Што е разликата помеѓу трансформатор за земјање и котел за потиснување на дуг?

Преглед на трансформатори за земљење
Трансформатор за земљење, често наречен само „трансформатор за земљење“ или „зединица за земљење“, може да се класификува во масло-увршени и сухи типови според изолативната средина, а според бројот на фази во трифазни и еднофазни. Главната функција на трансформаторот за земљење е да пружи уметна нулта точка за електрични системи чии трансформатори или генератори немаат природна нулта точка (на пример, делта-поврзани системи). Оваа уметна нулта точка овозможува користење на петерсонов коил (коил за потушување на дуг) или метод со мал резистивно земљење, што намалува капацитивниот струјни ток при једнофазни повреди до земјата и подобрува надежноста на распределбен систем.

Преглед на коилите за потушување на дуг (Петерсонови коили)
Како што името предизвикува, коилот за потушување на дуг е дизајниран за потушување на дуг. Тој е железен индуктивен коил поврзан помеѓу нултата точка на трансформатор (или генератор) и земјата, формирајќи систем за земљење со коил за потушување на дуг. Оваа конфигурација претставува еден вид малострујен систем за земљење. Под нормални работни услови, нема струја што протече низ коилот. Меѓутоа, кога мрежата е ударена од молња или се случи једнофазна дугова повреда до земјата, напонот на нултата точка се повисува до фазен напон. Во овој момент, индуктивниот струјни ток од коилот за потушување на дуг компенсира капацитивниот повреден струјни ток, ефективно го компенсирајќи. Резултантниот остаточен струјни ток станува многу мал - недоволен да одржи дугот - што му овозможува да се потушува природно. Ова брзо елиминира повредата до земјата без да се активираат опасни прекомерни напони.

Клучната улога на коилот за потушување на дуг е да достави индуктивен струјни ток кој компенсира капацитивниот струјни ток на местото на повреда при једнофазна повреда до земјата, намалувајќи го вкупниот повреден струјни ток под 10 А. Ова помага да се спречи повторното запалување на дугот по нулна пресечна точка, постигнува потушување на дугот, намалува веројатноста за појава на големи прекомерни напони и спречува ескалација на повредата. Кога е правилно подесен, коилот за потушување на дуг не само намалува веројатноста за прекомерни напони поради дуг, туку и ги потиснува нивните амплитуди и намалува термичката штета на местото на повреда и повисувањето на напонот на мрежата за земљење.

Правилното подесување значи дека индуктивниот струјни ток (IL) се поклопува или приближно се приближува до капацитивниот струјни ток (IC). Во инженерската практика, степенот на недесинхронизација се изразува со факторот на недесинхронизација V:

• Кога V=0, тоа се нарекува целосна компензација (резонансна состојба).

• Кога V>0, тоа е подкомпензација.

• Кога V<0, тоа е прекомпензација.

Идеално, за оптимално потушување на дуг, апсолутната вредност на V треба да биде колку што можно помала - најдобро нула (целосна компензација). Меѓутоа, при нормална работа на мрежата, мала недесинхронизација (особено целосна компензација) може да доведе до серијски резонансни прекомерни напони. На пример, во 6 кВ мински енергетски систем, напонот на деформација на нултата точка при целосна компензација може да биде 10 до 25 пати повисок од онаа во систем без земљење - обично познат како серијски резонансен прекомерен напон. Поради тоа, кога не постои повреда до земјата, работа на коилот за потушување на дуг околу резонанса претставува ризик наместо сигурносна добробит. На практика, коилите за потушување на дуг кои работат во или околу целосна компензација обично се опремени со демпферен резистор за потиснување на резонансните прекомерни напони, и полевски искуства покажаа дека овој пристап е многу ефективен.

Разлика помеѓу трансформаторите за земљење и коилите за потушување на дуг
Во кинеските 10 кВ трифазни системи за распределба, нултата точка обично е безземљена. За да се спречат интермитентни капацитивни струјни токови при једнофазни повреди до земјата кои можат да причинат продолжителни дугови и осцилации на напонот - што може да се ескалира во големи инциденти - се користи трансформатор за земљење за создавање на уметна нулта точка. Трансформаторот за земљење обично користи зигзаг (Z-тип) поврзување на намотките. Неговата нулта точка е поврзана со коил за потушување на дуг, кој потоа е земљен. При једнофазна повреда до земјата, индуктивниот струјни ток од коилот за потушување на дуг го отменува капацитивниот струјни ток на системот, овозможувајќи на системот да продолжи со работа до 2 часа додека техничкиот персонал локализира и исправува повредата.

Така, трансформаторот за земљење и коилот за потушување на дуг се две различни уреди: коилот за потушување на дуг е основно голем индуктор, поврзан помеѓу нултата точка пружена од трансформаторот за земљење и земјата. Тие работат заедно како координирани систем - но служат фундаментално различни функции.