Στα βιομηχανικά συστήματα ηλεκτρικής ενέργειας, η ίδια η διακοπή ρεύματος δεν είναι η πιο κρίσιμη στιγμή. Η πιο ευαίσθητη και επικίνδυνη φάση είναι η στιγμή που αποκαθίσταται το ρεύμα.
Σε πολλά εργοστάσια, εγκαταστάσεις μετασχηματιστών και βιομηχανικές εγκαταστάσεις, είναι κοινή πρακτική να απαιτείται μετά την αποκατάσταση ισχύος:
επιτρέπονται μόνο βασικά μονοφασικά φορτία-, ενώ ο τρι- εξοπλισμός πρέπει να παραμείνει προσωρινά απενεργοποιημένος.
Αυτό δεν είναι απλώς ένας εσωτερικός κανόνας. Είναι μια απόφαση που βασίζεται στις αρχές λειτουργίας του μετασχηματιστή και στην ασφάλεια του συστήματος ισχύος.
Η επαναφορά ισχύος δεν σημαίνει ότι ο μετασχηματιστής είναι πλήρως σταθερός
Από την άποψη της ηλεκτρολογίας, ένας μετασχηματιστής δεν επιστρέφει σε "μηδενική κατάσταση" μετά από μια διακοπή.
Όταν αποκατασταθεί η ισχύς, ο μετασχηματιστής μπορεί να εμφανίσει ακόμα:
- Υπολειμματική μαγνητική ροή στον πυρήνα
- Μια ασταθής συνθήκη μαγνήτισης
- Προσωρινά αυξημένα ρεύματα εισροής και διέγερσης
Κατά τη διάρκεια αυτού του σταδίου, ο μετασχηματιστής εξακολουθεί να μεταβαίνει από μια στατική κατάσταση στην κανονική λειτουργία.
Εάν εφαρμοστούν αμέσως μεγάλα φορτία, η ηλεκτρική καταπόνηση στον μετασχηματιστή μπορεί να αυξηθεί σημαντικά.
Γιατί επιτρέπονται πρώτα τα φορτία μιας φάσης-
Τα μονοφασικά- φορτία έχουν γενικά:
- Χαμηλότερη ζήτηση ισχύος
- Ελάχιστο ρεύμα εκκίνησης
- Περιορισμένη επίδραση στη φόρτιση του μετασχηματιστή
Λαμβάνονται υπόψη ο φωτισμός, ο εξοπλισμός γραφείου και οι συσκευές επικοινωνίαςχαμηλά- φορτία κρούσης.
Το να επιτραπεί σε αυτά τα φορτία να λειτουργήσουν πρώτα βοηθά τον μετασχηματιστή να αποκτήσει σταδιακά μαγνητική και θερμική σταθερότητα χωρίς υπερβολική καταπόνηση.
Από την άποψη της λειτουργίας του μετασχηματιστή, αυτό είναι αελεγχόμενη και ασφαλής διαδικασία προθέρμανσης-.
Ο πραγματικός κίνδυνος του εξοπλισμού τριών- φάσεων βρίσκεται στο ρεύμα εκκίνησης
Ο περισσότερος -εξοπλισμός τριών φάσεων, ειδικά τα φορτία που κινούνται- με κινητήρα, παράγει πολύ υψηλό ρεύμα κατά την εκκίνηση.
Αυτό το ρεύμα εκκίνησης μπορεί να φτάσειπέντε έως επτά φορές το ονομαστικό ρεύμα.
Εάν πολλά τρι-μηχανήματα ξεκινούν ταυτόχρονα όταν μόλις αποκατασταθεί το ρεύμα, το σύστημα ενδέχεται να αντιμετωπίσει:
- Ξαφνικές πτώσεις τάσης
- Βραχυπρόθεσμη-υπερφόρτωση μετασχηματιστή
- Απροσδόκητες αποδράσεις του ρελέ προστασίας
- Επανειλημμένες διακοπές ρεύματος
Τέτοιες συνθήκες ασκούν περιττή πίεση στις περιελίξεις του μετασχηματιστή, στα συστήματα μόνωσης και στη συνολική διάρκεια ζωής.
Γιατί οι εγκαταστάσεις κατασκευής μετασχηματιστών είναι πιο ευαίσθητες
Στα εργοστάσια μετασχηματιστών και στις εγκαταστάσεις ηλεκτρικού εξοπλισμού, τα συστήματα ισχύος χαρακτηρίζονται συνήθως:
- Υψηλό ποσοστό φορτίων τριών- φάσεων
- Εξοπλισμός με αυστηρές απαιτήσεις σταθερότητας τάσης
- Κοινόχρηστα συστήματα διανομής για παραγωγή, δοκιμές και βοηθητικές εγκαταστάσεις
Οποιαδήποτε ακατάλληλη ανάκτηση φορτίου κατά την αποκατάσταση ισχύος μπορεί να ενισχύσει τους κινδύνους του συστήματος.
Επομένως,σταδιακή ανάκτηση φορτίου και ελεγχόμενη ενεργοποίησηαποτελούν καθιερωμένες πρακτικές στη βιομηχανία μετασχηματιστών.
Μια ακατάλληλη εκκίνηση μπορεί να είναι πιο δαπανηρή από μια διακοπή ρεύματος
Μια σύντομη διακοπή ρεύματος είναι συχνά λιγότερο επιζήμια από την επανεκκίνηση του βαρέως εξοπλισμού υπό ασταθείς ηλεκτρικές συνθήκες.
Η εσφαλμένη εφαρμογή φορτίου κατά την ανάκτηση του μετασχηματιστή μπορεί να έχει ως αποτέλεσμα:
- Θερμική καταπόνηση στις περιελίξεις
- Επιταχυνόμενη γήρανση της μόνωσης
- Κρυφή ζημιά που μειώνει-την μακροπρόθεσμη αξιοπιστία
Αυτά τα φαινόμενα μπορεί να μην προκαλέσουν άμεση βλάβη, αλλά μπορούν να μειώσουν σημαντικά τη διάρκεια ζωής του μετασχηματιστή.
Σύναψη
Οι μετασχηματιστές είναι ο βασικός σύνδεσμος μεταξύ του ηλεκτρικού δικτύου και του εξοπλισμού τελικής-χρήσης.
Ο σεβασμός της συμπεριφοράς λειτουργίας του μετασχηματιστή κατά την αποκατάσταση ισχύος είναι απαραίτητος για την αξιοπιστία του συστήματος.
Γι' αυτό, σε πολλά βιομηχανικά περιβάλλοντα, η οδηγία
"επιτρέπονται μονοφασικά-φορτία, περιορισμένος εξοπλισμός τριών φάσεων"
δεν είναι τυπικότητα, αλλά αντανάκλαση ορθής πρακτικής ηλεκτρολόγων μηχανικών.
