I. Nötral Nokta Nədir?
Tranformatorda və qeneratorda nötral nokta, bu nöqtədən hər bir xarici terminala qədər olan mutlak voltajın bərabər olduğu xüsusi bir nöqtədir. Aşağıdaki şəkildə, O nöqtəsi nötral nöqtəni təsvir edir.
II. Nötral Noktanın Niyə Yerə Bağlanması Lazımdır?
Üç fazlı AC elektrik sistemində nötral nokta və yer arasındakı elektrik bağlantısı metoduna nötral yer bağlama metodu deyilir. Bu bağlama metodu doğrudan təsir edir:
- Elektrik şəbəkəsinin təhlükəsizliyi, mənfəəti və ekonomikası;
- Sistem cihazlarının izolyasiya səviyyələrinin seçilməsi;
- Əlavə voltaj səviyyələri;
- Rely elmi qoruma sxemaları;
- Kommunikasiya liniyalarına elektromaqnit təsiri.
Ümumi olaraq, elektrik şəbəkəsinin nötral yer bağlama metodu, müxtəlif voltaj səviyyələrindəki tranformatorda nötral noktaların bağlanma konfiqurasiyasını ifadə edir.
III. Nötral Yer Bağlama Metodlarının Klassifikasiyası
Müəyyən bağlama metodlarına girməzdən əvvəl iki əsas kavram açıqlanmalıdır: yüksek zəmnə çəkili sistemi və aşağı zəmnə çəkili sistemi.
- Yüksek Zəmnə Çəkili Sistemi: Tək fazdan yere qədər zəmnə çəkiləndə, nəticədə alınan zəmnə çəkisi çox böyükdür. Məsələn, 110 kV və yuxarı növ sistemlər, 380/220 V üç fazlı dörd xəttli sistemlər. Buna da etibarlı bağlanmış sistemlər deyilir.
- Aşağı Zəmnə Çəkili Sistemi: Tək fazdan yere qədər zəmnə çəkiləndə, tam short circuit loop formalaşmır, bu səbəbdən zəmnə çəkisi normal yük çəkisinden çox kiçikdir. Buna da etibarsız bağlanmış sistemlər deyilir.
Etibarlı bağlanmış sistemlər aşağıdakılardan ibarətdir:
- Qatıq bağlanmış nötral
- Rezistor vasitəsilə bağlanmış nötral
Etibarsız bağlanmış sistemlər aşağıdakılardan ibarətdir:
- Bağlanmayan nötral
- Arq supresiya bobinin (Petersen bobini) vasitəsilə bağlanmış nötral
1. Qatıq Bağlanmış Nötral
Xüsusiyyətlər:
- Tək fazdan yere qədər zəmnə çəkiləndə, səhv olan cihaz həyat haddi ilə uzlaşdırılmalıdır, bu elektrik təchizi bitirir və etibarlılığı azaldır.
- Böyük short circuit çəkisi, mühim elektrodinamik və istilik stresləri yaratır, bu da zədələri genişləndirir.
- Yüksek zəmnə çəkisi, qonşu kommunikasiya və signal liniyalarına elektromaqnit təsiri yaratır.
- Tək fazdan zəmnə çəkiləndə, zədələnmiş faz voltajı sıfıra düşür, lakin zədələnməyən faz voltajları normal faz voltajına yaxın qalır. Bu səbəbdən, ekipmanların izolyasiyası yalnız faz voltajı üçün dizayn edilə bilər, bu da xərcləri azaldır, xüsusən də yüksək voltaj səviyyələrində faydalıdır.
İstifadə Sahəsi:
110 kV və daha yüksək voltaj sistemlərində istifadə olunur.
2. Rezistor Vasitəsilə Bağlanmış Nötral
Bu metod aşağıdakı kateqoriyalara bölünür:
- Yüksek rezistanstlı bağlanma
- Orta rezistanstlı bağlanma
- Aşağı rezistanstlı bağlanma
Faydalar:
- Avtomatik səhv aradan qaldırılmasını mümkün kılar və işləmə/maintenance-i sadələşdirir.
- Zəmnə çəkilənləri tez izolə edir, bu da aşağı overvoltaj, rezonans overvoltajının silinməsini və aşağı izolyasiya səviyyəli kablolar və ekipmanların istifadəsini mümkün kılar.
- İzolyasiyanın yaşlanmasını azaldır, ekipman ömrünü uzadır və etibarlılığı artırır.
- Zəmnə çəkilənlərin (yüzərlə amper və ya daha çox) yüksek hassasiyyət və seçiciliyi sağlayır - kompleks səhv liniya seçimi lazımı olmur.
- Yangın riskini azaldır.
- Yüksek enerji absorpsiya və aşağı qalıq voltaja malik gapless ZnO surj arrestorlarını overvoltaj qoruması üçün istifadə etmə imkanı verir.
