Wenn ein inaktiver Transformator wieder eingeschaltet wird, tritt das Phänomen des Transformatoreinschaltstroms auf. Dieses kann zu verschiedenen Problemen führen.
Der Inrush Limiter T1 unterdrückt den Einschaltstrom durch Steuerung des Phasenwinkels, mit dem der Leistungsschalter schließt. Seit seiner Markteinführung wurde der Inrush-Limiter für seine Wirksamkeit bei der Begrenzung von Einschaltströmen gepriesen. Er wurde für zahlreiche Transformatoren in Stromabnahmestationen von Energieversorgungsunternehmen, Stromabnahmeeinrichtungen in Fabriken und Umspannwerken für Windkraftanlagen eingesetzt.
Einschaltstrombegrenzer für Transformatoren
Unterdrückt den Transformator-Einschaltstrom
Überblick und Funktionen
Der Einschaltstrom eines Dreiphasentransformators wird durch eine Fehlanpassung der Polaritäten und Absolutwerte des anfänglichen magnetischen Flusses verursacht, der durch Restströme in jedem Phasenkern vor dem Einschalten des Transformators und durch die Systemspannung unmittelbar nach dem Einschalten des Transformators verursacht wird. Dieser Einschaltstrom kann durch Begrenzung dieser Fehlanpassungen unterdrückt werden. Technisch gesehen besteht der Schlüssel zur Unterdrückung des Einschaltstromstoßes darin, die Polarität und den absoluten Wert der Restströme in jedem Phasenkern genau zu ermitteln, wenn der Transformator über den Leistungsschalter abgeschaltet wird.
Der Reststromwert, der beim Abschalten des Transformators auftritt, ist nicht der unmittelbare magnetische Fluss, der beim Auslösen des Leistungsschalters entsteht. Der Reststrom ist der Endwert des magnetischen Transientenflusses, der unmittelbar nach der Abschaltung auftritt. Der Inrush-Limiter integriert die Transformatorspannung (VT-Ausgangsspannung) über die Zeit, um den tatsächlichen Restfluss digital zu berechnen und zu erfassen. Im Detail verwendet er die transiente Wellenform der magnetischen Flüsse in den Kernen nach dem Abschalten des Transformators und den Wert, bei dem diese Flüsse konvergieren. Wenn der Transformator das nächste Mal eingeschaltet wird, wird die Phasenanschnittsteuerung auf das Timing des Leistungsschalters angewendet, um den Einschaltstrom effektiv zu unterdrücken.
Vorteile
Der Inrush-Limiter kann mit jedem Transformator verwendet werden und ist nicht durch Kapazität, Spannungen, Anschlussart, Impedanz oder andere Transformator-werte eingeschränkt. Auch die Art des Leistungsschalters und der Sammel-schienenaufbau sind irrelevant.
Die einzigen erforderlichen Eingangssignale sind die dreiphasige Spannungs-wandler-Spannung auf der Hochspannungs- oder Niederspannungsseite des Transformators und die Hilfsschalter des Leistungsschalters. Der einzige Ausgang ist ein zeitverzögertes Signal, das mit dem optimalen Anschluss-phasenwinkel arbeitet. Die E/A-Schnittstelle ist äußerst benutzerfreundlich und erfordert keine Einstellarbeiten.
Die zentrale Verarbeitungseinheit besteht aus einem Leiterplattenmodul mit einem digitalen Prozessor, der in Echtzeit die Spannungswellenform jeder Phase bei abgeschaltetem Transformator und die Wellenform des magnetischen Flusses als Integral der Eingangsspannung berechnet. Dieser Prozessor berechnet dann den optimalen Zeitpunkt für das Einschalten des Leistungsschalters, wenn der Transformator das nächste Mal eingeschaltet werden soll. Dies ermöglicht eine kontinuierliche Leistung ohne Wartung oder regelmäßige Inspektionen.
Der Reststromwert, der beim Abschalten des Transformators auftritt, ist nicht der unmittelbare magnetische Fluss, der beim Auslösen des Leistungsschalters entsteht. Der Reststrom ist der Endwert des magnetischen Transientenflusses, der unmittelbar nach der Abschaltung auftritt. Der Inrush-Limiter integriert die Transformatorspannung (VT-Ausgangs-spannung) über die Zeit, um den tatsächlichen Restfluss digital zu berechnen und zu erfassen. Im Detail verwendet er die transiente Wellenform der magnetischen Flüsse in den Kernen nach dem Abschalten des Transformators und den Wert, bei dem diese Flüsse konvergieren. Wenn der Transformator das nächste Mal eingeschaltet wird, wird die Phasen-anschnittsteuerung auf das Timing des Leistungsschalters angewendet, um den Einschaltstrom effektiv zu unterdrücken.
Der Einschaltstrom eines Dreiphasen-transformators wird durch eine Fehlanpassung der Polaritäten und Absolutwerte des anfänglichen magnetischen Flusses verursacht, der durch Restströme in jedem Phasenkern vor dem Einschalten des Transformators und durch die Systemspannung unmittelbar nach dem Einschalten des Transformators verursacht wird. Dieser Einschaltstrom kann durch Begrenzung dieser Fehlanpassungen unterdrückt werden. Technisch gesehen besteht der Schlüssel zur Unterdrückung des Einschaltstromstoßes darin, die Polarität und den absoluten Wert der Restströme in jedem Phasenkern genau zu ermitteln, wenn der Transformator über den Leistungsschalter abgeschaltet wird.
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