تفسير مفاهيم التوصيل الأرضي للمحول والكابلات
مشاركة مفاهيم ومصطلحات المحولات
_impedance_ الصفرية للحمل هي لا نهائية، و_impedance_ الخطية لها كبيرة جداً، حوالي 100 مرة من _impedance_ الخطية للخط.
السعة الكهربائية للأرض للكابل هي 25-50 مرة أكثر من خط الهواء.
تردد التذبذب الحر للتيار السعوي العابر: 300-1500 هرتز لخطوط الهواء و1500-3000 هرتز للكابلات.
متطلبات الأداء للمحول الأرضي الخارجي: تحت تغذية الشبكة الكهربائية الطبيعية، قيمة مقاومته عالية جداً، ويمر فقط تيار مغناطيسي ضئيل عبر اللفائف؛ عند حدوث عطل أرضي أحادي في النظام، تظهر اللفائف مقاومة عالية للسلسلة الموجبة والسالبة، ومقاومة منخفضة للسلسلة الصفرية. أنماط التوصيل لهذه المحولات هي Y0/Δ أو Z-type.
نظرًا لأن الجانب العالي الجهد للمحول يستخدم توصيل Z-type، فإن كل لفافة مرحلة تتكون من قسمين، يقع كل منهما على عمود فلزي مختلف، ويتم ربط قسمين اللوحة بقطبيات معاكسة. تلغي المجالات المغناطيسية الصفرية التي يولدها لفائف المرحلتين بعضها البعض، مما يؤدي إلى مقاومة صفرية منخفضة جدًا وخسارة فارغة صغيرة جدًا، مما يسمح باستغلال 100٪ من سعة المحول. عند توصيل ملف القضاء على القوس مع محول عادي، يجب ألا تتجاوز سعته 20٪ من سعة المحول، بينما يمكن توصيل محول Z-type مع ملف قضاء على القوس بسعة 90٪-100٪، مما يمكنه من توفير الاستثمار بشكل فعال.
بالإضافة إلى توصيله مع ملف القضاء على القوس، يمكن للمحول الأرضي حمل أحمال ثانوية واستبدال محول المحطة. عند حمل الأحمال الثانوية، يجب أن تكون السعة الأولية للمحول الأرضي هي مجموع سعة ملف القضاء على القوس وسعة الحمل الثانوي، وإذا لم يكن يحمل أحمال ثانوية، فإن سعته تساوي سعة ملف القضاء على القوس.
الهدف من إضافة المقاومة المثبطة هو تقييد فولتية النقطة المحايدة UN لتكون أقل من 15٪ من فولتية المرحلة عندما يحدث الرنين المتسلسل في النظام، وذلك للحفاظ على التشغيل الطبيعي للنظام ومنع زيادة الجهد. عند حدوث عطل أرضي أحادي في النظام، يمر تيار كبير عبر النقطة المحايدة، ويجب قصر المقاومة المثبطة في هذا الوقت.
عند استخدام طريقة اختيار الخط بالمقاومة المتوسطة المتوازية، يتطلب الأمر صندوق مقاومة متوسطة متوازية، يتم توصيله بالتوازي على طرفي ملف القضاء على القوس. عند تأكيد الجهاز بأن هناك عطل أرضي أحادي دائم في النظام، يتم تشغيل المقاومة المتوسطة لإدخال تيار فعال إلى النظام لاختيار الخط، ويتم قطع المقاومة بعد تأخير قصير.
كلما كان ثابت диэлектрической проводимости выше, тем сильнее проводимость.
تستخدم معظم المحولات ثلاثية الأطوار في أنظمة التوزيع طريقة الاتصال Dyn11، والتي تتميز بما يلي: يمكنها تقليل التيار التوافقي وتحسين جودة التغذية الكهربائية، ولديها مقاومة صفرية صغيرة، ويمكنها زيادة التيار القصير الأحادي، وهو مفيد لقطع أعطال الأرض الأحادية، ويمكنها الاستفادة الكاملة من سعة المحول تحت ظروف الحمل غير المتوازن الثلاثي، وتقليل خسارة المحول في نفس الوقت.