- Arq bağlanma overvoltajında 5-ci harmonik komponentləri söndürür, bu da faz-faz çəkməsənin başlamasını önələyir.
İstifadə Sahəsi:
- Yüksek rezistanstlı bağlanma: Kapasitiv yere çəkilən akım <10 A olan dağıtım şəbəkələrində, tək fazdan yere çəkilən akım icazə verilən limitləri aşsa da <10 A qalacaq böyük jeneratorda uyğundur. Rezistanst dəyərləri adətən yüzərlə və ya minlərlə om olur.
- Orta və aşağı rezistanstlı bağlanma: Sıx sınırlar yoxdur, amma ümumiyyətlə:
- Orta rezistanst: Nötral səhnə çəkisi 10 A və 100 A arasında
- Aşağı rezistanst: Nötral səhnə çəkisi >100 A
Bunlar kapasitiv cürəmlər yüksək və müvəqqəti zəlzələ kəskinlikləri nadir olan məscid qablaşdırma şəbəkələrdə, elektrik stansiyalarının köməkçi sistemlərində və çox böyük sənaye obyektlərində istifadə olunur.
3. Zərurətsiz Neutral
Xüsusiyyətləri:
- Bir faz zərurəti cərəyanı <10 A; qalxma özü kəsidir və izolyasiya avtomatik olaraq bərpa ola bilər.
- Sistem simmetriyası saxlanılır; sistem çatışmaya malik olaraq müvəqqəti şəkildə işləyə bilər ki, bu da çatışmanın tapılmasına imkan verir.
- Minimal kommunikasiya təcridi.
- Sadə və maliyyə ilə uyğun.
- Amma, əgər kapasitiv cərəyan >10 A olarsa, yüksək həcmli aralıq qalxma zərurəti artımı oçura bilər. Bu zərurət artımları uzun müddətdən, bütün şəbəkəni təsirləyir və zəif izolyasiya olan ehtiyatlar üçün ciddi təhlükə yaradır - xüsusilə dövrənən maşınlar. Belə zərurət artımları bir neçə dəfə çoxsaylı nöqtələrdəki zərurətlərə, ehtiyatların yanmasına və böyük çöküşlərə səbep olmuşdur.
Rəzonanslı zərurət artımları tez-tez gerilim transformatöründə (VT) prizların patlamasına, VT-lerin yanmasına və hətta əsas ehtiyatların zədələnməsinə səbep olur.
Tətbiqi:
Kapasitiv zərurət cərəyanı <10 A olan havada keçirilən xətlərə üstünlük verilən dağıtım şəbəkələrində istifadə edilir, burada 60-70% bir faz çatışları müvəqqəti olur və dərhal sıçrayış istənilmir.
4. Petersen Katalı Üst-Üstə Neutral Zərurəti
Xüsusiyyətləri:
- Qalxma kəsici kataldan gələn induktiv cərəyan sistemin kapasitiv zərurət cərəyanını kompensasiya edir, çatışma cərəyanını <10 A-a endirir - bu da qalxmanın özünü kəsməsinə imkan verir.
- Çatışma nöqtəsindəki izolyasiya avtomatik olaraq bərpa ola bilər.
- Aralıq qalxma zərurəti artımı ehtimalını azaldır.
- Bir faz çatışmaları zamanı sistem simmetriyasını saxlayır, bu da çatışmanın tapılmasına imkan verən müvəqqəti davamlı işləməyə imkan verir.
- Amma, bu yalnız ehtimalı azaldır - qalxma zərurəti artımını tamamilə ortadan qaldırmaz və onun həcmini azaltmır. Zərurət artımı çoxluq yüksəkdir, bu da ciddi izolyasiya stresi yaradır - xüsusilə kompakt anahtarlama ehtiyatları və kabel sistemləri için təhlükəlidir, bu sistemlərdə izolyasiya kəskinəşməsi və ya fazlar arasında kəskinəşmə ola bilər, bu da fəsadlı ehtiyatların ləğviyə yetirilməsinə səbep olur.
Tətbiqi:
Kapasitiv zərurət cərəyanı >10 A olan havada keçirilən xətlərə üstünlük verilən şəbəkələrdə istifadə edilir, burada müvəqqəti bir faz çatışları tez-tez rast gəlinir.
IV. Rüzgar İstismar Merkezində Tətbiqi
- Rüzgar istismar merkezində 110 kV və ya 220 kV yüksək volt tərəfi adətən ayırıcı (izolator) vasitəsilə neutral zərurəti istifadə edilir.
- 35 kV toplayıcı sistemi tərəfi adətən qalxma kəsici katal və ya rezistor zərurəti istifadə edilir.
- Əgər toplayıcı sistemi bütün kabel xətləri istifadə edirsə, kapasitiv cərəyan nisbətən böyükdür; beləliklə, rezistor zərurəti tövsiyə olunur.