I. X’hu huwa l-Punt Neutrali?
F’tarġa u ġeneraturi, il-punt neutrali huwa punt speċifiċu fil-windin fejn il-volttagġ assolut bejn din il-punt u kull terminal estern huwa ugwal. F’diagramma hawn taħt, il-punt O jirrapreżenta l-punt neutrali.
II. Għaliex Il-Punt Neutrali Jistrieġ Taġġustament għal Ara?
Il-mod ta’ konnezzjoni elettrika bejn il-punt neutrali u l-ara f’sistema tal-kurrent tri-fażi AC jiġi tkallat il- metodu ta’ taġġustament neutrali. Dan il-metodu ta’ taġġustament jaffettwara direttament:
- Is-sigurtà, ir-relibiltà, u l-eżonomija tas-silġ elektrika;
- Il-selezzjoni tal-livelli tal-isolazzjoni għall-apparat tal-sistema;
- Il-livelli tal-overvoltage;
- Is-skemi tal-protezzjoni reley;
- L-interferenza elettromagnetika mal-linji tal-komunikazzjoni.
Ġeneralement, il-metodu ta’ taġġustament neutrali tas-silġ elektrika jiġi riferit għal konfigurazzjoni ta’ taġġustament tal-punti neutrali tar-transformatori fl-varji livelli tal-volttagġ fis-sottostanzjonijiet.
III. Klassifikazzjoni tal-Metodi ta’ Taġġustament Neutrali
Qabel innaqra metodi speċifiċi ta’ taġġustament, jidher li jkun hemm bżonn li nispiegaw żewġ konċetti mportanti: sistemi ta’ kurrent tan-negativ għoli u sistemi ta’ kurrent tan-negativ bass.
- Sistema ta’ Kurrent tan-Negativ Għoli: Meta jikkolu erba ta’ faża wahda għal ara, il-kurrent tan-negativ resultanti jkun kbir ħafna. Esempi huma sistemi markejati 110 kV jew aktar, kif ukoll sistemi 380/220 V tri-fażi erba’ wirs. Anki tkallat is-sistemi effettivament imtaġġustati.
- Sistema ta’ Kurrent tan-Negativ Bass: Waqt erba ta’ faża wahda għal ara, ma jkunx hemm loop ta’ short-circuit komplet, għalhekk il-kurrent tan-negativ jkun mult qis bil-kurrent normali tal-load. Anki tkallat is-sistemi mhux effettivament imtaġġustati.
Is-sistemi effettivament imtaġġustati inkluudu:
- Punt neutrali solidament imtaġġustat
- Punt neutrali imtaġġustat permezz ta’ resistor
Is-sistemi mhux effettivament imtaġġustati inkluudu:
- Punt neutrali mhux imtaġġustat
- Punt neutrali imtaġġustat permezz ta’ coil ta’ sopprezzjoni (coil ta’ Petersen)
1. Punt Neutrali Solidament Imtaġġustat
Karatteristiċi:
- Erba ta’ faża wahda għal ara jistrieġ it-tripp immediat tal-apparat defektiv, interrompendu l-fornitura tal-kurrent u ngħaqad ir-relibiltà.
- Il-kurrent kbir ta’ short-circuit jgħenji stess mekaniku u termiku kbir, potenzjalment mgħadda d-danni.
- Il-magħlaqbiet elettromagnetiki mill-kurrenti tan-negativ għoli jagħmlu interferenza elettromagnetika mal-linji tal-komunikazzjoni u segnali ħdida.
- Waqt erba ta’ faża wahda, il-volttagġ tal-faża defektiva jniżel għal zero, waqt li l-volttagġ tal-fażi mhux defektivi jibqa’ qrib mill-volttagġ normali tal-faża. Għalhekk, l-isolazzjoni tal-apparat tista’ tikun disegnata għal volttagġ tal-faża biss—reduċi l-kost, speċjalment benefiċju fl-livelli tal-volttagġ aktar.
Ambit ta’ Aplikazzjoni:
Użu fl- sistemi ta’ 110 kV jew aktar.
2. Punt Neutrali Imtaġġustat Permezz ta’ Resistor
Dan il-metodu jkun sottompartut:
- Taġġustament permezz ta’ resistor għoli
- Taġġustament permezz ta’ resistor medju
- Taġġustament permezz ta’ resistor bass
Avvantaggi:
- Jippermetti l-eliminazzjoni awtomatika tal-erba u jsimplifikaw l-operazzjoni/u manutenzjoni.
- Jisolazzjoni rapidament l-erba tan-negativ, reżultant b’overvoltages bażi, l-eliminazzjoni tal-overvoltages resonanti, u lluġħ tal-użu tal-kabli u apparat b’livelli minori ta’ isolazzjoni.
- Jriddu l-invecchiament tal-isolazzjuni, jallungaw l-ħajja tal-apparat, u jabbetterjaw ir-relibiltà.
- Il-kurrenti tan-negativ (millej amperi jew aktar) jassigurar sensibilità u selezzjoni għoli tal-protezzjoni reley—mhux neċessarju skema komplikati ta’ selezzjoni tal-linja tal-erba.
