Transformer Aarding & Kabel Konsepte Verduidelik
Deelstelling van transformatorbegrippe en terminologie
Die nulmodusimpedansie van 'n belasting is oneindig, en sy lynmodusimpedansie is ook baie groot, ongeveer 100 keer daardie van die lynmodusimpedansie van die lyn.
Die kapasiteit na die grond van 'n kabel is 25-50 keer daardie van 'n oorkoplyn.
Die vrye osillasiefrekwensie van 'n tussentydse kapasitiewe stroom: 300-1500Hz vir oorkoplyne en 1500-3000Hz vir kable.
Prestasievereistes vir 'n buite-aardingstransformator: Onder normale voorsiening deur die elektrisiteitsnetwerk, is sy impedansiewaarde uiterst hoog, en slegs 'n klein magnetiseringsstroom vloei deur die windings; wanneer 'n enkele-fase-aardingfeil in die stelsel plaasvind, bied die winding hoë impedansie aan positiewe en negatiewe volgordes, en lae impedansie aan nulvolgorde. Die verbindingsmodes van sulke transformators is Y0/Δ of Z-tipe.
Aangesien die hoëspanningskant van die transformator Z-tipe verbindings gebruik, bestaan elke fasewinding uit twee segmente, wat onderskeidelik op twee kernkolomme van verskillende fases geleë is, en die twee segmente van die spoel word met teenoorstaande polariteite verbonden. Die nulvolgorde magneetvloede wat deur die twee-fase windings gegenereer word, kanselleer mekaar, wat lei tot uiterst lae nulvolgorde impedansie en uiterst klein ladingverlies, wat 100% benutting van die transformatorkapasiteit toelaat. Wanneer 'n boogverdwynspoel aan 'n gewone transformator gekoppel word, moet sy kapasiteit nie meer as 20% van die transformatorkapasiteit oorskry nie; terwyl 'n Z-tipe transformator kan wees gekoppel met 'n boogverdwynspoel met 'n kapasiteit van 90%-100%, wat effektief beleggings kan spaar.
Naast die koppeling met 'n boogverdwynspoel, kan 'n aardingtransformator sekondêre laste dra en 'n stasietransformator vervang. Wanneer sekondêre laste gedra word, moet die primêre kapasiteit van die aardingtransformator die som van die kapasiteit van die boogverdwynspoel en die kapasiteit van die sekondêre laste wees; wanneer geen sekondêre laste gedra word nie, is sy kapasiteit gelyk aan dié van die boogverdwynspoel.
Die doel van die byvoeging van 'n dempingweerstand is om die verskuifspanning UN van die neutrale punt te beperk tot minder as 15% van die fase-spanning wanneer reeksresonansie in die stelsel plaasvind, om die normale operasie van die stelsel te handhaaf en oorspanning te verhoed. Wanneer 'n enkele-fase-aardingfeil in die stelsel plaasvind, vloei 'n groot stroom deur die neutrale punt, en die dempingweerstand moet dan kortgesluit word.
Wanneer die parallel-middelweerstand lyskeusemetode gebruik word, is 'n parallel-middelweerstandskis nodig, wat parallel aan beide eindes van die boogverdwynspoel gekoppel word. Wanneer die toestel bevestig dat 'n permanente enkele-fase-aardingfeil in die stelsel plaasvind, word die middelweerstand in bedryf gestel om aktiewe stroom in die stelsel in te spui vir lyskeuse, en die weerstand word na 'n kort vertragting afgesny.
Hoe hoër die dielektriese konstante, hoe sterker die geleiwigheid.
Driefase-transformators wat in verspreidingsisteme gebruik word, maak meestal gebruik van die Dyn11-verbindingsmodus, wat die volgende voordele het: dit kan harmoniese stroom verminder, elektrisiteitsvoorsieningskwaliteit verbeter, het 'n klein nulvolgorde impedansie, kan enkele-fase kortsluitstrome verhoog, en is gunstig vir die afknip van enkele-fase-aardingfeile; dit kan die transformatorkapasiteit onder ongebalanceerde driefaselaste volledig benut, en transformatorverlies tegelyk verminder.
