Jõulukontuuride ja nende parameetrite ühendamismeetodid
Maandavahendite kumeri konfiguratsioonid
Maandavahendid klassifitseeritakse nihkeühenduse järgi kaheks tüüksiks: ZNyn (säpsik) või YNd. Nende neutraalpunktide saab ühendada vastuvalgukummega või maandusvastendiga. Praegu on levinum kasutuses säpsiku (Z-tüüpi) maandavahend, mis on ühendatud vastuvalgukummega või madala väärtusega vastendiga.
1. Z-tüübi maandavahend
Z-tüübi maandavahendid on olemas nii õliimelises kui ka kuivisolatsioonilises versioonis. Kuivisolatsiooniliste hulgas on ressiinipanustatud tüüp. Struktuuriliselt sarnaneb see tavalise kolmfaasi magneetjärsu võrguvahendiga, välja arvatud igal faasis on nihkeühend jagatud kaheks võrdse pööreuga - ülemaa ja allmaa. Ühe osa lõpp on ühendatud vastupidise polaarilisusega teise faasi nihkeühendu lõpu võrra.
Kaks nihkeosad omavad vastupidist polaarilisust, moodustades uue faasi säpsiku konfiguratsioonis. Ülemiste nihkete alguspunktid - U1, V1, W1 - viiakse välja ja ühendatakse vastavalt kolme faasi AC juhtmetele A, B ja C. Alammiste nihkete alguspunktid - U2, V2, W2 - siduvad kokku, moodustades neutraalpunkti, mida siis ühendatakse maandusvastendiga või vastuvalgukummega, nagu näha joonisel. Sõltuvalt konkreetsest ühendamismeetodist jagunevad Z-tüübi maandavahendid veel ZNvn1 ja ZNyn11 konfiguratsioonidesse.
Z-tüübi maandavahendidel võib olla ka madala jõudlusega nihkeühend, tavaliselt tähistatud tähega y (starühend) ja maandatud neutraalpunkt (n), mis võimaldab neil toimida ka elektroonikajaama tarvitavate vahendina.
2. Z-tüübi maandavahend
Z-tüübi transformatorkomplektide säpsikuühenduse eelised:
Ühefaasilise lühikese ühenduse korral on maandussüsteemi veafuju umbes võrdselt jaotatud kolme faasi nihkeühenduste vahel. Igal tuumalindel asuvate kahe nihkeühendu magnetomootorfoorsid (MMF) on vastupidistes suundades, seega ei ole takistav mõju, lubades voolu vabadalt liikuda neutraalpunktist veaga.
Faasi voltmil ei ole kolmanda harmonilise komponendi, kuna säpsikuühenduses kolme ühekordse fasega transformaatorikomplektis kolmandad harmonikud on sama suurused ja suunalised vektoriga. Nihkeühenduse struktuuri tõttu nullivad igas faasis kolmandad harmonikute elektromoogforssid teineteise välja, tulemusena on faasi voltm peaaegu sinusoidne.
Z-tüübi maandavahendis, kus samal tuumalindel asuvad kaks poolnihket, voolavad nulljärjestuse voolud vastupidistes suundades; seega on nulljärjestuse reaktans väga madal ja ta ei takista nulljärjestuse voolu. Selle madala nulljärjestuse impedantsi põhiline printsiip on järgmine: igal maandavahendil asuvatel kolmel tuumalindel on kaks võrdset pööret, millest igaüks on ühendatud erineva fase voltmiga.
Kui maandavahendile rakendatakse tasakaalustatud positiiv- või negatiivjärjestuse kolmfaasilisi voltmisid, siis iga tuumalinde MMF on kahel nihkeühendul erinevate fasete voltmiga ühendatud MMF-de vektorlik summa. Tulemuseks on, et igal tuumalindel on MMF-de 120° nihkega, moodustades tasakaalustatud kolmfaasilise komplekti. Ühefaasilise MMF-l saab luua magneetring kõigil kolmel tuumalindel, tulemuseks on madal magneetiline vastupanuvägi, suur magneetiline flux, suur indutseeritud EMF ja seega väga suur magneetiseerimise impedants.
Kuid kui maandavahendile rakendatakse nulljärjestuse voltm, siis iga tuumalinde asuvate kahe nihkeühendu poolt tekitatud MMF-d on sama suured, kuid vastupidistes suundades, tulemuseks on nulline netto-MMF igal tuumalindel - seega ei eksisteeri nulljärjestuse MMF kolmes tuumalindel. Nulljärjestuse MMF saab oma tee lõpetada ainult tanki ja ümbritseva keskkonna läbi, mis esitab väga suure magneetilise vastupanuvägi; seega on nulljärjestuse MMF väga väike, tulemuseks on väga madal nulljärjestuse impedants.
