Cîhên di navbera transformatorê ya grounding û transformatorê ya herêmî derbasên ku?

Grounding Transformer çi ye?

Grounding transformer, ya da "grounding transformer" kısaltmasıyla, doldurma ortamına göre yağlı ve kuru tiplere; faz sayısına göre üç fazlı ve tek fazlı grounding transformere ayrılabilir.

Grounding Transformers ve Geleneksel Transformler Arasındaki Fark

Grounding transformer'ın amacı, sistem delta (Δ) veya yıldız (Y) konfigürasyonunda bağlanıp erişilebilir bir nötr nokta olmadığında, bir yay söndürme bobini veya direnç bağlamak için yapay bir nötr nokta oluşturmak. Bu tür transformeler zigzag (veya "Z-tipi") sarım bağlantılarını kullanır. Geleneksel transformlerden temel fark, her faz sarımı aynı manyetik çekirdek kolunda zıt yönlere sarılmış iki gruba bölünmesidir. Bu tasarım, sıfır-sıra manyetik akımın çekirdek kollarından geçmesine olanak tanır, geleneksel transformlerde ise sıfır-sıra akım sızıntı yolları boyunca hareket eder. 

Bu nedenle, Z-tipi grounding transformer'ın sıfır-sıra impedansı çok düşük (yaklaşık 10 Ω), geleneksel transformlerin sıfır-sıra impedansı ise çok daha yüksektir. Teknik kurallara göre, geleneksel bir transformi kullanarak bir yay söndürme bobini bağladığınızda, bobinin kapasitesi transformin nominal kapasitesinin %20'sini aşmamalıdır. Buna karşılık, Z-tipi bir transform, kendi kapasitesinin %90-100'ünü taşıyabilen bir yay söndürme bobini taşıyabilir. Ayrıca, grounding transformler ikincil yükleri sağlayabilir ve istasyon servis transformeri olarak kullanılabilir, bu da yatırım maliyetlerini azaltır.

Grounding Transformers'in Çalışma Prensibi

Grounding transformer, genellikle çok düşük bir dirençte (genellikle 5 ohmdan daha az olması gerektiği) bir grounding direnci ile yapay bir nötr nokta oluşturur. Ayrıca, elektromanyetik özelliklerine dayanarak, grounding transformer pozitif ve negatif sıralı akımlar için yüksek bir impedans gösterir, sadece küçük bir sebep verici akımın sarımlarda akmasına izin verir. Her çekirdek kolu üzerinde, iki sarım bölümü zıt yönlere sarılır. Aynı kolda eşit sıfır-sıra akımlar bu sarımlardan geçtiğinde, düşük bir impedans gösterir, bu da minimal bir gerilim düşmesine neden olur. 

Toprak hatası sırasında, sarımlar pozitif, negatif ve sıfır-sıra akımları taşır. Sarım, pozitif ve negatif sıralı akımlar için yüksek bir impedans gösterir, ancak aynı faz içindeki iki sarımın ters polaritede seri bağlantısı olduğu için sıfır-sıra akım için düşük bir impedans gösterir—bu sarımların indüklediği elektromotiv güçler büyüklük olarak eşittir ancak yönleri zıttır, bu yüzden birbirini iptal eder.

Birçok grounding transformer, sadece düşük bir dirençli nötr nokta sağlamak için kullanılır ve hiçbir ikincil yük sağlamaz; bu nedenle birçok model ikincil sarım olmadan tasarlanmıştır. Normal şebeke çalışmasında, grounding transformer neredeyse yük olmayan bir durumda çalışır. Ancak, bir hatası sırasında kısa bir süre için hata akımını taşır. Düşük dirençli topraklanmış bir sistemde, tek fazlı toprak hatası olduğunda, çok hassas sıfır-sıra koruma hızlı bir şekilde hatalı besleyiciyi belirler ve geçici olarak izole eder. 

Grounding transformer, hatanın oluşumu ve besleyicinin sıfır-sıra korumasının işlemesi arasındaki kısa zaman diliminde aktiftir. Bu süre zarfında, sıfır-sıra akım nötr toprak direnci ve grounding transformer üzerinden IR = U / R₁ formülüne uygun olarak akar, burada U sistemin faz gerilimidir ve R₁ nötr toprak direncidir.

Toprak Yay Söndürülemiyorsa Sonuçlar

• Tek fazlı toprak yayının aralıklı söndürülmesi ve yeniden yanması, amplitüdü 4U (U zirve faz gerilimi) veya daha yüksek olan yay-toprak aşırı gerilimler oluşturur, bu durum uzun süren devam edebilir. Bu, elektrik ekipmanlarının yalıtımına ciddi tehditler oluşturur, zayıf yalıtım noktalarında arızalar meydana gelebilir ve önemli kayıplara yol açabilir.

• Sürekli ark, çevresindeki havayı iyonlaştırır, yalıtım özelliklerini azaltır ve faz-arası kısa devrelerin olasılığını artırır.

