ความแตกต่างระหว่างหม้อแปลงกราวด์และคอยล์ป้องกันส่วนโค้งคืออะไร
ภาพรวมของทรานสฟอร์เมอร์ต่อพื้น
ทรานสฟอร์เมอร์ต่อพื้น หรือเรียกว่า "ทรานสฟอร์เมอร์ต่อพื้น" หรือ "ยูนิตต่อพื้น" สามารถจำแนกตามสารฉนวนเป็นแบบมีน้ำมันและแบบแห้ง และตามจำนวนเฟสเป็นแบบสามเฟสและแบบหนึ่งเฟส ฟังก์ชันหลักของทรานสฟอร์เมอร์ต่อพื้นคือการให้จุดกลางเทียมสำหรับระบบไฟฟ้าที่ไม่มีจุดกลางธรรมชาติ (เช่น ระบบเชื่อมต่อแบบดีลตา) จุดกลางเทียมนี้ทำให้สามารถใช้คอยล์ป้องกันอาร์ค (คอยล์เพทเทอร์สัน) หรือวิธีต่อพื้นด้วยความต้านทานต่ำ ลดกระแสไฟฟ้าผิดปกติระหว่างสายเดี่ยวและพื้น และเพิ่มความน่าเชื่อถือของระบบกระจายพลังงาน
ภาพรวมของคอยล์ป้องกันอาร์ค (คอยล์เพทเทอร์สัน)
คอยล์ป้องกันอาร์คออกแบบมาเพื่อดับอาร์ค เป็นคอยล์เหนี่ยวนำที่เชื่อมต่อระหว่างจุดกลางของทรานสฟอร์เมอร์ (หรือเครื่องกำเนิดไฟฟ้า) และพื้น สร้างระบบต่อพื้นด้วยคอยล์ป้องกันอาร์ค ซึ่งเป็นประเภทหนึ่งของระบบต่อพื้นกระแสเล็ก ในภาวะการทำงานปกติ ไม่มีกระแสไหลผ่านคอยล์ แต่เมื่อเกิดฟ้าผ่าหรือเกิดอาร์คบนสายเดี่ยว แรงดันที่จุดกลางจะเพิ่มขึ้นเป็นแรงดันเฟส ณ ขณะนั้น กระแสเหนี่ยวนำจากคอยล์ป้องกันอาร์คจะชดเชยกระแสความจุที่ผิดปกติ ทำให้กระแสคงเหลือน้อยมาก ไม่เพียงพอที่จะรักษาอาร์ค ทำให้อาร์คดับเองอย่างรวดเร็ว ทำลายการผิดปกติทางพื้นโดยไม่ก่อให้เกิดแรงดันเกินที่อันตราย
บทบาทสำคัญของคอยล์ป้องกันอาร์คคือการให้กระแสเหนี่ยวนำที่ชดเชยกระแสความจุที่จุดผิดปกติในกรณีอาร์คบนสายเดี่ยว ลดกระแสผิดปกติทั้งหมดให้น้อยกว่า 10 A ช่วยป้องกันการจุดอาร์คใหม่หลังจากกระแสผ่านศูนย์ ทำให้อาร์คดับ ลดโอกาสเกิดแรงดันเกินขนาดใหญ่ และป้องกันการขยายตัวของความผิดปกติ เมื่อปรับได้เหมาะสม คอยล์ป้องกันอาร์คไม่เพียงแค่ลดความน่าจะเป็นของการเกิดแรงดันเกินจากการอาร์ค แต่ยังควบคุมขนาดและความเสียหายทางความร้อนที่จุดผิดปกติและแรงดันที่เพิ่มขึ้นบนกริดต่อพื้น
การปรับให้เหมาะสมหมายความว่า กระแสเหนี่ยวนำ (IL) ตรงกับหรือใกล้เคียงกับกระแสความจุ (IC) ในทางปฏิบัติวิศวกรรม ระดับการปรับที่ไม่เหมาะสมแสดงโดยตัวประกอบการปรับ V:
เมื่อ V=0 เรียกว่า การชดเชยเต็ม (สภาพสั่นสะเทือน)
เมื่อ V>0 เป็น การชดเชยไม่พอ
เมื่อ V<0 เป็น การชดเชยเกิน
ในทางทฤษฎี เพื่อการป้องกันอาร์คที่ดีที่สุด ค่าสัมบูรณ์ของ V ควรน้อยที่สุด— желательно нулевое (полная компенсация). Однако, в нормальных условиях работы сети, небольшой детюнинг (особенно полная компенсация) может привести к резонансным перенапряжениям. Например, в шахтной энергетической системе на 6 кВ, напряжение смещения нейтральной точки при полной компенсации может быть в 10-25 раз выше, чем в не заземленной системе—это известно как резонансное перенапряжение. Кроме того, операции переключения (например, включение больших двигателей или некоординированное закрытие выключателя) также могут вызвать опасные перенапряжения. Поэтому, когда нет заземления, работа дугогасительного реактора вблизи резонанса представляет собой риск, а не преимущество в безопасности. На практике, дугогасительные реакторы, работающие в режиме или близко к полной компенсации, обычно оснащены демпфирующим резистором для подавления резонансных перенапряжений, и опыт эксплуатации показал, что этот подход очень эффективен.
ความแตกต่างระหว่างทรานสฟอร์เมอร์ต่อพื้นและคอยล์ป้องกันอาร์ค
ในระบบจำหน่ายไฟฟ้าสามเฟส 10 kV ของจีน จุดกลางมักไม่ได้ต่อพื้น เพื่อป้องกันกระแสความจุที่เกิดขึ้นระหว่างอาร์คบนสายเดี่ยวจากการทำให้อาร์คคงอยู่และเกิดการแกว่งแรงดันซึ่งอาจขยายเป็นเหตุการณ์ใหญ่ จึงใช้ทรานสฟอร์เมอร์ต่อพื้นเพื่อสร้างจุดกลางเทียม ทรานสฟอร์เมอร์ต่อพื้นมักใช้การเชื่อมต่อแบบซิกแซ็ก (Z-type) จุดกลางของทรานสฟอร์เมอร์ต่อพื้นเชื่อมต่อกับคอยล์ป้องกันอาร์ค แล้วต่อพื้น ในกรณีอาร์คบนสายเดี่ยว กระแสเหนี่ยวนำจากคอยล์ป้องกันอาร์คจะชดเชยกระแสความจุของระบบ ทำให้ระบบสามารถทำงานต่อไปได้ถึง 2 ชั่วโมงในขณะที่เจ้าหน้าที่หาและแก้ไขความผิดปกติ
ดังนั้น ทรานสฟอร์เมอร์ต่อพื้นและคอยล์ป้องกันอาร์คเป็นอุปกรณ์สองชนิดที่แตกต่างกัน: คอยล์ป้องกันอาร์คเป็นอินดักเตอร์ขนาดใหญ่ ต่อระหว่างจุดกลางที่ให้โดยทรานสฟอร์เมอร์ต่อพื้นและพื้น ทั้งสองทำงานร่วมกันเป็นระบบประสาน แต่ทำหน้าที่ที่แตกต่างกัน