3. Maandavahendite parameetrid
Et rahuldada vastuvalgukummi maandamiskompensatsiooni kasutava jaamavõrgu nõudeid, samuti täita elektroonikajaama tarveelektri ja valguse kohta, valitakse Z-ühendusega transformatoreid, ja maandavahendi olulised parameetrid tuleb mõelda läbi.
3.1 Nominaalne võimsus
Maandavahendi primaarse puoli võimsus peaks sobima vastuvalgukumi võimsusega. Standardsete vastuvalgukummi võimsuse hindamisstandardite põhjal soovitatakse, et maandavahendi võimsus oleks 1,05–1,15 korda suurem kui vastuvalgukumi võimsus. Näiteks 200 kVA vastuvalgukummi korral paaritaks 215 kVA maandavahend.
3.2 Neutraalpunkti kompensatsioonivool
Ühefaasilise vea ajal maandavahendi neutraalpunkti läbiva voolu kogusumma
Eelnimetatud valemis:
U on jaamavõrgu lineaarvoltage (V);
Zx on vastuvalgukummi impedants (Ω);
Zd on maandavahendi primaarne nulljärjestuse impedants (Ω/faas);
Zs on süsteemi impedants (Ω).
Neutraalpunkti kompensatsioonivoo kestus peaks olema sama, mis vastuvalgukummi pideva tööaja, mis on määratud 2 tunniksi.
3.3 Nulli-järjekorra impedants
Nulli-järjekorra impedants on maandusmuunduri kriitiline parameeter ja mõjutab oluliselt relvarakenduste seadistamist ühefaasi maapinna voolu piiramiseks ja ülepingete kontrollimiseks. Zigzag (Z-tüüpi) maandusmuundurite puhul, mis ei oma sekundaarset keele, samuti nendel, mis on seotud tähistega või avatud deltaühendusega, on olemas ainult üks impedants - nulli-järjekorra impedants - mis võimaldab tootjatel vastata elektrivõrkude nõuetele.
3.4 Kaotused
Kaotused on maandusmuunduri oluline tööparameeter. Maandusmuunduritel, millel on sekundaarkeel, võib tühja laadi kaotust teha sarnaseks sama võimsusega kahekeelse muunduri omaga. Kui sekundaarkeel töötab täislaadiga, siis esikkeel kannatab suhteliselt väikese laadi, nii et selle laadi kaotus on madalam kui sama sekundaarkeele võimsusega kahekeelse muunduri puhul.
3.5 Temperatuuritõus
Riiklike standardite kohaselt reguleeritakse maandusmuunduri temperatuuritõusu järgmiselt:
Kogu aeg jätkuvalt läbivoolava ströömi korral peab temperatuuritõus vastama riikliku standardi eeskirjadele üldiste võrkumuundurite või kuivmuundurite kohta. See rakendub peamiselt maandusmuunduritele, mille sekundaarkeel on sagedasti laetud.
Kui lühiajaline laadi strööm kestab mitte rohkem kui 10 sekundit (stseen, mis tavaliselt esineb neutraalpunktiga vastendatud vastikutena), peab temperatuuritõus vastama riikliku standardi eeskirjadele võrkumuundurite lühisirguse tingimustes.
Kui maandusmuundur töötab koos plahvatusvastase keelega, peab selle temperatuuritõus vastama plahvatusvastase keele temperatuuritõuse nõuetele:
Kogu aeg jätkuvalt läbivoolava maksimaalse ströömi korral on temperatuuritõusu piirang 80 K. See rakendub peamiselt tähistega või avatud deltaühendusega maandusmuunduritele.
Maksimaalsel ströömi kestusaladel 2 tundi (määratletud maksimaalse ströömi jaoks) on lubatud temperatuuritõus 100 K. See tingimus sobib enamiku maandusmuundurite töörežiimile.
Maksimaalsel ströömi kestusaladel 30 minutit on lubatud temperatuuritõus 120 K.
Need eeskirjad põhinevad sel, et kõige rasketes töötingimustes ei ületa keelte külgtemperatuur 140 °C–160 °C, tagades nii turvalise izoleerimise töö ja vältides drastilist izoleerimiskaua lühendamist.
