Verstaan van Transformer Neutrale Aarding

• Die veiligheid, betroubaarheid en ekonomie van die kragnet;
• Kies van isolasieniveaus vir stelselapparatuur;
• Oorspanningsvlakke;
• Relaibeskermingskemas;
• Elektromagnetiese interferensie met kommunikasie-lyne.

• Hoë-Grondfoute-Stroomstelsel: Wanneer 'n enkel-fase-na-aarde foute voorkom, is die resulterende grondfoute stroom baie groot. Voorbeelde sluit in stelsels gerateer 110 kV en hoër, sowel as 380/220 V driefase vier-wire stelsels. Ook bekend as effektief geaard stelsels.
• Laag-Grondfoute-Stroomstelsel: Tydens 'n enkel-fase grondfoute, word geen volledige kortsluitlus gevorm nie, sodat die foute stroom baie kleiner is as normale laai stroom. Ook bekend as nie-effektief geaard stelsels.

• Vast geaard neutraal
• Neutraal geaard deur 'n weerstand

• Ongeaard neutraal
• Neutraal geaard deur 'n boogdemping spoel (Petersen spoel)

• 'n Enkel-fase grondfoute vereis onmiddellike uitskakeling van die foutiewe toerusting, wat die kragvoorsiening onderbreek en die betroubaarheid verminder.
• Die groot kortsluitstroom genereer beduidende elektrodinamiese en termiese spanning, wat potensiële skade kan vererger.
• Sterkte magneetvelde van hoë foute strome veroorsaak elektromagnetiese interferensie aan nabygeleë kommunikasie- en sein-kringe.
• Tydens 'n enkel-fase foute, val die foute fase spanning na nul, terwyl die ongefoute fase spannings byna normaal fase spanning bly. Dit maak dit moontlik om toerustingisolering te ontwerp vir fase spanning slegs - wat koste verlaag, veral by hoër spanningvlakke.

• Hoë-weerstand aansluiting
• Medium-weerstand aansluiting
• Laag-weerstand aansluiting

• Moenie outomatiese foute verwydering en vereenvoudig operasie/handhawing.
• Isoleer grondfoute vinnig, wat lae oorspannings, elimineer resonante oorspannings, en laat die gebruik van lager-isolasiegraad kabels en toerusting toe.
• Verlaag isolasie-veroudering, verleng toerusting se leeftyd, en verbeter betroubaarheid.
• Grondfoute strome (honderde amperes of meer) verseker hoë sensitiviteit en selektiwiteit van relaibeskerming - geen behoefte aan komplekse foute lyn keuse nie.
• Verlaag brandrisiko.
• Maak die gebruik van gaplose ZnO overslagbeskermers met hoë energieabsorpsie en lae residuele spanning vir oorspanningsbeskerming moontlik.
• Demp 5de harmoniese komponente in booggrondfoute oorspannings, wat verhoed dat dit eskalasieer tot fase-tot-fase foute.

• Hoë-weerstand aansluiting: Geskik vir verdeelnetskels met kapasitiewe grondstroom <10 A, groot generators waar enkel-fase grondstroom die toelaatbare limiete oorskry maar nog steeds <10 A bly. Weerstandswaardes varieer tipies van honderde tot duisende ohms.
• Medium- en laag-weerstand aansluiting: Geen streng grens nie, maar in die algemeen:
• Medium-weerstand: Neutrale foute stroom tussen 10 A en 100 A
• Laag-weerstand: Neutrale foute stroom >100 A

Hierdie word gebruik in stedelike verspreidingsnetwerke wat deur kabels gedomineer word, kragsentraalhulpstelsels, en groot industriële aanlegte—waar kapasitiewe strome hoog is en tussentydse grondfout bykomend selde voorkom.

• Enkelvoudige fase-aardefoutstroom <10 A; boog dooft uit van self, en isolasie kan outomaties herstel.
• Sisteem simmetrie word gehandhaaf; die sisteem kan tussentyd met 'n fout bedryf om tyd vir foutlokalisering te gee.
• Minimale kommunikasie interferensie.
• Eenvoudig en ekonomies.
• Wanneer kapasitiewe stroom >10 A is, hoë-magnitude intermitterende boog-aardingsoverspanning kan voorkom. Hierdie overspannings is lanklouwend, beïnvloed die hele netwerk, en bied ernstige bedreigings aan toerusting met swak isolasie—spesifiek roterende masjiene. Hierdie overspannings het herhaaldelik multi-punt grondfoutte, toerusting verbranding, en groot uitval veroorsaak.
  Resonante overspannings lei dikwels tot gebloei van skakele in spangings-transformers (VTs), VT verbranding, of selfs hooftoerusting skade.

• Die indiktiewe stroom van die boogdempingsspoel kompenseer die sisteem se kapasitiewe grondstroom, wat die foutstroom tot <10 A verlaag—wat boogselfuitdoving moontlik maak.
• Isolasie by die foutplek kan outomaties herstel.
• Verlaag die waarskynlikheid van intermitterende boog-aardingsoverspanning.
• Handhaaf sisteem simmetrie tydens enkelvoudige fasefoutte, wat tussentydse voortgesette bedryf vir foutlokalisering moontlik maak.
• Dit verlaag egter slegs die waarskynlikheid—nie elimineer nie—die boog-aardingsoverspanning, en verlaag dit nie sy grootte nie. Die overspanningsvermenigvuldiger bly hoog, wat betekenisvolle isolasiespanning veroorsaak—spesifiek gevaarlik vir kompak skakeltoerusting en kabelstelsels, wat isolasiebreek of fase-tot-fase kortsluiting kan ondervind, wat katastrofiese toerustingmislukking kan veroorsaak.

• Die 110 kV of 220 kV hoëspanningskant van windparkke gebruik tipies neutrale aarding deur 'n disconnector (isolator).
• Die 35 kV versamelstelselkant gebruik gewoonlik boogdempingsspoel of weerstandsaarding.
  • As die versamelstelsel alle-kabellyne gebruik, is die kapasitiewe stroom relatief groot; daarom word weerstandsaarding aanbeveel.