Razumevanje neutralne zaklopnje transformatora
Polje: Proizvodnja
China
I. Šta je neutralna tačka?
U transformatorima i generatorima, neutralna tačka je specifična tačka u vijku gde je apsolutno napona između ove tačke i svakog spoljnog terminala jednako. U sledećem dijagramu, tačka O predstavlja neutralnu tačku.
U transformatorima i generatorima, neutralna tačka je specifična tačka u vijku gde je apsolutno napona između ove tačke i svakog spoljnog terminala jednako. U sledećem dijagramu, tačka O predstavlja neutralnu tačku.
II. Zašto treba zemljiti neutralnu tačku?
Električni način povezivanja neutralne tačke i zemlje u trofaznom AC sistemu snabdjevanja električnom energijom naziva se metod zemljitve neutralne tačke. Ova metoda zemljitve direktno utiče na:
Električni način povezivanja neutralne tačke i zemlje u trofaznom AC sistemu snabdjevanja električnom energijom naziva se metod zemljitve neutralne tačke. Ova metoda zemljitve direktno utiče na:
- Sigurnost, pouzdanost i ekonomiju mreže snabdevanja električnom energijom;
- Izbor nivoa izolacije za opremu sistema;
- Nivele prekomernih napona;
- Sheme reljayskog zaštite;
- Elektromagnetsko smetanje komunikacionim linijama.
Opšte, metoda zemljitve neutralne tačke mreže snabdevanja električnom energijom odnosi se na konfiguraciju zemljitve neutralnih tačaka transformatora na različitim nivoima napona u pretvorackim stanicama.
III. Klasifikacija metoda zemljitve neutralne tačke
Prije predstavljanja specifičnih metoda zemljitve, moraju biti razjašnjeni dva ključna koncepta: sistemi s visokim strujnim tokom pri zemljitvenom grešku i sistemi s niskim strujnim tokom pri zemljitvenom grešku.
- Sistem s visokim strujnim tokom pri zemljitvenom grešku: Kada dođe do jednofazne greške sa zemljom, rezultujući strujni tok greške je vrlo veliki. Primeri uključuju sisteme ocenjene na 110 kV i više, kao i 380/220 V trofazne četverowirene sisteme. Poznati su i kao efikasno zemljeni sistemi.
- Sistem s niskim strujnim tokom pri zemljitvenom grešku: Tijekom jednofazne greške sa zemljom, ne formira se potpuna krug kriza, tako da je strujni tok greške mnogo manji od normalnog strujnog toka opterećenja. Poznati su i kao neefikasno zemljeni sistemi.
Efikasno zemljene sistemi uključuju:
- Čvrsto zemljena neutralna tačka
- Neutralna tačka zemljena preko otpornika
Neefikasno zemljene sistemi uključuju:
- Nezemljena neutralna tačka
- Neutralna tačka zemljena preko arhivskog koila (Petersen koil)
1. Čvrsto zemljena neutralna tačka
Karakteristike:
- Jednofazna greška sa zemljom zahteva odmah isključivanje grešne opreme, prekid snabdevanja električnom energijom i smanjenje pouzdanosti.
- Veliki strujni tok krize generiše značajne elektrodinamičke i termalne stresove, što može proširiti oštećenje.
- Snažna magnetna polja iz visokih strujnih toka krize uzrokuju elektromagnetsko smetanje bližnjim komunikacionim i signalizacijskim krugovima.
- Tijekom jednofazne greške, napon faze sa greškom pada na nulu, dok naponi neopterećenih faza ostaju blizu normalnog faznog napona. Stoga, izolacija opreme može biti dizajnirana samo za fazni napon—smanjuje se trošak, posebno korisno na višim nivoima napona.
Primjena:
Koristi se u sistemu sa 110 kV i više napona.
Koristi se u sistemu sa 110 kV i više napona.
2. Neutralna tačka zemljena preko otpornika
Ova metoda se podijeljava na:
- Zemljitve preko visokih otpornika
- Zemljitve preko srednjih otpornika
- Zemljitve preko niskih otpornika
Prednosti:
- Omogućava automatsko očiscavanje greške i pojednostavljuje operacije i održavanje.