Die golfimpedansie van die lyn wat aan die primêre kant van die transformator gekoppel is, is gewoonlik 'n paar honderd ohms, en dié van die lyn wat aan die lae-spanningskant gekoppel is, is gewoonlik 'n paar tientale tot meer as 'n honderd ohms.
Die netfrequentiedempingkoers van 'n normale oorkoplyn is ongeveer 3%-5%, wat tot 10% kan styg wanneer die lyn nat is; die netfrequentiedempingkoers van 'n kabellyn is ongeveer 2%-4%, wat tot 10% kan styg wanneer die isolering verouder is.
Die kapasiteit na die grond per fase van 3-35kV oorkoplyne is 5000-6000pF/km. Die kapasitiewe stroom van oorkoplyne in dubbelkabellyne op dieselfde paal is Ic=(1.4-1.6)Id (waar Id die kapasitiewe stroom van een kabel in die dubbelkabellyne is; die koëffisiënt 1.6 kom ooreen met 35kV lyne, en 1.4 kom ooreen met 10kV lyne).
Vir 'n neutrale punt resonante aardingstelsel, wanneer 'n enkele-fase-aardingfeil plaasvind, is die resyduele stroom nie 3de en heeltallige veelvoudige harmoniese strome nie, hoofsaaklik 5de en 7de harmoniese strome.
Volgens die voorskrifte, wanneer 'n boogverdwynspoel aan 'n gewone transformator gekoppel word, moet sy kapasiteit nie meer as 20% van die transformatorkapasiteit oorskry nie. 'n Z-tipe transformator kan wees gekoppel met 'n boogverdwynspoel met 'n kapasiteit van 90%-100%. Naast die koppeling met 'n boogverdwynspoel, kan 'n aardingtransformator ook sekondêre laste dra en 'n stasietransformator vervang, en dus beleggingskoste bespaar.
Tydens die bedryf van 'n aardingtransformator, wanneer 'n nulvolgordestroom van 'n sekere grootte deurloop, is die strome wat deur die twee enkele-fase windings op dieselfde kernkolom vloei teenoorgesteld in rigting en gelyk in grootte, sodat die magneetmotiewe wat deur die nulvolgordestroom gegenereer word presies teenoorgesteld is en mekaar kanselleer, wat lei tot uiterst klein nulvolgorde impedansie. As gevolg van die lae nulvolgorde impedansie van die aardingtransformator, wanneer 'n enkele-fase-aardingfeil in fase C plaasvind, vloei die aardingstroom I van fase C deur die grond na die neutrale punt en word gelyk verdeel in drie dele in die aardingtransformator; aangesien die driefase-strome wat in die aardingtransformator vloei gelyk is, bly die verskuiving van die neutrale punt N onveranderd, en die driefase-lynspannings bly simmetries.
Die harmoniese strome in die nulvolgorde-sirkel word hoofsaaklik veroorsaak deur die nie-lineêre eienskappe van die transformatorkern. Aangesien die sekondêrekant van transformators in China se verspreidingsnetwerk meestal delta-verbindings gebruik, is daar gewoonlik geen 3de en heeltallige hoërharmoniese strome in die nulvolgorde-sirkel nie, sodat die aardingfeilstroom basies nie hierdie hoërharmoniese komponente bevat nie, hoofsaaklik 5de en 7de harmoniese komponente, waarvan die grootte sal verander met die las.
Vir 'n enkele-fase-aardingfeil, is die ekwivalente volgorde-netwerk 'n reeksverbinding van positiewe, negatiewe, en nulvolgorde-netwerke; vir 'n dubbele-fase-aardingfeil, is die ekwivalente volgorde-netwerk 'n parallelverbinding van positiewe, negatiewe, en nulvolgorde-netwerke; vir 'n dubbele-fase kortsluiting, is die ekwivalente volgorde-netwerk 'n parallelverbinding van positiewe en negatiewe volgorde-netwerke; vir 'n driefase kortsluiting, sluit die ekwivalente volgorde-netwerk slegs die positiewe volgorde-netwerk in.
