Mi a különbség egy kötéltranszformátor és egy ívcsillapító teherközi között?

A talajzattranszformációk áttekintése
A talajzattranszformátor, amit gyakran "talajzattranszformátor" vagy egyszerűen "talajzategység" néven is említünk, olajbe ágyazott és száraz típusú lehet az izoláló közeg alapján, valamint háromfázisú és egyfázisú a fázisok számától függően. A talajzattranszformátor fő funkciója, hogy műszerelési neutral pontot hozzon létre olyan energiarendszer számára, amelyek transzformátorai vagy generátorai természetes neutral pont nélküli (pl., delta csatlakozású rendszerek). Ez a mesterséges neutral pont lehetővé teszi a peterson kör (ív kioltó kör) vagy a kisellenállású talajzatolási módszer használatát, ezzel csökkentve a kapacitív talajzathibaáramot egyfázisú talajzathibák esetén, és javítva a terjesztési rendszer megbízhatóságát.

Az ív kioltó körök (Peterson körök) áttekintése
A nevük is utal rá, hogy az ív kioltó körök célja az ívek kioltása. Ez egy vasmagú induktív kör, amely a transzformátor (vagy generátor) neutral pontja és a föld között van csatlakoztatva, így egy ív kioltó körrel ellátott talajzatolási rendszert formál. Ez a konfiguráció egy kisáramú talajzatolási rendszer típusát képviseli. Normál működési feltételek mellett nincs áram a koron. Azonban, ha a hálózat villámlást szenved vagy egyfázisú ív alakul ki, a neutral pont feszültsége a fázisfeszültségig emelkedik. Ebben az időben az ív kioltó kör induktív árama ellensúlyozza a kapacitív hibaáramot, hatékonyan kompenzálni. A maradék áram nagyon kicsi lesz - nem elegendő ahhoz, hogy az ív fenntartsa magát - ezáltal természetesen kihalt. Ez gyorsan megszünteti a talajzathibát anélkül, hogy veszélyes túlfeszültséget okozna.

Az ív kioltó kör kulcsfontosságú szerepe, hogy induktív áramot szolgáltasson, ami kompenzálni tudja a kapacitív áramot a hiba helyén egyfázisú talajzathiba esetén, csökkentve a teljes hibaáramot 10 A alá. Ez segít megelőzni az ív újraindulását a feszültség nullátlépése után, elérve az ív kihaltatását, csökkentve a nagy mértékű túlfeszültségek valószínűségét, és megelőzi a hiba további fejlődését. Ha jól beállított, az ív kioltó kör nem csak minimalizálja az ív által okozott túlfeszültségek valószínűségét, hanem csökkenti amplitúdjukat, és csökkenti a hiba helyén fellépő hőtérbeli károkat, valamint a talajzatolási hálózat feszültség-emelkedését.

A megfelelő beállítás azt jelenti, hogy az induktív áram (IL) megegyezik vagy közel áll a kapacitív árhoz (IC). A mérnöki gyakorlatban a detuning fokát a detuning tényező V-vel fejezik ki:

• Amikor V=0, teljes kompenzációról (rezonancia állapot) beszélünk.

• Amikor V>0, alulkompenzációról van szó.

• Amikor V<0, túlkompenzációról van szó.

Ideálisan, a legjobb ív kihaltatás érdekében a V abszolút értékét a lehető legkisebbnek kellene tartani - optimálisan nulla (teljes kompenzációnál). Azonban a normál hálózati működés során a kis detuning (különösen a teljes kompenzációnál) soros rezonancia túlfeszültségeket okozhat. Például, egy 6 kV szénbányai energiaszolgáltató rendszerben a teljes kompenzációnál a neutral pont eltolódási feszültsége 10-25-szerese lehet annak, ami egy nemszemleges rendszerben - gyakran soros rezonancia túlfeszültségnek nevezik. Továbbá, a kapcsoló műveletek (pl., nagy motorok indítása vagy aszinkron vágókapcsoló bezárása) is veszélyes túlfeszültségeket okozhatnak. Tehát, ha nincs talajzathiba, a rezonancia közelében működő ív kioltó körök veszélyt jelentenek, nem pedig biztonságot. A gyakorlatban a teljes kompenzációnál vagy közel hozzá működő ív kioltó köröket általában demper ellenállással látják el a rezonancia túlfeszültségek elnyomására, és a gyakorlatban ez a megoldás nagyon hatékony bizonyult.

A talajzattranszformátorok és az ív kioltó körök különbségei
Kínában a 10 kV háromfázisú elosztási rendszerekben a neutral pont tipikusan nemszemleges. Ahhoz, hogy elkerüljük a kapacitív áramok időnkénti előfordulását egyfázisú talajzathibák esetén, amelyek hosszú ideig fennmaradó ívet és feszültség-oscillációt okozhatnak, ami komoly incidensekbe is ágaskodhat, talajzattranszformátort használnak egy mesterséges neutral pont létrehozására. A talajzattranszformátor általában ziggurat (Z-típusú) tekercs-kapcsolattal rendelkezik. A neutral pontja egy ív kioltó körhöz van csatlakoztatva, amelyet ezután a földre kötik. Egyfázisú talajzathiba esetén az ív kioltó kör induktív árama kiegyenlíti a rendszer kapacitív áramát, lehetővé téve a rendszer további 2 óráig történő működését, amíg a karbantartási személyzet megtalálja és kijavítja a hibát.

Tehát a talajzattranszformátor és az ív kioltó kör két különböző eszköz: az ív kioltó kör lényegében egy nagy induktor, amely a talajzattranszformátor által biztosított neutral pont és a föld között van csatlakoztatva. Együttesen egy koordinált rendszert alkotnak - de alapvetően különböző funkciókat látják el.