Opis
1. Što je udarna struja?
Ulazna struja, također poznata kao magnetizirani udar, odnosi se na trenutni veliki udar struje koji se javlja u primarnom namotu transformatora u trenutku kada je transformator pod naponom bez opterećenja (to jest, kada je jedan namot spojen na izvor napajanja, a drugi namot otvoren). Ova struja u početku ima vrlo visoke vršne vrijednosti, ali brzo opada.
Veličina ove struje mnogo je veća od nazivne struje transformatora, ponekad doseže 5 do 15 puta veću od nazivne struje (za velike transformatore može doseći i do 20 puta). Međutim, njegovo trajanje je vrlo kratko, obično se smanjuje do normalne-struje praznog hoda (obično samo 0,5% do 2% nazivne struje) unutar desetaka do stotina milisekundi.
Jednostavnim rječnikom rečeno, to je kao da iznenada otvorite ventil za vodu ogromnog praznog bazena: isprva dolazi do velikog naleta vode, ali se brzo stabilizira. Ulazna struja je ovaj 'veliki val vode'.
2. Što uzrokuje udarnu struju?
Temeljni uzrok udarne struje uključuje međudjelovanje dvaju ključnih čimbenika:
- - Magnetsko zasićenje jezgre transformatora
- - Slučajnost momenta preklapanja (faza napona)
3. Glavne karakteristike udarne struje
- - Vrlo velika veličina: može doseći 5-15 puta veću struju od nazivne.
- - Sadrži veliku količinu ne-periodičnih (DC) komponenti i viših harmonika: valni oblik značajno odstupa od sinusnog vala, nagnut prema vremenskoj osi, s visokim sadržajem drugog harmonika. Ova se karakteristika često koristi u relejnoj zaštiti za razlikovanje između udarne struje i struje kvara.
- - Brzo opadanje: Zbog otpora u namotima, prolazna istosmjerna komponenta opada eksponencijalno. Udarna struja općenito opada unutar 0,1-0,5 sekundi. Što je veći kapacitet transformatora, to može biti duže vrijeme raspadanja.
- - Nesigurnost: Veličina udarne struje ovisi o fazi napona i zaostalom magnetizmu jezgre u trenutku zatvaranja, a oba su nasumična. Stoga se veličina i valni oblik udarne struje mogu mijenjati sa svakim zatvaranjem.
4. Učinci udarne struje i protumjere
Učinci:
- - Može pokrenuti pogrešan rad diferencijalne zaštite transformatora ili prekostrujne zaštite, što dovodi do kvara pri zatvaranju.
- - Stvara velike elektrodinamičke sile koje mogu deformirati ili oštetiti namote.
- - Uzrokuje pad napona u električnoj mreži, što utječe na rad druge opreme na istoj sabirnici.
Protumjere:
- Tehnologija prepoznavanja releja: korištenjem značajke da udarna struja sadrži veliku količinu drugog harmonika, može se postaviti 'ograničenje drugog harmonika' u diferencijalnoj zaštiti kako bi se spriječila lažna okidanja.
- Upravljanje fazom zatvaranja (sinkronizirana tehnologija preklapanja): Zatvaranjem sklopke na vršnom naponu pomoću inteligentne sklopke, početni tok stabilnog-stanja je nula, što može minimizirati udarnu struju.
- Zatvaranje serijskim otporom: Prvo spojite strujni krug kroz otpornik da ograničite udarnu struju, a zatim kratko{1}}spojite otpornik s prekidačem.
Pregled
Udarna struja transformatora javlja se kada je strujni krug zatvoren u nepovoljnim trenucima, kao što je točka prijelaza nule-napona, u kombinaciji s preostalim magnetizmom u jezgri, što rezultira prolaznim magnetskim tokom koji daleko premašuje normalnu vrijednost, uzrokujući duboko zasićenje jezgre i generirajući trenutnu ogromnu struju. To je inherentna elektromagnetska prijelazna pojava transformatora, a ne kvar.