- Jriddu l-riskju tal-incendju.
- Jippermettu l-użu ta’ arrestors ta’ overvoltage ZnO mingħajr gap b’kapabilità għal absorzzjoni tal-enerġija għoli u volttagġ residwu bass għal protezzjoni minn overvoltage.
- Jsupressjaw il-komponenti tal-5th harmonics fit-tan-negativ overvoltage, prevenendu l-evoluzzjoni għal erba bejn fażi.
Ambit ta’ Aplikazzjoni:
- Taġġustament permezz ta’ resistor għoli: Adeguat għal reti ta’ distribuzzjoni bl-iżgħod tal-kurrent tan-negativ <10 A, ġeneraturi kbiri fejn il-kurrent tan-negativ ta’ faża wahda supera l-limiti permessi iżda jibqa’ <10 A. Valuri ta’ resistanza solitament fi l-intervall ta’ millej jew elf ohmi.
- Taġġustament permezz ta’ resistor medju u bass: Mhux limiti strikta, imma ġeneralem:
- Resistanza medju: Kurrent tan-negativ bejn 10 A u 100 A
- Resistanza bass: Kurrent tan-negativ >100 A
Huma huma użaw għal xriddi tal-distribuzzjoni urbana dominati mill-kabli, sistemi ausiljarji ta’ power plant, u plant industriali kbiri—fejn il-korrenti kapassivi huma għoxrin u l-erori temporanji tat-tluġħ huwa rari.
3. Neutrali mhux imġarrad
Karatteristiċi:
- Kurrent tal-falla f’faz unika <10 A; l-ark jiġi mħassal, u t-insulazzjoni tista' tirriġenera awtomatikament.
- Simmetrija tas-sistema tinqasam; is-sistema tista' topera temporanjamet ma’ falla biex jippermetti l-ħin għall-lokalizzazzjoni tal-falla.
- Interferenza minima ta’ komunikazzjoni.
- Semplici u ekonomiku.
- Imma, jekk il-kurrent kapasitiv >10 A, overvoltages intermittenza tal-ark grounding b’magnituda għoli jiġu possibbli. Dawn l-overvoltages huma ta’ dawk it-tul, jaffettwaw l-ħolqa kollha, u jippreżentaw perikolu serju għall-muturi b’insulazzjoni ħafifa – partikularment il-muturi rotanti. Dan tip ta’ overvoltages qabżlu rrepetuttivament multifalla ta’ ground, brucjar tal-equipament, u blackouts kbar.
Overvoltages resonanti solitament jgħattu fuses fi transformers tal-volt (VTs), brucjar tal-VTs, jew dannu anke equipament prinċipali.
Aplikazzjoni:
Adattat għal ħolqi distribuzzjoni dominati mill-infrastuttura tal-aer meta l-kurrent tal-ground kapasitiv huwa <10 A, fejn 60–70% tal-falli ta’ faz unika huma transjent u l-tripp immediat mhux desirabbli.
4. Neutrali imġarrad permezz ta’ Coil ta’ Suppressjoni tal-Ark (Petersen Coil)
Karatteristiċi:
- Il-kurrent induttiv mill-coil ta’ suppressjoni tal-ark ikompensa l-kurrent tal-ground kapasitiv tas-sistema, jidherġi l-kurrent tal-falla għal <10 A – jippermetti l-estinzzjoni awtomatika tal-ark.
- T-insulazzjoni fil-punt tal-falla tista' tirriġenera awtomatikament.
- Jidherġi l-probabbiltà ta’ overvoltages intermittenza tal-ark grounding.
- Jissostni simmetrija tas-sistema waqt falli ta’ faz unika, jippermetti l-operazzjoni temporanja għall-lokalizzazzjoni tal-falla.
- Imma, huwa jiġi idderġa l-probabbiltà – mhux elimina – tal-arc grounding overvoltage, u mhux jidherġi l-magnituda tagħha. Il-multiplier tal-overvoltage jiġi mgħalil, jippreżenta stress signifikanti għall-insulazzjoni – speċjalment perikolu għar-risiko għal sistemi tal-switchgear kompatti u kabel, li jistgħu jiġu vittimi ta’ insulazzjoni breakdown jew short circuits bejn il-fazi, li jgħattu falli kbar tal-equipament.
Aplikazzjoni:
Utli f’ ħolqi dominati mill-infrastuttura tal-aer meta l-kurrent tal-ground kapasitiv huwa >10 A u falli ta’ faz unika transjenti huma frekwenti.
IV. Aplikazzjoni f’Wind Farms
- Is-silġ ta’ 110 kV jew 220 kV tal-latera tal-volt għoli ta’ wind farms solitament jagħmel użu ta’ neutrali imġarrad permezz ta’ disconnector (isolator).
- Is-silġ ta’ 35 kV tal-latera ta’ collector system solitament jemploja coil ta’ suppressjoni tal-ark jew grounding tal-resistor.
- Jekk is-silġ ta’ collector system jemplu l- linji kabel kollha, il-kurrent kapasitiv huwa relattivament kbir; għalhekk, grounding tal-resistor huwa rekommandat.