Transformer jordforbindelse & kabelbegreber forklaret

Deling af transformerbegreber og terminologi

• Nulmodstand for en last er uendelig, og dens linjemodstand er også yderst stor, omtrent 100 gange større end linjemodstanden i ledningen.

• Kapacitansen til jord for et kabel er 25-50 gange større end for en overføringsledning.

• Den frie oscilleringsfrekvens for kortvarig kapacitiv strøm: 300-1500Hz for overføringsledninger og 1500-3000Hz for kabler.

• Ydelseskrav for en ekstern jordforbindelsestransformer: Under normal strømforsyning fra strømnätet har dens impedansværdi en yderst høj værdi, og kun en lille magnetiseringsstrøm går igennem vindingerne; når der opstår en enefasede jordfejl i systemet, præsenterer vindingen høj impedans for positive og negative sekvenser, og lav impedans for nulsekvens. Forbindelsesmåder for sådanne transfomatorer er Y0/Δ eller Z-type.

• Eftersom højspændings siden af transformatoren anvender Z-type forbindelse, består hver fasevinding af to segmenter, som er placeret på to kernekolonner af forskellige faser, og de to segmenter af spolen er forbundet med modsat polaritet. De nulsekvensmagnetiske fluks genereret af de to-fase vindinger neutraliserer hinanden, hvilket resulterer i en yderst lav nulsekvensimpedans og en yderst lille tomgangstab, hvilket gør det muligt at udnytte 100% af transformatorens kapacitet. Når en bueudslukningsbobin er forbundet til en almindelig transformator, må dens kapacitet ikke overstige 20% af transformatorens kapacitet; mens en Z-type transformator kan forbinder med en bueudslukningsbobin med en kapacitet på 90%-100%, hvilket effektivt kan spare på investeringer.

• Udover at være forbundet med en bueudslukningsbobin, kan en jordforbindelsestransformator også bære sekundære laster og erstatte en stationstransformator. Når den bærer sekundære laster, skal den primære kapacitet af jordforbindelsestransformator være summen af kapaciteten for bueudslukningsbobinen og kapaciteten for den sekundære last; når den ikke bærer sekundære laster, er dens kapacitet lig med kapaciteten for bueudslukningsbobinen.

• Formålet med at tilføje en dempingsviderstand er at begrænse den neutrale punkts forskydningsvoltage UN til mindre end 15% af fasens spænding, når der opstår serie-resonans i systemet, for at opretholde systemets normale drift og forhindre overspænding. Når der opstår en enefasede jordfejl i systemet, løber en stor strøm gennem det neutrale punkt, og dempingsviderstanden skal kortcirkulere på dette tidspunkt.

• Når man bruger parallell mediumresistanslinjevalgmetode, kræves en parallell mediumresistansboks, der er forbundet parallelle på begge ender af bueudslukningsbobinen. Når enheden bekræfter, at der opstår en permanent enefasede jordfejl i systemet, sættes mediumresistansen i drift for at indføre aktiv strøm i systemet til linjevalg, og resistansen afbrydes efter en kort forsinkelse.

• Jo højere dielektrisk konstant, jo stærkere ledeevne.

• Trefasede transformatorer, der anvendes i distributionsystemer, anvender mest Dyn11-forbindelsesmåde, hvilket har følgende fordele: det kan reducere harmoniske strømme, forbedre strømforsyningskvaliteten, har en lav nulsekvensimpedans, kan øge enefasede kortslutningsstrømme, og er gunstigt for at skære af enefasede jordfejl; det kan fuldt ud udnytte transformatorens kapacitet under betingelser med trefasede ubalancerede laster, og samtidig reducere transformatortab.

• Bølgeimpedansen for linjen forbundet til den primære side af transformatoren er normalt flere hundrede ohm, og for linjen forbundet til lavspændings-siden er det normalt flere ti til mere end et hundrede ohm.

• Netfrekvensdemperaten for en normal overføringsledning er omkring 3%-5%, hvilket kan stige til 10% når linjen er fugtig; netfrekvensdemperaten for en kabellinje er omkring 2%-4%, hvilket kan nå 10% når isoleringen er ældet.

• Kapacitansen til jord for hver fase af 3-35kV overføringsledninger er 5000-6000pF/km. Kapacitive strøm for overføringsledninger i dobbeltledninger på samme stolpe er Ic=(1.4-1.6)Id (hvor Id er kapacitiv strøm for en ledning i dobbeltledningen; koefficienten 1.6 svarer til 35kV-ledninger, og 1.4 svarer til 10kV-ledninger).

• For et nulpunkt resonant jordforbindelsessystem, når der opstår en enefasede jordfejl, da nulsekvensimpedansen nærmer sig uendelig, indeholder reststrømmen ikke 3. og heltals multiplum harmoniske strømme, hovedsagelig 5. og 7. harmoniske strømme.

• Ifølge reglerne, når en bueudslukningsbobin er forbundet til en almindelig transformator, må dens kapacitet ikke overstige 20% af transformatorens kapacitet. En Z-type transformator kan forbinder med en bueudslukningsbobin med en kapacitet på 90%-100%. Udover at være forbundet med en bueudslukningsbobin, kan en jordforbindelsestransformator også bære sekundære laster og erstatte en stationstransformator, hvilket kan spare på investeringsomkostninger.

• Under drift af en jordforbindelsestransformator, når en nulsekvensstrøm af en bestemt størrelse passerer gennem, er strømme, der går gennem de to enefase vindinger på samme kernekolonne, modsat rettet og lige store, så at magnetmotiverne, der genereres af nulsekvensstrømmen, præcis neutraliserer hinanden, hvilket resulterer i en yderst lav nulsekvensimpedans. På grund af den lave nulsekvensimpedans hos jordforbindelsestransformator, når der opstår en enefasede jordfejl i fase C, løber jordstrømmen I i fase C ind i det neutrale punkt gennem jorden og deles lige i tre dele ind i jordforbindelsestransformator; da de trefasede strømme, der går ind i jordforbindelsestransformator, er lige store, forbliver forskydningen af det neutrale punkt N uændret, og de trefasede linjespændinger forbliver symmetriske.

• Harmonier i nulsekvenskredsløbet skyldes hovedsageligt de ikke-lineære egenskaber ved transformatorens kerne. Eftersom sekundærsiden af transformatorer i Kinas distributionsnetværk mest anvender deltaforbindelse, findes der normalt ingen 3. og heltals multiplum højere harmonier i nulsekvenskredsløbet, så jordfejlstrømmen indeholder hovedsageligt ikke disse højere harmoniske komponenter, hovedsageligt 5. og 7. harmoniske komponenter, hvis størrelse vil ændre sig med lasten.

• For en enefasede jordfejl er den ækvivalente sekvensnetværk en serieforbindelse af positive, negative, og nulsekvensnetværk; for en dobbeltfasede jordfejl er den ækvivalente sekvensnetværk en parallelforbindelse af positive, negative, og nulsekvensnetværk; for en dobbeltfasede kortslutning er den ækvivalente sekvensnetværk en parallelforbindelse af positive og negative sekvensnetværk; for en trefasede kortslutning inkluderer den ækvivalente sekvensnetværk kun det positive sekvensnetværk.