• Ferrorezonans aşırı gerilimleri oluşabilir, bu durum kolaylıkla gerilim transformlerini ve sertleşmiş koruyucuları hasarlandırabilir—hatta sertleşmiş koruyucuların patlamasına bile neden olabilir. Bu sonuçlar, şebeke ekipmanlarının yalıtım bütünlüğünü ciddi derecede tehlikeye atar ve tüm enerji sisteminin güvenli çalışmasını tehdit eder.

Pozitif, Negatif ve Sıfır-Sıra Akımlar Nedir?

• Negatif-sıra akım: A fazı B fazından 120° geride, B fazı C fazından 120° geride, C fazı A fazından 120° geride.

• Pozitif-sıra akım: A fazı B fazından 120° önde, B fazı C fazından 120° önde, C fazı A fazından 120° önde.

• Sıfır-sıra akım: Tüm üç faz (A, B, C) faz arasında önde veya geride değil, aynı fazdadır.

Üç fazlı kısa devre hataları ve normal çalışma sırasında, sistem sadece pozitif-sıra bileşenlere sahiptir.
Tek fazlı toprak hataları sırasında, sistem pozitif, negatif ve sıfır-sıra bileşenlere sahiptir.
İki fazlı kısa devre hataları sırasında, sistem pozitif ve negatif-sıra bileşenlere sahiptir.
İki fazlı toprağa kısa devre hataları sırasında, sistem pozitif, negatif ve sıfır-sıra bileşenlere sahiptir.

Grounding Transformers'in İşleme Özellikleri

ترانسفۆرمەری زەمین کاتێک سیستەم بە شێوەی ئاسایی کاردەکات، لە حاڵەتی باری نەبین کاردەکات و کاتێک شکاوەیەک ڕوو دەدات، بۆ ماوەیەکی کورت باری زۆر دەگرێت. بە کورتی، فانکشنی ترانسفۆرمەری زەمین، خولی ناوەندی دروستکردن بۆ پەیوەندی کردن بە ڕزستانسی زەمینە. کاتێک شکاوی زەمین ڕوو دەدات، هەرزەی بەرزی بۆ هەرزەی تەواو و هەرزەی نەرێتی، بەڵام هەرزەی بچووک بۆ هەرزەی سفر-سێکانس، کە دڵنیایی دەکات لە کارکردنی پاراستنی شکاوی زەمین.

هاوسەنگکردنی ناوەندی لە رێگەی سیستەمی کویلی لاکیاردنی قووڵ

کاتێک شکاوی یەکفازی مەترسیدار لە سیستەمدا ڕوو دەدات بەهۆی تەقەڵی بەرهەمهێنانی ئامرازەکان، زیانی دەرەکی، هەڵەی بەکارهێنەر، زۆربوونی فشار لە ناوەوە، یان هۆکاری تر، هەرزەی زەمین لە ڕێگەی کویلی لاکیاردن دەچێت وەک هەرزەی ئیندۆکتیڤ کە دژەی هەرزەی کاباسیتیڤە. ئەمە دەتوانێت هەرزەکە لە شوێنی شکاوەکە بگۆڕێت بۆ بەهایەکی بچووک یان تەنانەت سفر، کە لاکەکە دەسووتێت و مەترسییەکانی لەناودەبات. شکاوەکە بە شێوەی ئۆتۆماتیکی دەرئەنجام دەبێت بەبێ چالاکبوونی پاراستنی ریلی یان جێگیربوونی بڕیکەری سیرکیووت، کە بە شێوەیەکی گەورە دەبن به‌رهەمدەری کارکردنی کارا.

سێ مۆدێلی کارکردنی هاوسەنگکردن

سێ جۆری جیاوازی مۆدێلی کارکردنی هاوسەنگکردن هەن: هاوسەنگکردنی کەم، هاوسەنگکردنی تەواو، و هاوسەنگکردنی زۆر.

• هاوسەنگکردنی کەم: هەرزەی ئیندۆکتیڤ دوای هاوسەنگکردن کەمترە لە هەرزەی کاباسیتیڤ.

• هاوسەنگکردنی زۆر: هەرزەی ئیندۆکتیڤ دوای هاوسەنگکردن زۆرترە لە هەرزەی کاباسیتیڤ.

• هاوسەنگکردنی تەواو: هەرزەی ئیندۆکتیڤ دوای هاوسەنگکردن یەکسانە لەگەڵ هەرزەی کاباسیتیڤ.

مۆدێلی هاوسەنگکردن بەکارهاتوو لە هاوسەنگکردنی ناوەندی لە رێگەی سیستەمی کویلی لاکیاردن

لە سیستەمەکانی هاوسەنگکردنی ناوەندی لە رێگەی کویلی لاکیاردن، هاوسەنگکردنی تەواو دەبێت پاراستن بکرێت. بەهەر شێوەیەک لەسەر هەرزەی نادروستی سیستەم، هاوسەنگکردنی تەواو دەتوانێت بازنەی سەریەوە دروست بکات، کە کویلی لاکیاردن دەگرێتەوە بۆ فشاری ناوخۆی مەترسیدار. بۆیە لە ڕاستیدا هاوسەنگکردنی زۆر یان کەم بەکار دێت، کە زۆربەی جار هاوسەنگکردنی زۆر بەکار دێت.

