• Product
  • Suppliers
  • Manufacturers
  • Solutions
  • Free tools
  • Knowledges
  • Experts
  • Communities
Search


Понимание нейтрального заземления трансформатора

Vziman
Поле: Производство
China
I. Что такое нейтральная точка?
В трансформаторах и генераторах нейтральная точка — это конкретная точка в обмотке, где абсолютное напряжение между этой точкой и каждым внешним выводом одинаково. На приведенной ниже схеме точка O представляет собой нейтральную точку.
II. Почему нейтральная точка нуждается в заземлении?
Электрический способ соединения нейтральной точки с землей в трехфазной системе переменного тока называется методом заземления нейтрали. Этот метод заземления напрямую влияет на:
  • безопасность, надежность и экономичность электросети;
  • выбор уровня изоляции оборудования системы;
  • уровни перенапряжений;
  • схемы релейной защиты;
  • электромагнитные помехи на линиях связи.
Обычно метод заземления нейтрали электросети относится к конфигурации заземления нейтральных точек трансформаторов на различных уровнях напряжения в подстанциях.
III. Классификация методов заземления нейтрали
Прежде чем описывать конкретные методы заземления, необходимо уточнить два ключевых понятия: системы с высоким током однофазного замыкания на землю и системы с низким током однофазного замыкания на землю.
  • Система с высоким током однофазного замыкания на землю: при возникновении однофазного замыкания на землю ток замыкания на землю очень велик. Примерами таких систем являются системы с номинальным напряжением 110 кВ и выше, а также трехфазные четырехпроводные системы 380/220 В. Также известны как эффективно заземленные системы.
  • Система с низким током однофазного замыкания на землю: при однофазном замыкании на землю не образуется полный короткозамкнутый контур, поэтому ток замыкания значительно меньше нормального тока нагрузки. Также известны как неэффективно заземленные системы.
Эффективно заземленные системы включают:
  • прямое заземление нейтрали
  • заземление нейтрали через резистор
Неэффективно заземленные системы включают:
  • незаземленную нейтраль
  • заземление нейтрали через дугогасительную катушку (катушку Петерсена)
1. Прямое заземление нейтрали
Характеристики:
  • при однофазном замыкании на землю требуется немедленное отключение поврежденного оборудования, что прерывает подачу электроэнергии и снижает надежность.
  • большой ток короткого замыкания создает значительные электродинамические и тепловые напряжения, что может привести к расширению повреждений.
  • сильные магнитные поля от больших токов замыкания вызывают электромагнитные помехи для близлежащих линий связи и сигнализации.
  • при однофазном замыкании напряжение на поврежденной фазе падает до нуля, в то время как напряжение на неповрежденных фазах остается близким к нормальному фазному напряжению. Таким образом, изоляцию оборудования можно проектировать только для фазного напряжения, что снижает затраты, особенно на высоких уровнях напряжения.
Применение:
Используется в системах с напряжением 110 кВ и выше.
2. Заземление нейтрали через резистор
Этот метод подразделяется на:
  • заземление через высокоомный резистор
  • заземление через среднеомный резистор
  • заземление через низкоомный резистор
Преимущества:
  • обеспечивает автоматическое устранение неисправностей и упрощает эксплуатацию и обслуживание.
  • быстро изолирует замыкания на землю, что приводит к низким перенапряжениям, исключает резонансные перенапряжения и позволяет использовать кабели и оборудование с меньшим уровнем изоляции.
  • снижает старение изоляции, увеличивает срок службы оборудования и повышает надежность.
  • токи замыкания на землю (сотни ампер и более) обеспечивают высокую чувствительность и селективность релейной защиты — нет необходимости в сложном выборе линии неисправности.
  • снижает риск пожара.
  • позволяет использовать беззазорные ОПН (оксид цинка) с высокой энергоемкостью и низким остаточным напряжением для защиты от перенапряжений.
  • подавляет пятую гармоническую составляющую в перенапряжениях при дуговых замыканиях, предотвращая их переход в межфазные замыкания.
Область применения:
  • Заземление через высокоомный резистор: подходит для распределительных сетей с емкостным током заземления <10 А, больших генераторов, где однофазный ток заземления превышает допустимые значения, но остается <10 А. Сопротивление обычно составляет от сотен до тысяч ом.
  • Заземление через среднеомный и низкоомный резистор: четкой границы нет, но обычно:
  • Среднеомное заземление: ток замыкания на нейтрали между 10 А и 100 А
  • Низкоомное заземление: ток замыкания на нейтрали >100 А

Они используются в городских распределительных сетях, где преобладают кабеливспомогательных системах электростанций, а также на крупных промышленных предприятиях—там, где емкостные токи высоки, а переходные однофазные замыкания на землю редки.

