I. Kio estas Neŭtrala Punkto?
En transformiloj kaj generiloj, la neŭtrala punkto estas specifa punkto en la viklingo, kie la absoluta voltado inter ĉi tiu punkto kaj ĉiu ekstera terminalo estas egala. En la suba diagramo, punkto O reprezentas la neŭtralan punkton.
II. Kial La Neŭtrala Punkto Devas Esti Teritrigita?
La elektra konektmetodo inter la neŭtrala punkto kaj la tero en tri-faza AC-energiosistemo nomiĝas la neŭtrala teritrigmetodo. Ĉi tiu teritrigmetodo direktas afektas:
- La sekurecon, fidindecon kaj ekonomion de la energoreto;
- Selektadon de izoladniveloj por sistemequipaĵo;
- Overvoltadnivelejojn;
- Relaisprotektoskemojn;
- Elektromagnetan interferon kun komuniklinioj.
Ĝenerale, la neŭtrala teritrigmetodo de energoreto rilatas al la teritrigkonfiguro de neŭtralaj punktoj de transformiloj je diversaj voltage-nivelejoj en transformejoj.
III. Klasifikado de Neŭtralaj Teritrigmetodoj
Antaŭ enkonduko de specifaj teritrigmetodoj, du kluc-konceptoj devas klarigi: sistemoj kun alta falta koranta fluo kaj sistemoj kun malalta falta koranta fluo.
- Sistemo Kun Alta Falta Koranta Fuo: Kiam unufaza al terofaluto okazas, la rezulta faluta koranta fluo estas tre granda. Ekzemploj inkluzivas sistemojn valoritaj 110 kV kaj pli ol tio, kaj ankaŭ 380/220 V tri-faza kvar-filaj sistemoj. Ankaŭ konata kiel efektive teritrigitaj sistemoj.
- Sistemo Kun Malalta Falta Koranta Fuo: Dum unufaza terofaluto, ne formiĝas kompleta mallongcirkvito, do la faluta koranta fluo estas multe pli malgranda ol normala ŝarĝa fluo. Ankaŭ konata kiel neefektive teritrigitaj sistemoj.
Efektive teritrigitaj sistemoj inkluzivas:
- Solidteritrigita neŭtralo
- Neŭtralo teritrigita tra rezistoro
Neefektive teritrigitaj sistemoj inkluzivas:
- Neteritrigita neŭtralo
- Neŭtralo teritrigita tra arkmalaperiga spiro (Petersen-spiralo)
1. Solidteritrigita Neŭtralo
Karakterizoj:
- Unufaza terofaluto postulas imediatan elŝaltadon de la defekta equipaĵo, interrompante la energoflujon kaj malpliigante la fidindecon.
- La granda mallongcirkvita koranta fluo generas signifan elektrodinaman kaj termovan streĉon, eble vastigante danĝeron.
- Fortaj magnetaj kampoj de alta faluta koranta fluo kaŭzas elektromagnetan interferon al proksimaj komunik- kaj signalad-cirkvitoj.
- Dum unufaza faluto, la faluta faz-voltado fallas al nul, dum nefalutaj faz-voltadoj restas proksime de normala faz-voltado. Do, la equipaĵa izolado povas esti disvolvita nur por faz-voltado—malpliigante kostojn, speciala avantaĝo je pli altaj voltage-nivelejoj.
Aplikaĵo:
Uzata en 110 kV kaj pli alta voltage-sistemoj.
2. Neŭtralo Teritrigita Tra Rezistoro
Ĉi tiu metodo estas subdividita en:
- Alta-resistanca teritrigado
- Meza-resistanca teritrigado
- Malalta-resistanca teritrigado
Avantaĝoj:
- Permesas aŭtomatan faluton kaj simpligas operacion/mantenancon.
- Rapidigas la izoladon de terofalutoj, rezultigante malaltajn overvoltadojn, forigante resonancian overvoltadon, kaj permesante uzi pli malalt-insulitan kablon kaj equipaĵon.
- Malpliigas insulad-etaĝiĝon, etendigas la vivperiodon de equipaĵo, kaj plibonigas la fidindecon.
- Falutaj korantaj fluoj (centoj da amperoj aŭ pli) certigas altan sensitivon kaj selektecon de relaisprotekto—sen bezono de kompleksa falut-linia selektado.
- Malpliigas la riskon de incendio.
