+86-15751661017
Деревня Шанбэй, поселок Юэтан, город Ичжэн (№ 18, проспект Инбинь, поселок Юэтан)
+86-15751661017
Когда заходит речь о трехфазных схемах, многие сразу представляют себе идеально симметричные векторы на диаграммах – но в реальности за этим стоят вполне конкретные проблемы. Возьмем, к примеру, соединение звездой: кажется, чего проще – свел три фазы в одну точку и работай. Но вот на подстанции в Ичжэне как-раз столкнулись с тем, что нейтраль в генераторе начала 'плавать' при неравномерной нагрузке, хотя по учебникам все должно быть сбалансировано. Пришлось разбираться, почему ток нулевого провода превысил расчетный на 15% – оказалось, мешали гармоники от частотных приводов компрессоров.
В наших трансформаторах серии ТМГ-1000 для ООО Цзянсу Госинь Электротехнические Технологии изначально закладывали классическую звезду с выведенной нейтралью. Но когда стали мониторить работу в промзоне Юэтан, выявили интересный нюанс: при соединении звездой в городских сетях с преобладанием нелинейных нагрузок (типа сварочных аппаратов) нейтральный провод грелся сильнее фазных. Пришлось пересчитывать сечение – увеличили на ступень, хотя по ПУЭ вроде бы можно было оставить как есть.
Запомнился случай с сухим трансформатором для текстильной фабрики под Янчжоу. Там заказчик требовал обязательного соединения звездой с изолированной нейтралью – мол, так безопаснее. Но при первом же однофазном замыкании релейная защита не сработала, как ожидалось. Выяснилось, что емкостные токи в кабельных линиях оказались выше расчетных. Пришлось экстренно ставить дугогасящий реактор – урок на будущее: всегда проверяй фактическую емкость сети перед выбором схемы нейтрали.
Кстати, о композитных трансформаторах – в них сейчас часто комбинируют звезду и треугольник в разных обмотках. Но вот нюанс, который редко учитывают: при трехфазной системе тока с несимметрией более 10% такая комбинация начинает создавать дополнительные потери в стали. Мы это заметили при тепловизионном контроле на объекте у реки Янцзы – края магнитопровода грелись до 75°C при норме 60°C. Пришлось вносить коррективы в систему охлаждения.
Часто вижу, как молодые инженеры из технадзора путают понятия 'нейтраль' и 'нулевой провод' в контексте соединения звездой. На самом деле это критично при выборе аппаратуры – например, для наших КРУ серии К-59 при заказе нужно четко указывать, требуется ли полноценный нулевой провод или достаточно глухозаземленной нейтрали. Как-то раз из-за этой путаницы пришлось переделывать шины на собранной подстанции – дорогое удовольствие.
Еще один момент: многие забывают, что в трехфазной системе с изолированной нейтралью нельзя просто так ставить УЗО на вводе. Был прецедент на пищевом комбинате, где после модернизации электросети начались ложные срабатывания защиты. Оказалось, проектировщик не учел, что емкостные токи утечки в длинных кабельных линиях суммируются и достигают порога срабатывания УЗО. Пришлось переходить на дифференциальные реле с другой логикой работы.
При сборке трансформаторов на производстве в промышленной зоне Юэтан мы всегда тестируем соединение звездой под нагрузкой 110% в течение 2 часов. Интересно, что в сухих трансформаторах при перегрузке всего на 15% уже наблюдается неравномерный нагрев обмоток – особенно в верхней части, где сложнее отвод тепла. Это не всегда видно по приборам, но четко фиксируется тепловизором. Кстати, именно после таких испытаний мы изменили конструкцию креплений обмоток в трансформаторах для ООО Цзянсу Госинь.
При монтаже КРУН на основе наших трансформаторов near магистрали Шанхай-Сиань столкнулись с проблемой вибрации. Казалось бы, при соединении звездой магнитное поле должно быть симметричным, но из-за неидеальности сборки магнитопровода возникали паразитные колебания. Решили установкой дополнительных демпфирующих прокладок – мелочь, а без нее через полгода появился бы характерный гул.
В высоковольтных ячейках для предварительно собранных подстанций важно правильно распределять фазы при соединении звездой. Однажды при пуске объекта в древнем городе Янчжоу реверс одной фазы привел к тому, что асинхронные двигатели насосов стали работать с пониженным моментом. Причем визуально по схемам все было правильно – ошибку нашли только фазоуказателем. Теперь всегда делаем цветовую маркировку не по стандарту, а с дополнительными метками.
Заметил интересную особенность при диагностике масляных трансформаторов после 5 лет эксплуатации: в тех, где использовалось соединение звездой с изолированной нейтралью, реже наблюдалось окисление контактов в переключателях ответвлений. Вероятно, из-за отсутствия постоянного тока утечки через нейтраль. Это маленькое, но важное наблюдение мы теперь учитываем при разработке регламентов технического обслуживания для заказчиков.
Когда проектируем гибридные системы с солнечными панелями и дизель-генераторами, часто возникает вопрос совместимости разных трехфазных систем. Особенно сложно, когда инверторы выдают 'идеальную' звезду, а генератор имеет плавающую нейтраль. На объекте ООО Цзянсу Госинь Электротехнические Технологии пришлось разрабатывать специальный коммутационный узел с гальванической развязкой – без этого при переходе с одного источника на другой возникали броски тока до 300% от номинала.
В композитных трансформаторах для ветропарков иногда применяют двойную звезду – но это требует особой точности балансировки. Помню, как на испытаниях прототипа для прибрежной зоны Янцзы пришлось 12 раз перераспределять нагрузки между параллельными обмотками, чтобы добиться равномерного нагрева не более 65°C в любой точке. Кстати, именно тогда мы отказались от алюминиевых шин в пользу медных с серебряным покрытием – хоть и дороже, но надежнее.
При интеграции старых советских электродвигателей в современные трехфазные системы часто возникает проблема с изоляцией. Особенно если двигатель был рассчитан на треугольник, а его включают в звезду через частотный преобразователь. На металлургическом заводе под Сиань из-за этого за месяц вышло из строя три двигателя – пришлось экранировать кабели и устанавливать dv/dt фильтры. Теперь это обязательный пункт в наших техусловиях.
За 20 лет работы с трансформаторами видел, как менялось отношение к соединению звездой. Раньше считали его универсальным решением, теперь же – особенно после массового внедрения частотных приводов – чаще комбинируют схемы. Например, в новых разработках ООО Цзянсу Госинь для умных сетей используют автоматическое переключение со звезды на треугольник в зависимости от уровня гармоник в сети.
Интересно наблюдать, как изменились требования к нейтрали: если в 2000-х годах преобладало глухое заземление, то сейчас все чаще применяют резистивное или реактивное. Особенно в горных районах, где сложно добиться низкого сопротивления заземления. Для таких случаев мы разработали специальные трансформаторы с двойной системой нейтрали – основная и резервная с разными параметрами.
Последняя тенденция – встраивание системы мониторинга параметров трехфазной системы непосредственно в трансформатор. В наших новых моделях для ООО Цзянсу Госинь установлены датчики, которые отслеживают не только токи и напряжения, но и угол между векторами – это помогает предсказывать развитие несимметрии. Кстати, именно такие данные помогли на сахарном заводе в Янчжоу предотвратить аварию – за неделю до поломки система показала рост обратной последовательности до 8%.
