Modalità di messa a terra del punto neutro dei trasformatori di messa a terra: messa a terra resistiva rispetto alla messa a terra tramite reattore

Trasformatori di terra

Campo: Produzione

10Year<

China

Principi operativi chiave

Un trasformatore di messa a terra (comunemente trasformatore con collegamento a Z / zig-zag) fornisce semplicemente un punto neutro artificiale per il sistema. Le effettive caratteristiche prestazionali del sistema sono determinate dal dispositivo collegato al suo terminale neutro.

Resistore di messa a terra del neutro (NGR) vs Reattore di messa a terra del neutro (NER)

Voce	Resistore di messa a terra del neutro (NGR)	Reattore di messa a terra del neutro (NER)
Componente di messa a terra	Resistore R collegato in serie al punto di neutro	Induttore L collegato in serie al punto di neutro
Corrente di guasto a terra monofase	Limitata a decine o centinaia di ampere (il valore può essere impostato con precisione) Controllabile	Determinata dalla corrente capacitiva del sistema e dal grado di compensazione del reattore Difficile da controllare con precisione
Soppressione delle sovratensioni	La componente resistiva dissipa energia, gli archi sono facili da estinguere Eccellente prestazione nella soppressione delle sovratensioni da arco	Caratteristica puramente induttiva, compensa la corrente capacitiva; si verificheranno sovratensioni di risonanza in condizioni di fuori sintonia Rischio di risonanza
Selezione e protezione delle partenze in guasto	Elevata corrente di sequenza zero, protezione sensibile e rilevamento affidabile della partenza in guasto Facile da implementare	Bassa corrente residua, difficile identificazione della partenza in guasto; è necessaria un'apparecchiatura dedicata per il rilevamento dei guasti Elevata difficoltà di implementazione
Funzionamento con guasto persistente	Corrente di guasto a terra relativamente elevata, generalmente richiede l'eliminazione rapida del guasto Breve durata ammissibile del guasto	Bassa corrente residua; il funzionamento con guasto a terra a breve termine è teoricamente consentito (modalità bobina di estinzione dell'arco) Supportato il funzionamento in condizioni di guasto a breve termine
Danni alle apparecchiature	Il resistore si riscalda durante i guasti, la progettazione deve essere conforme alla corrente di breve durata sopportabile È necessario verificare l'aumento termico del resistore	La bassa corrente di guasto porta a uno stress termico lieve sulle apparecchiature Basso carico termico
Difficoltà di regolazione	Il tipo a resistore fisso è semplice e affidabile; è richiesta una struttura meccanica aggiuntiva per i resistori variabili	La bobina di estinzione dell'arco richiede la commutazione delle prese in base alla variazione della corrente capacitiva del sistema (sintonizzazione automatica) La sintonizzazione dinamica è obbligatoria
Scenari di applicazione tipici	Distribuzione di potenza industriale (6~35 kV), piattaforme offshore, miniere, data center e scenari che richiedono una rapida risposta della protezione	Reti elettriche urbane in media tensione (elevata corrente capacitiva), linee aeree rurali (alimentazione continua richiesta in caso di guasti)
Standard nazionali e di settore	GB/T 14285, DL/T 620	GB/T 14285, DL/T 620 (per la messa a terra con bobina di estinzione dell'arco)

Rockwill 15kV 20kV 22kV 30kV 33kV 35kV resistore di messa a terra del neutro immerso in olio per trasformatore (trasformatore di terra)

Modalità di messa a terra del punto neutro dei trasformatori di terra: messa a terra resistiva rispetto a messa a terra reattiva

Rockwill Trasformatore di terra a zigzag (tipo Z) secco in resina colata trifase 35kV 36kV 44kV 66kV

Messa a terra resistiva (NGR — Resistore di messa a terra del neutro)

Al verificarsi di un guasto a terra monofase, il circuito di sequenza zero è determinato congiuntamente dalla capacità del sistema e dal resistore di messa a terra del neutro, con il resistore che contribuisce alla componente di corrente resistiva.
Soppressione della sovratensione di terra ad arco: La corrente resistiva ostacola la riaccensione dell'arco di guasto dopo il passaggio della corrente per lo zero, limitando così la riaccensione dell'arco.
Selezione del valore di resistenza: Calcolata mediante la formula \(I_R = \dfrac{U_{ph}}{R}\). Generalmente, si adotta \(I_R \ge I_C\) (corrente capacitiva del sistema) per garantire una sensibilità sufficiente della protezione di sequenza zero.

Messa a terra reattiva (messa a terra con bobina di estinzione dell'arco)

La corrente induttiva è in opposizione di fase rispetto alla corrente capacitiva; queste due correnti si compensano a vicenda nel punto di guasto, portando la corrente residua vicino allo zero e consentendo l'estinzione spontanea dell'arco di guasto.
Il grado di compensazione è definito come \(\delta=\dfrac{I_L-I_C}{I_C}\). La sovracompensazione (\(\delta>0\)) è la modalità di funzionamento prevalente per prevenire i rischi di risonanza del sistema.
La corrente residua contiene ancora componenti di potenza attiva causate dalle perdite di linea nonché armoniche di ordine superiore, pertanto la corrente residua non può essere ridotta a zero assoluto.

Logica di selezione e processo decisionale

Riepilogo

	Resistore di messa a terra del neutro (NGR)	Messa a terra con reattore (bobina di estinzione dell'arco)
Principali compromessi	Corrente di guasto più elevata → prestazioni di protezione affidabili, che richiedono la rapida eliminazione del guasto	Corrente di guasto residua bassa → consente il funzionamento continuo in condizioni di guasto, ma presenta difficoltà nell'identificazione della linea in guasto
Scenari di applicazione	Impianti industriali, miniere, piattaforme offshore con la sicurezza come priorità assoluta	Reti elettriche a cavo urbane e reti di linee aeree rurali con la continuità dell'alimentazione elettrica come requisito primario

I trasformatori di terra Vziman sono appositamente progettati per risolvere l'assenza di punti neutri naturali all'interno delle reti di distribuzione in media tensione. Per i sistemi configurati con collegamenti a triangolo o con terminali neutri inaccessibili, i prodotti Vziman adottano una topologia di avvolgimento a zig-zag per stabilire artificialmente un punto neutro stabile. Questa struttura pone le condizioni fondamentali per l'implementazione di schemi di messa a terra con bobina di estinzione dell'arco o di messa a terra a bassa resistenza, migliorando sostanzialmente la sicurezza operativa e l'affidabilità dell'alimentazione della rete elettrica.

Modificato da:Leon

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Argomenti:

Trasformatore di messa a terra

Messa a terra resistiva a confronto con messa a terra reattiva

Modalità di messa a terra del punto neutro