- Permesas uzi senfendajn ZnO-ŝtopilojn kun alta energiabsorbo kaj malalta restanta voltado por overvoltada protekto.
- Supresas la 5-an harmonikan komponenton en arkteritrigitaj overvoltadoj, evitante la eskaladon al faz-al-faza faluto.
Aplikaĵa Skopo:
- Alta-resistanca teritrigado: Eblas por distribuaj retoj kun kapacita terfluo <10 A, grandaj generiloj kie unufaza terfluo superas permesitajn limojn sed restas <10 A. Rezistancaj valoroj kutime varias de centojn ĝis milojn de ohmoj.
- Meza- kaj malalta-resistanca teritrigado: Ne estas strikta limo, sed ĝenerale:
- Meza rezistanco: Neŭtrala faluta koranta fluo inter 10 A kaj 100 A
- Malalta rezistanco: Neŭtrala faluta koranta fluo >100 A
Ĉi tiuj estas uzataj en urba distribuaj retoj dominitaj de kaboloj, helpaj sistemoj de elektraj centraĵoj, kaj grandaj industraj instalacioj—kie kapacitaj straŭmoj estas altaj kaj transestantaj terfalloj estas maloftaj.
3. Neŭtrala senkontakta
Karakterizaĵoj:
- Unufaza ter-kulpa ĝis 10 A; la arketo malaperas mem, kaj la izolado povas restaŭriĝi aŭtomate.
- La simetrio de la sistemo estas konservata; la sistemo povas funkcii provizore kun kulpo por permesi tempon por lokigo de la kulpo.
- Minimuma komunika interferenco.
- Simpla kaj ekonomia.
- Tamen, se la kapacitiva kuranta >10 A, alta-magnitudaj intermitaj arketaj ter-kulpaj supervoltoj eblas okazi. Ĉi tiuj supervoltoj estas longdaŭraj, afektas la tutan reton, kaj starigas seriozajn danĝerojn al aparatoj kun malforta izolado—especiala rotecaj maŝinoj. Tiaj supervoltoj ripete kaŭzis multlokajn ter-kulpojn, bruladon de aparatoj, kaj grandajn elŝaltadojn.
Resonancaj supervoltoj ofte kondukas al eksploditaj fuziloj en tensio-transformiloj (TTs), bruladon de TTs, aŭ eĉ damaĝon de ĉefaj aparatoj.
Apliko:
Konvena por distribuaj retoj dominitaj de aerlinioj per kapacitiva ter-kuranta <10 A, kie 60–70% de unufazaj kulpoj estas transestantaj kaj tujaj elŝaltadoj ne estas dezirindaj.
4. Neŭtrala kontakta per Ark-supresanta Spire (Petersen-spire)
Karakterizaĵoj:
- La induktiva kuranto de la ark-supresanta spire kompensas la kapacitan ter-kuranton de la sistemo, reduktante la kulpan kuranton al <10 A—permesante la malaperon de la arketo.
- La izolado je la kulpa punkto povas restaŭriĝi aŭtomate.
- Malpligrandigas la probablon de intermitaj arketaj ter-kulpaj supervoltoj.
- Konservas la simetrion de la sistemo dum unufazaj kulpoj, permesante provizoran daŭrigon de operacio por lokigo de la kulpo.
- Tamen, ĝi nur malpligrandigas la probablon—ne eliminas—la arketajn ter-kulpajn supervoltojn, kaj ne reduktas ilian magnitudon. La multiplikilo de la supervolto restas alta, starigante signifan streĉon al la izolado—especiala danĝera por kompakta ŝaltilo kaj kablosistemoj, kiuj povas suferi izoladan rompon aŭ faz-inter-fazan kortkuranton, kondukantaj al katastrofa aparata damaĝo.
Apliko:
Uzata en retoj dominitaj de aerlinioj kie kapacitiva ter-kuranto >10 A kaj transestantaj unufazaj kulpoj estas oftaj.
IV. Apliko en Ventrarkampejoj
- La 110 kV aŭ 220 kV alta-voltaj flanko de ventrarkampejoj kutime uzas neŭtralan kontaktan per dismetilo (izolilo).
- La 35 kV kolektora sistemo-flanko ordinare emplojas ark-supresantan spireon aŭ rezistan kontaktan.
- Se la kolektora sistemo uzas ĉiutotan kablon, la kapacitiva kuranto estas relative granda; do, rezista kontakto estas rekomendita.