W przemysłowych systemach elektroenergetycznych sama przerwa w dostawie prądu nie jest momentem najbardziej krytycznym. Najbardziej wrażliwym i ryzykownym etapem jest moment przywrócenia zasilania.
W wielu fabrykach, zakładach transformatorowych i obiektach przemysłowych powszechną praktyką jest wymaganie, aby po przywróceniu zasilania:
dozwolone są tylko podstawowe obciążenia jedno-fazowe, natomiast urządzenia trójfazowe- muszą być tymczasowo wyłączone.
Nie jest to jedynie zasada wewnętrzna. Jest to decyzja oparta na zasadach eksploatacji transformatora i bezpieczeństwie systemu elektroenergetycznego.
Przywrócenie zasilania nie oznacza, że transformator jest w pełni stabilny
Z punktu widzenia elektrotechniki transformator nie powraca do „stanu zerowego” po awarii.
Po przywróceniu zasilania w transformatorze mogą nadal występować:
- Resztkowy strumień magnetyczny w rdzeniu
- Niestabilny stan namagnesowania
- Tymczasowo podwyższone prądy rozruchowe i wzbudzenia
Na tym etapie transformator nadal przechodzi ze stanu statycznego do normalnej pracy.
Jeśli natychmiast zostaną przyłożone duże obciążenia, obciążenie elektryczne transformatora może znacznie wzrosnąć.
Dlaczego w pierwszej kolejności dozwolone są obciążenia jednofazowe-?
Obciążenia jednofazowe-z reguły mają:
- Niższe zapotrzebowanie na moc
- Minimalny prąd rozruchowy
- Ograniczony wpływ na obciążenie transformatora
Uwzględniono oświetlenie, sprzęt biurowy i urządzenia komunikacyjneobciążenia o niskim-uderzeniu.
Dopuszczenie tych obciążeń do działania w pierwszej kolejności pomaga transformatorowi stopniowo uzyskać stabilność magnetyczną i termiczną bez nadmiernych naprężeń.
Z punktu widzenia eksploatacji transformatora jest to akontrolowany i bezpieczny-proces rozgrzewki.
Prawdziwe ryzyko związane ze sprzętem-trójfazowym polega na prądzie rozruchowym
Większość urządzeń-trójfazowych, zwłaszcza obciążeń napędzanych silnikiem-, generuje podczas rozruchu bardzo wysoki prąd.
Ten prąd rozruchowy może osiągnąćpięć do siedmiu razy większy od prądu znamionowego.
Jeśli wiele maszyn-trójfazowych uruchomi się jednocześnie po przywróceniu zasilania, w systemie może wystąpić:
- Nagłe spadki napięcia
- Krótkoterminowe-przeciążenie transformatora
- Niezamierzone zadziałanie przekaźnika zabezpieczającego
- Powtarzające się przerwy w dostawie prądu
Takie warunki powodują niepotrzebne obciążenie uzwojeń transformatora, systemów izolacyjnych i ogólnej żywotności.
Dlaczego zakłady produkujące transformatory są bardziej wrażliwe
W fabrykach transformatorów i zakładach sprzętu elektrycznego systemy zasilania zazwyczaj charakteryzują się:
- Duży udział obciążeń trójfazowych-
- Sprzęt o rygorystycznych wymaganiach dotyczących stabilności napięcia
- Wspólne systemy dystrybucji dla obiektów produkcyjnych, testowych i pomocniczych
Każde nieprawidłowe przywrócenie obciążenia podczas przywracania zasilania może zwiększyć ryzyko systemowe.
Dlatego,etapowe odzyskiwanie obciążenia i kontrolowane zasilanieto standardowe praktyki w branży transformatorowej.
Niewłaściwe uruchomienie może być bardziej kosztowne niż przerwa w dostawie prądu
Krótka przerwa w zasilaniu jest często mniej szkodliwa niż ponowne uruchomienie ciężkiego sprzętu w niestabilnych warunkach elektrycznych.
Nieprawidłowe przyłożenie obciążenia podczas odzyskiwania transformatora może skutkować:
- Naprężenia termiczne uzwojeń
- Przyspieszone starzenie się izolacji
- Ukryte uszkodzenia zmniejszające-długoterminową niezawodność
Efekty te nie mogą powodować natychmiastowej awarii, ale mogą znacznie skrócić żywotność transformatora.
Wniosek
Transformatory stanowią podstawowe ogniwo łączące sieć energetyczną i sprzęt-użytkownika końcowego.
Przestrzeganie zachowania transformatora podczas przywracania zasilania ma kluczowe znaczenie dla niezawodności systemu.
Dlatego w wielu środowiskach przemysłowych obowiązuje instrukcja
„dozwolone-obciążenia jednofazowe, urządzenia-trójfazowe ograniczone”
nie jest formalnością, ale odzwierciedleniem solidnej praktyki elektrotechnicznej.
