Impact of electric energy quality on fire safety of transformers

The use of non-linear devices causes unfavourable changes in the operation of the power system. First of all, they are a source of higher harmonics in network waveforms, which tend to increase the eddy currents. Their effect consists in raising the temperature of transformer cores. This, in turn, translates into their failure rate and fire safety, including reducing the actual value of rated power. The article describes the results of experimental studies carried out on a large scale. An analysis was performed of the quality of electric power depending on the type of network load. The results have shown that the increase in the use of non-linear receivers such as LED lighting, electronic chargers, inverters, etc. may have a tangible impact on the fire hazard of distribution transformers. Examples of calculations have been presented, which prove the necessity of taking into account the influence of higher harmonics on the reduction of the real rated power of power transformers.

Użytkowanie urządzeń o charakterze nieliniowym wprowadza niekorzystne zmiany w funkcjonowaniu systemu elektroenergetycznego. Przede wszystkim są one źródłem wyższych harmonicznych w przebiegach sieciowych, co wpływa na zwiększenie prądów wirowych. Ich oddziaływanie sprowadza się do podnoszenia temperatury rdzeni transformatorów. To z kolei przekłada się na ich awaryjność i bezpieczeństwo pożarowe, w tym na obniżenie rzeczywistej wartości mocy znamionowej. Artykuł opisuje wyniki badań doświadczalnych przeprowadzonych w dużej skali. Analizie poddano jakość energii elektrycznej w zależności od rodzaju obciążenia sieci. Wyniki pozwalają stwierdzić, że wzrost wykorzystania nieliniowych odbiorników takich jak: oświetlenie LED, ładowarki elektroniczne, przetwornice częstotliwości itp. może realnie wpływać na zagrożenie pożarem transformatorów rozdzielczych. Przedstawiono przykładowe obliczenia, które dowodzą konieczności uwzględnienia wpływu wyższych harmonicznych na obniżenie rzeczywistej mocy znamionowej transformatorów energetycznych.