- Brzo izoluje greške sa zemljom, rezultira niskim prekomernim naponima, eliminira rezonantne prekomerne napone i omogućava upotrebu kabela i opreme s nižim nivoima izolacije.
- Smanjuje starenje izolacije, produžava životnu vreme opreme i poboljšava pouzdanost.
- Strujni tokovi grešaka (stotine ampera ili više) osiguravaju visoku osetljivost i selektivnost reljayske zaštite—bez potrebe za složenim odabirom grešne linije.
- Smanjuje rizik od požara.
- Omogućava upotrebu neprekidnih ZnO prekomernih napona s visokom apsorbijom energije i niskim ostatnim naponom za zaštitu od prekomernih napona.
- Smanjuje peti harmonijski komponent u prekomernim naponima pri zemljitvenim greškama, sprečavajući eskalaciju do međufaznih grešaka.
Područje primjene:
- Zemljitve preko visokih otpornika: Primjerena za distribucijske mreže sa kapacitivnim strujnim tokom <10 A, velikim generatorima gdje jednofazni strujni tok greške premašuje dopustene granice ali ostaje <10 A. Vrijednosti otpora obično variraju od stotina do hiljada ohma.
- Zemljitve preko srednjih i niskih otpornika: Nema stroge granice, ali općenito:
- Srednji otpor: Strujni tok greške u neutralnoj tački između 10 A i 100 A
- Niski otpor: Strujni tok greške u neutralnoj tački >100 A
Ove se koriste u urbanim distributivnim mrežama dominiranim kablom, pomoćnim sistemima elektranama, i velikim industrijskim objektima—gde su kapacitivni tokovi visoki, a privremeni zemljani grešci rijetki.
3. Nezazemljen neutral
Karakteristike:
- Struja jednofaznog prelivnog napona <10 A; luk sam se ugasi, a izolacija može automatski oporaviti.
- Simetrija sistema se održava; sistem može privremeno raditi sa greškom kako bi se omogućilo vreme za lokaciju greške.
- Minimalna interferencija u komunikaciji.
- Jednostavan i ekonomičan.
- Međutim, ako je kapacitivna struja >10 A, visokointenzitetni intermitentni arkusni prelivni naponi se mogu pojaviti. Ovi prelivni naponi su dugotrajni, utiču na ceo mrežni sistem i predstavljaju ozbiljnu pretnju opremi sa slabo izolacijom—posebno rotirajućim mašinama. Takvi prelivni naponi su više puta uzrokovali višetocke prelive, opeklinu opreme i velike ispadove.
Rezonantni prelivni naponi često dovode do prekidnih fuzi u transformatorima napona (TN), opekline TN-a ili čak oštećenja glavne opreme.
Primena:
Pogodan za mreže distribucije dominisane površinskim linijama s kapacitivnom zemljom strujom <10 A, gde su 60–70% jednofaznih grešaka tranzitorne i neželjeno je odmah prekidati.
Pogodan za mreže distribucije dominisane površinskim linijama s kapacitivnom zemljom strujom <10 A, gde su 60–70% jednofaznih grešaka tranzitorne i neželjeno je odmah prekidati.
4. Neutral zazemljen kroz koil za potisk luka (Petersen koil)
Karakteristike:
- Induktivna struja iz koila za potisk luka kompenzira kapacitivnu zemljom struju sistema, smanjujući struju greške na <10 A—dozvoljavajući samogasenje luka.
- Izolacija u tački greške može automatski oporaviti.
- Smanjuje verovatnoću intermitentnih arkusnih prelivnih naponi.
- Održava simetriju sistema tokom jednofaznih grešaka, omogućavajući privremeno nastavak rada za lokaciju greške.