هۆکارە سەرەکییەکانی بەکارهێنانی هاوسەنگکردنی زۆر

لە سیستەمی هاوسەنگکردنی کەم، زۆربوونی فشاری زۆر دەتوانێت گرتەی شکاوەکاندا ڕووبدات. بۆ نمونە، ئەگەر بەشێک لە ڕستەکان بەهۆی شکاوەکان یان هۆکاری تر جێگیر بکرێت، سیستەمی هاوسەنگکردنی کەم دەتوانێت بچێتە سەر هاوسەنگکردنی تەواو، کە بازنەی سەریەوە دروست دەکات و دەبێتە هۆی زۆربوونی زۆری فشاری جیاوازی ناوەند و زۆربوونی فشار. جیاوازی ناوەندی زۆر لە سیستەمی هاوسەنگکردنی کەمیش مەترسی دەگەیەنێت بە تەمامبوونی بەرهەم، کە کەموکورتییەکە ناتوانرێت پاراستن بکرێت هەتا ئەوکاتەی هاوسەنگکردنی کەم بەکار بھێنرێت.

کاتێک سیستەمی هاوسەنگکردنی کەم بە شێوەی ئاسایی کاردەکات و نادروستی زۆری سێ فاز هەبێت، زۆربوونی فشاری فێرۆریزۆنانسی زۆر دەتوانێت ڕووبدات. ئەم پەنوودانە دەرکەوتوو دەبێت لە ریزۆنانسی فێرۆمەگنیتیک لە نێوان کویلی لاکیاردنی هاوسەنگکردنی کەم (کە ωL > 1/(3ωC₀)) و کاباسیتانسی ڕستەکە (3C₀). ئەم ریزۆنانسە لە هاوسەنگکردنی زۆردا ڕوو نادات.

سیستەمی کارا بەردەوام دەگوێزرێتەوە، و کاباسیتانسی سیستەم بەرامبەر زەمین زۆر دەبێت. لەگەڵ هاوسەنگکردنی زۆر، کویلی لاکیاردنی داڕشتراو دەتوانێت ماوەیەک بکاردومێت—تەنانەت ئەگەر لە کۆتاییدا بچێتە سەر هاوسەنگکردنی کەم. بەڵام ئەگەر سیستەم بە هاوسەنگکردنی کەم دەستپێبکات، هەموو گەشەیەک دەبێت بە دەرفتی پێویستی بە هاوسەنگکردنی زیاتر بکات.

لەگەڵ هاوسەنگکردنی زۆر، هەرزەی کە لە شوێنی شکاوەکە دەچێت ئیندۆکتیڤە. دوای سووتانی لاکەکە، خێراترین ڕێژەی گەڕانەوەی فشاری فازی شکاوەکە هێواشترە، کە دووبارە چەندانی لاکەکە کەمتر دەبێت.

لە حاڵەتی هاوسەنگکردنی زۆر، کەمبوونەوەی فریکانسی سیستەم تەنها بۆ ماوەیەکی کورت زیادکردنی هاوسەنگکردنی زۆر دروست دەکات، کە کێشەیەک نییە لە کارکردنی ئاسایی. بەپێچەوانە، هاوسەنگکردنی کەم لەگەڵ کەمبوونەوەی فریکانس دەتوانێت سیستەم نزیک بکاتەوە بۆ هاوسەنگکردنی تەواو، کە دەبێتە هۆی زۆربوونی فشاری جیاوازی ناوەند.

بۆکێشانەوە

ترانسفۆرمەری زەمین وەک ترانسفۆرمەری خزمەتگوزاری سەنتەریش کاردەکات، فشاری 35 kV دادەکاتەوە بۆ فشاری نزمی 380 V بۆ بەخشینی کارا بۆ تەواوکردنی باتری، فەنی SVG، ڕووناکی چاکسازی، و باری گشتی یارمەتیدەری سەنتەر.

لە سیستەمی کارای نوێیندا، کابلەکان بە شێوەی گەورە جێگەی ڕستەکانی سەرەوە دەگرن. لەبەر ئەوەی هەرزەی کاباسیتیڤی زەمینی فازی یەک لە ڕستەکانی کابل زۆرترە لە ڕستەکانی سەرەوە، هاوسەنگکردنی ناوەندی لە رێگەی کویلی لاکیاردن زۆرجار ناتوانێت لاکەکە بسووتێنێت یان زۆربوونی فشاری مەترسیداری ریزۆنانس بخەفڵێنێت. بۆیە، سەنتەری ئێمە سکیمی هاوسەنگکردنی ناوەندی ڕزستانسی نزم بەکاردێت. ئەم ڕێگەیە وەک سیستەمی ناوەندی هاوسەنگکراوی بەهێز دەبێت و پێویستی بە داڕشتنی پاراستنی شکاوی زەمینی یەکفاز هەیە کە کار دەکات بۆ جێگیرکردنی بڕیکەرەکان. کاتێک شکاوی یەکفازی زەمین ڕوو دەدات، ڕستەی شکاو بە خێرایی جێگیر دەبێت.