3. Незаземленная нейтраль
Характеристики:
  • Сила тока однофазного замыкания на землю <10 А; дуга самогасится, и изоляция может восстановиться автоматически.
  • Симметрия системы сохраняется; система может временно работать с неисправностью, чтобы обеспечить время для локализации неисправности.
  • Минимальное влияние на связь.
  • Простота и экономичность.
  • Однако, если емкостной ток >10 А, возможны высокие междуговые перенапряжения. Эти перенапряжения продолжительны, затрагивают всю сеть и представляют серьезную угрозу оборудованию с слабой изоляцией, особенно вращающимся машинам. Такие перенапряжения многократно вызывали многоочаговые замыкания на землю, выгорание оборудования и крупные отключения.
    Резонансные перенапряжения часто приводят к перегоранию предохранителей в напряженных трансформаторах (НТ), выгоранию НТ или даже повреждению основного оборудования.
Применение:
Подходит для сетей распределения с преобладанием воздушных линий, где емкостной ток заземления <10 А, и 60-70% однофазных замыканий являются временными, и немедленное отключение нежелательно.
4. Заземленная нейтраль через катушку подавления дуги (катушка Петерсена)
Характеристики:
  • Индуктивный ток от катушки подавления дуги компенсирует емкостный ток заземления системы, снижая ток неисправности до <10 А, что позволяет дуге самогаситься.
  • Изоляция в точке неисправности может восстановиться автоматически.
  • Уменьшает вероятность междуговых перенапряжений.
  • Сохраняет симметрию системы при однофазных неисправностях, позволяя временно продолжать работу для локализации неисправности.
  • Однако, это только уменьшает вероятность, но не исключает, междуговые перенапряжения, и не уменьшает их величину. Множитель перенапряжения остается высоким, создавая значительное напряжение изоляции, особенно опасное для компактных коммутационных устройств и кабельных систем, которые могут подвергнуться пробою изоляции или межфазным коротким замыканиям, что приводит к катастрофическим отказам оборудования.
Применение:
Используется в сетях с преобладанием воздушных линий, где емкостной ток заземления >10 А и часты временные однофазные замыкания.
IV. Применение на ветровых фермах
  • На стороне высокого напряжения 110 кВ или 220 кВ ветровых ферм обычно используется заземление нейтрали через разъединитель (изолятор).
  • На стороне сборной системы 35 кВ обычно применяется заземление через катушку подавления дуги или резистор.
    • Если сборная система использует полностью кабельные линии, емкостный ток относительно велик; поэтому рекомендуется заземление через резистор.
Оставить чаевые и поощрить автора

Рекомендуемый

Несбалансированность напряжения: короткое замыкание на землю, обрыв линии или резонанс?
Однофазное замыкание на землю, обрыв линии (открытая фаза) и резонанс могут вызывать несимметрию трехфазного напряжения. Правильное различение между ними необходимо для быстрого устранения неисправностей.Однофазное замыкание на землюХотя однофазное замыкание на землю вызывает несимметрию трехфазного напряжения, величина межфазного напряжения остается неизменной. Оно может быть классифицировано на два типа: металлическое замыкание и неметаллическое замыкание. При металлическом замыкании напряжени
11/08/2025
Состав и принцип работы систем фотогенерации электричества
Состав и принцип работы фотоэлектрических (ФЭ) систем генерации электроэнергииФотоэлектрическая (ФЭ) система генерации электроэнергии в основном состоит из ФЭ модулей, контроллера, инвертора, аккумуляторов и других компонентов (аккумуляторы не требуются для систем, подключенных к сети). В зависимости от того, полагается ли она на общественную электросеть, ФЭ системы делятся на автономные и подключенные к сети. Автономные системы работают независимо, без использования сетевой энергии. Они оснащен
10/09/2025
Как поддерживать солнечную электростанцию? Государственная сетевая компания отвечает на 8 распространенных вопросов по эксплуатации и техническому обслуживанию (2)
1. В жаркий солнечный день, нужно ли немедленно заменить поврежденные уязвимые компоненты?Немедленная замена не рекомендуется. Если замена необходима, лучше проводить ее рано утром или поздно вечером. Следует оперативно связаться с персоналом по эксплуатации и техническому обслуживанию (ЭиТО) электростанции, чтобы профессиональные специалисты прибыли на место для проведения замены.2. Для предотвращения попадания тяжелых предметов на фотоэлектрические (ФЭ) модули, можно ли установить вокруг ФЭ-ма
09/06/2025
Как поддерживать солнечную электростанцию СЭС? Государственная сетевая компания отвечает на 8 распространенных вопросов по эксплуатации и техническому обслуживанию (1)
1. Какие распространенные неисправности могут возникать в распределенных фотоэлектрических (ФЭ) системах генерации электроэнергии? Какие типичные проблемы могут возникнуть в различных компонентах системы?Распространенные неисправности включают отказ инверторов работать или запускаться из-за того, что напряжение не достигает установленного значения для запуска, а также низкую выработку электроэнергии, вызванную проблемами с ФЭ модулями или инверторами. Типичные проблемы, которые могут возникнуть
09/06/2025
Запрос
+86
Нажмите для загрузки файла
Загрузить
Получить приложение IEE Business
Используйте приложение IEE-Business для поиска оборудования получения решений связи с экспертами и участия в отраслевом сотрудничестве в любое время и в любом месте полностью поддерживая развитие ваших энергетических проектов и бизнеса