ممانعة الموجة للخط المتصل بالجانب الأولي للمحول عادة ما تكون عدة مئات من الأوم، وممانعة الموجة للخط المتصل بالجانب المنخفض الجهد عادة ما تكون عدة عشرات إلى أكثر من مائة أوم.
معدل المثبطة للترددات الكهربائية لخط الهواء العادي حوالي 3٪-5٪، ويمكن أن يزيد إلى 10٪ عندما يكون الخط مبللاً، ومعدل المثبطة للترددات الكهربائية لخط الكابل حوالي 2٪-4٪، ويمكن أن يصل إلى 10٪ عندما يكون العزل قديمًا.
السعة الكهربائية للأرض لكل مرحلة من خطوط الهواء 3-35 كيلوفولت هي 5000-6000 بي فاراد/كم. التيار السعوي لخطوط الهواء في الخطوط ذات الدائرة المزدوجة على نفس القطب هو Ic=(1.4-1.6)Id (حيث Id هو التيار السعوي لأحد الدوائر في الخطوط ذات الدائرة المزدوجة، والمعامل 1.6 يتوافق مع خطوط 35 كيلوفولت، والمعامل 1.4 يتوافق مع خطوط 10 كيلوفولت).
للنظام الأرضي المرن، عند حدوث عطل أرضي أحادي، بما أن الممانعة الصفرية قريبة من اللانهائي، فإن التيار المتبقي لا يحتوي على التوافقيات الثالثة والأعداد الصحيحة المتعددة، بل يحتوي بشكل أساسي على التوافقيات الخامسة والسابعة.
وفقًا للوائح، عند توصيل ملف القضاء على القوس مع محول عادي، يجب ألا تتجاوز سعته 20٪ من سعة المحول. يمكن توصيل محول Z-type مع ملف القضاء على القوس بسعة 90٪-100٪. بالإضافة إلى توصيله مع ملف القضاء على القوس، يمكن للمحول الأرضي حمل أحمال ثانوية واستبدال محول المحطة، وبالتالي توفير تكاليف الاستثمار.
خلال تشغيل المحول الأرضي، عندما يمر تيار صفرية بمقدار معين، تكون التيارات المارة عبر اللفائف الأحادية على نفس العمود الفلزي متعاكسة الاتجاه ومتساوية في المقدار، بحيث تكون القوى المغناطيسية المولدة بواسطة التيار الصفرية متعاكسة تماماً وتلغي بعضها البعض، مما يؤدي إلى ممانعة صفرية صغيرة جداً. بسبب الممانعة الصفرية المنخفضة للمحول الأرضي، عند حدوث عطل أرضي أحادي في المرحلة C، يتدفق التيار الأرضي I للمرحلة C إلى النقطة المحايدة عبر الأرض ويقسم إلى ثلاثة أجزاء داخل المحول الأرضي، وبما أن التيارات الثلاثية المتدفقة إلى المحول الأرضي متساوية، تبقى النقطة المحايدة N دون تغيير، والجهود الخطية الثلاثية تظل متناظرة.
التوافقيات في الدائرة الصفرية تنتج بشكل أساسي من الخصائص غير الخطية للفلزات المحولات. نظرًا لأن الجانب الثانوي للمحولات في شبكات التوزيع الصينية يستخدم غالباً اتصال دلتا، فلا يوجد عادة توافقيات ثالثة وأعداد صحيحة عالية في الدائرة الصفرية، لذلك التيار العطل الأرضي لا يحتوي أساساً على هذه المكونات التوافقية العالية، بل يحتوي بشكل أساسي على مكونات التوافقيات الخامسة والسابعة، والتي ستتغير مع الحمل.
بالنسبة لعطل الأرض الأحادي، الشبكة التتابعية المكافئة هي اتصال متسلسل للشبكات التتابعية الموجبة والسالبة والصفرية، وبالنسبة لعطل الأرض الثنائي، الشبكة التتابعية المكافئة هي اتصال متوازي للشبكات التتابعية الموجبة والسالبة والصفرية، وبالنسبة لقصور ثنائي، الشبكة التتابعية المكافئة هي اتصال متوازي للشبكات التتابعية الموجبة والسالبة، وبالنسبة لقصور ثلاثي، الشبكة التتابعية المكافئة تحتوي فقط على الشبكة التتابعية الموجبة.
