismus vorhanden ist, wird bei passender Phase der Versorgungsspannung und der Restmagnetspannung im Moment des Einschaltens ein Überspannungswert weit über der Nennspannung überlagert. Auch der Betrieb von Leerlaufschaltleitungen kann Schaltüberspannungen auslösen. Beim Öffnen von Leerlaufleitungen kommt es zu Energieumwandlung und Schwingungen zwischen Induktivität und Kapazität in den Leitungen, wodurch hochfrequente transiente Überspannungen entstehen. Diese Überspannungen breiten sich entlang der Leitungen aus und wirken auf den Transformator, was zu Teilentladungen in der Isolierung der Transformatorwicklung führen kann. Eine langfristige Akkumulation verschlechtert die Isolationsleistung und gefährdet den sicheren und stabilen Betrieb des Transformators.

● Gefahren durch atmosphärische Überspannungen

Atmosphärische Überspannungen werden meist durch Blitzeinschläge verursacht und lassen sich in direkte Blitzeinschläge und Blitzeinschläge durch Abschirmversagen unterteilen. Bei einem direkten Blitzeinschlag schlägt der Blitz direkt in den Transformator oder in nahegelegene Kraftwerke ein, setzt augenblicklich enorme Energie frei und erzeugt extrem hohe Überspannungen. Die Amplitude solcher Überspannungen kann Millionen von Volt oder mehr erreichen, was die Isolierung des Transformators direkt zerstört und schwere Fehler wie Kurzschlüsse in den Wicklungen des Transformators verursacht. Blitzeinschläge durch Abschirmversagen entstehen, wenn der Blitz die Blitzschutzleitung umgeht und in den Leiter einschlägt. Dadurch werden Überspannungen in das Stromnetz eingespeist, in dem sich der Transformator befindet. Obwohl die Wahrscheinlichkeit eines Blitzeinschlags durch Abschirmversagen relativ gering ist, verursachen sie im Falle eines Auftretens ebenfalls schwere Schäden am Transformator, da die erzeugten Überspannungen die Isolationsfestigkeit des Transformators bei weitem überschreiten und zum Zusammenbruch der Isolationsschicht des Transformators und infolgedessen zu Stromunfällen führen können.

● Risiken von resonanten Überspannungen

Resonanzüberspannungen entstehen, wenn induktive und kapazitive Elemente im Stromnetz unter bestimmten Bedingungen in Resonanz geraten. Stimmen die Systemparameter überein, beispielsweise wenn die Induktivität des Transformators und die Kapazität der Leitung einen Resonanzkreis bilden, und wirken externe Einflüsse (wie Betriebszustände, Störungen usw.), kann Resonanz ausgelöst werden. Während der Resonanz steigt die Spannung stark an und kann ein Vielfaches der Nennspannung erreichen. Diese Resonanzüberspannungen führen zu übermäßiger Spannungsbelastung des Transformators und beschleunigen die Alterung der Isolierung. Da die Resonanz über einen längeren Zeitraum anhalten kann, schädigt die langfristige Einwirkung von Überspannungen allmählich die innere Isolierung des Transformators und führt schließlich zu einem Isolationsdurchschlag, was die Zuverlässigkeit und Lebensdauer des Transformators erheblich beeinträchtigt.

Zusammenfassend

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Transformatoren im Betrieb verschiedenen Überspannungssituationen ausgesetzt sein können, wie z. B. Schaltüberspannungen, atmosphärischen Überspannungen und Resonanzüberspannungen. Betriebs- und Wartungspersonal im Stromnetz muss die Entstehungsmechanismen und Gefahren dieser Überspannungen genau verstehen und wirksame Schutzmaßnahmen ergreifen, wie z. B. die Installation von Blitzableitern, die Optimierung von Betriebsabläufen und die Anpassung von Systemparametern, um Transformatoren vor Überspannungsschäden zu schützen und einen sicheren und stabilen Betrieb des Stromnetzes zu gewährleisten.

Kontakt

LuShan, Europäische Sommerzeit.1975ist ein chinesischer professioneller Hersteller, der sich seit 49 Jahren auf Leistungstransformatoren und Reaktoren spezialisiert hat. Führende Produkte sind Einphasentransformator, Dreiphasentransformator Isolierung Transformatoren, elektrischer Transformator, Verteiltransformator, Abwärts- und Aufwärtstransformator, Niederspannungstransformator, Hochspannungstransformator, Steuertransformator, Ringkerntransformator, R-Kern-Transformator;Gleichstrominduktoren, Wechselstromreaktoren, Filterreaktoren, Netz- und Lastreaktoren, Drosseln, Filterreaktoren und Zwischen- und Hochfrequenzprodukte.

Unsere Kraft Transformatoren und Reaktoren werden in zehn Anwendungsbereichen häufig eingesetzt: Schnellverkehr, Baumaschinen, erneuerbare Energien, intelligente Fertigung, medizinische Geräte, Explosionsschutz in Kohlebergwerken, Erregersysteme, Vakuumsintern (Öfen), zentrale Klimaanlagen.

Erfahren Sie mehr über Leistungstransformatoren und Reaktoren:www.lstransformer.com