- Međutim, ona samo smanjuje verovatnoću—ali ne eliminiše—arkusni prelivni napon, i ne smanjuje njegovu intenzitet. Multiplikator prelivnog napon ostaje visok, predstavljajući značajnu stres izolaciji—posebno opasan za kompaktne prekidače i kabelske sisteme, koji mogu patiti od opeklina izolacije ili međufaznih kraćenja, što dovodi do katastrofalnog oštećenja opreme.
Primena:
Korišćen u mrežama dominisanim površinskim linijama gde je kapacitivna zemljom struja >10 A i tranzitorne jednofazne greške su česte.
Korišćen u mrežama dominisanim površinskim linijama gde je kapacitivna zemljom struja >10 A i tranzitorne jednofazne greške su česte.
IV. Primena u vetroelektrani
- Visokonaponska strana 110 kV ili 220 kV vetroelektrana obično koristi nezazemljen neutral preko disjunktera (izolatora).
- Strana sistema za sakupljanje na 35 kV obično koristi koil za potisk luka ili otpornik za zazemljenje.
- Ako sistem za sakupljanje koristi sve-kabelske linije, kapacitivna struja je relativno velika; stoga se preporučuje zazemljenje putem otpornika.
Dajte nagradu i ohrabrite autora
Preporučeno
Neravnoteža napona: kvar na zemljištu, otvorena linija ili rezonanca?
Jednofazno zemljenje, prekid linije (otvorena faza) i rezonanca mogu svi uzrokovati neizbalansiranost napona tri faze. Tačno razdvajanje među njima je ključno za brzo otklanjanje kvara.Jednofazno zemljenjeIako jednofazno zemljenje uzrokuje neizbalansiranost napona tri faze, magnituda naponapreko faza ostaje nepromenjena. Može se podeliti u dva tipa: metalno zemljenje i nemetalno zemljenje. Pri metalnom zemljenju, napon faze sa greškom pada na nulu, dok se naponovi drugih dvije faze povećavaju za
11/08/2025
Sastav i način rada fotovoltaičnih sistema za proizvodnju električne energije
Sastav i način rada fotovoltaičnih (PV) sistema proizvodnje električne energijeFotovoltaični (PV) sistem proizvodnje električne energije sastavljen je uglavnom od PV modula, kontrolera, inverzora, baterija i drugih pribora (baterije nisu potrebne za sisteme spojene na mrežu). Na osnovu toga da li se oslanja na javnu električnu mrežu, PV sistemi su podeljeni u nezavisne i sisteme spojene na mrežu. Nezavisni sistemi rade samostalno, bez oslanjanja na javnu mrežu. Ovi sistemi su opremljeni sa bater
10/09/2025
Kako održavati fotovoltaičnu elektranu? Državna mreža odgovara na 8 često postavljenih pitanja u vezi O&M (2)
1. Da li na žarkom suncanom danu oštećene osjetljive komponente treba odmah zameniti?Odmah zamena nije preporučljiva. Ako je zamena nužna, savetujemo da se to uradi u ranim jutarnjim satima ili kasnim popodnevnim satima. Takođe, trebalo bi odmah kontaktirati održavačke (O&M) osoblje elektranje i poslati stručno osoblje na mesto za zamenu.2. Da li se oko fotonaponskih (PV) nizova mogu instalirati zaštita od čelika kako bi se sprečilo udaranje teških predmeta na PV module?Instalacija zaštite o
09/06/2025
Kako održavati fotovoltaičnu elektranu? Državna mreža odgovara na 8 često postavljenih pitanja u vezi održavanja i eksploatacije (1)
1. Koji su uobičajeni kvarovi distribuiranih fotovoltaičkih (PV) sistema za proizvodnju električne energije? Koji tipični problemi mogu nastati u različitim komponentama sistema?Uobičajeni kvarovi uključuju neispunjenje invertera da radi ili počne sa radom zbog toga što napon ne dostiže postavljenu vrednost za pokretanje, kao i nisku proizvodnju energije usled problema sa PV modulima ili inverterima. Tipični problemi koji se mogu pojaviti u komponentama sistema su izgoranje spojnih kutija i loka
09/06/2025
