Korte bespreking over de selectie van aardingsversterkers in boosterstations
Aardingstransformatoren, ook wel bekend als "aardingstransformatoren" of eenvoudigweg "aardeenheden", werken onder geen belasting tijdens normale netwerkbedrijfsomstandigheden en ervaren overbelasting tijdens kortsluitsfouten. Op basis van het vullingsmedium worden ze meestal ingedeeld in oliegevulde en drogetransformatortypes; op basis van het fase-aantal kunnen ze zowel driefase- als éénfase-aardingstransformatoren zijn.
Een aardingstrafo creëert kunstmatig een neutrale punt voor het verbinden van een aardingsweerstand. Wanneer er een aardfout optreedt in het systeem, presenteert deze hoge impedantie voor positieve- en negatieve-sequentiestroom, maar lage impedantie voor nulsequentiestroom, waardoor de betrouwbare werking van aardingsbeveiliging wordt gewaarborgd. De juiste en weloverwogen selectie van aardingstransformatoren is van groot belang voor booguitdoving bij korte sluitingen, eliminatie van elektromagnetische resonantie-overspanningen en het waarborgen van veilige en stabiele werking van het elektriciteitsnet.
De selectie van aardingstransformatoren moet worden geëvalueerd op basis van de volgende technische criteria: type, gecalculeerde capaciteit, frequentie, spanning- en stroomwaarden, isolatieniveau, temperatuurverhogingscoëfficiënt en overbelastingscapaciteit. Omgevingsomstandigheden moeten ook zorgvuldig worden overwogen, waaronder omgevingstemperatuur, hoogte, temperatuurvariaties, vervuilingsschade, seismische intensiteit, windsnelheid en vochtigheid.
Wanneer het systeemneutrale punt direct toegankelijk is, wordt een éénfase-aardingstrafo verkozen; anders moet een driefase-aardingstrafo worden gebruikt.
Selectie van de capaciteit van de aardingstrafo
De capaciteitsselectie van een aardingstrafo hangt voornamelijk af van het type, de kenmerken van de apparatuur die aan het neutrale punt is verbonden, en of er een secundaire last aanwezig is. Over het algemeen is er al voldoende marge in de capaciteitsberekening van de neutraal-verbonden apparatuur (bijvoorbeeld boogonderdrukkingsspoel) opgenomen, dus is er geen extra derating of veiligheidsfactor nodig tijdens de selectie.
In fotovoltaïsche energiecentrales bevoorraadt de secundaire zijde van de aardingstrafo meestal hulpfaciliteiten. Daarom geeft de auteur een korte uitleg over hoe de capaciteit van de aardingstrafo kan worden bepaald wanneer er een secundaire last aanwezig is.
Onder deze omstandigheden wordt de capaciteit van de aardingstrafo voornamelijk bepaald op basis van de capaciteit van de boogonderdrukkingsspoel die aan het neutrale punt is verbonden en de capaciteit van de secundaire last. De berekening wordt uitgevoerd met behulp van een 2-uurs gerateerde duur die gelijkwaardig is aan de capaciteit van de boogonderdrukkingsspoel. Voor essentiële lasten kan de capaciteit ook worden bepaald op basis van continu bedrijf. De boogonderdrukkingsspoel wordt behandeld als reactieve vermogen (Qₓ), terwijl de secundaire last wordt berekend door actief vermogen (Pf) en reactief vermogen (Qf) te scheiden. De berekeningsformule is als volgt:
Bij gebruik van aardingsbeveiliging gebaseerd op de tegengestelde richting van de actieve component van de nulsequentiestroom, wordt een aardingsweerstand met een passende waarde toegevoegd aan de primaire of secundaire zijde van de boogonderdrukkingsspoel om de gevoeligheid en selectiviteit van de aardingsbeveiliging te verhogen. Hoewel deze weerstand actief vermogen verbruikt tijdens het gebruik, is de gebruiksduur kort en de resulterende stroomtoename klein; daarom is geen extra capaciteitsverhoging voor de aardingstrafo nodig.
