הסבר על מושגים של חיבור לארץ וקابلים בטרנספורמציות

שיתוף מושגים וטרמינולוגיה של המרתנים

• האימפדנס האפסי של מטען הוא אינסופי, והאימפדנס הליניארי שלו גם הוא גדול מאוד, בערך פי 100 מאימפדנס הקו.

• הקיבולות לאדמה של כבל היא 25-50 פעמים זו של קו אווירי.

• תדר התנודה החופשית של זרם קיבולי טרנזיאנטי: 300-1500Hz לקו אווירי ו-1500-3000Hz לכבלים.

• דרישות ביצועים עבור המרתן חיבור אדמה חיצוני: תחת אספקת חשמל נורמלית של הרשת, ערך האימפדנס שלו גבוה מאוד, ומתחבר רק זרם מגנטיזציה קטן דרך הסלילים; כאשר מתרחשת תקלה של חיבור אדמה חד-פאזתי במערכת, הסליל מציג אימפדנס גבוה לסדר חיובי ושלילי, ואימפדנס נמוך לסדר אפס. שיטות החיבור של המרתנים הללו הן Y0/Δ או Z-טיפוס.

• מאחר שהצד הבנוי של המרתן משתמש בחיבור Z-טיפוס, כל סליל פאזה מורכב משני חלקים, שהם ממוקמים על שני עמודי ליבה של פאזות שונות, והחלקים של הסליל מחוברים עם קוטביות הפוכה. הפלוקס המגנטי מסדר אפס שנוצר מהסלילים של שתי הפאזות מבטל זה את זה, וכתוצאה מכך יש אימפדנס מסדר אפס נמוך מאוד ומחסורי חלל נמוכים מאוד, מה שמאפשר שימוש של 100% בנפח המרתן. כאשר מחובר מעגל דיכוי קשת למרתן רגיל, נפחו אינו יכול לעלות על 20% מנפח המרתן; בעוד שמרתן Z-טיפוס יכול להיות מחובר עם מעגל דיכוי קשת בנפח של 90%-100%, מה שיכול לחסוך בהשקעה באופן יעיל.

• בנוסף להתחברות עם מעגל דיכוי קשת, מרתן חיבור אדמה יכול גם לשאת מטענים משניים ולהחליף מרתן תחנה. כשהוא נושא מטענים משניים, הנפח הראשי של מרתן החיבור צריך להיות סכום הנפח של מעגל הדיכוי והנפח של המטען המשני; כאשר אין מטען משני, הנפח שלו שווה לזה של מעגל הדיכוי.

• מטרת הוספת נגד דמפי היא הגבלתряжение нейтральной точки UN менее 15% от фазного напряжения при возникновении последовательного резонанса в системе, чтобы поддерживать нормальную работу системы и предотвращать перенапряжение. При возникновении однофазного замыкания на землю через нейтральную точку проходит большой ток, и в этот момент сопротивление демпфирования должно быть короткозамкнуто.

• כאשר משתמשים בשיטת בחירת קו עם נגד מקביל בינוני, נדרש תיבת נגד מקביל בינוני המחוברת מקביל לשני קצות מעגל הדיכוי. כאשר המכשיר מאשר כי התקלה חד-פאזית קבועה במערכת, הנגד הבינוני מתבצע כדי להזריק זרם פעיל למערכת לבחירת קו, והנגד מנותק לאחר עיכוב קצר.

• ככל שהקבוע הדיאלקטרי גבוה יותר, כך מוליכות גבוהה יותר.

• מרתנים תלת-פאזיים המשמשים במערכות הפצה מרביתם משתמשים בשיטת החיבור Dyn11, שיש לה את היתרונות הבאים: היא יכולה להפחית זרם הרמוני, לשפר איכות האספקה, יש לה אימפדנס אפסי נמוך, יכולה להגביר זרם קצר-مدار חד-פאזי, ולסייע בחיתוך תקלות חיבור אדמה חד-פאזי; היא מאפשרת שימוש מלא בנפח המרתן בתנאי מטען בלתי מאוזן תלת-פאזי, ובמקביל להפחית את ההפסדים במרתן.

• האימפדנס גלי של הקו המחובר לצד הראשי של המרתן הוא בדרך כלל כמה מאות אוהמים, וזו של הקו המחובר לצד הנמוך היא בדרך כלל עשרות עד יותר מאה אוהמים.

• קצב הדמפינג בתדר חשמל של קו אווירי נורמלי הוא בערך 3%-5%, והוא יכול לעלות ל-10% כאשר הקו לחוץ; קצב הדמפינג בתדר חשמל של קו כבל הוא בערך 2%-4%, והוא יכול להגיע ל-10% כאשר המבודד מתבגר.

• הקיבולות לאדמה לכל פאזה של קווי אוויר 3-35kV היא 5000-6000pF/km. הזרם הקיבולי של קווי אוויר בסיבוב כפול על אותו עמוד הוא Ic=(1.4-1.6)Id (כאשר Id הוא הזרם הקיבולי של סיבוב אחד בסיבוב כפול; המקדם 1.6 מתאים לקווים 35kV, והמקדם 1.4 מתאים לקווים 10kV).

• עבור מערכת חיבור אדמה תהודה, כאשר מתרחשת תקלה חד-פאזית, מאחר שאימפדנס מסדר אפס קרוב לאינסוף, הזרם השאריות אינו מכיל זרמים הרמוניים מסדר שלישי ומספרים שלמים, בעיקר מסדר חמישי ושביעי.

• לפי התקנות, כאשר מחובר מעגל דיכוי קשת למרתן רגיל, נפחו אינו יכול לעלות על 20% מנפח המרתן. מרתן Z-טיפוס יכול להיות מחובר עם מעגל דיכוי קשת בנפח של 90%-100%. בנוסף להתחברות עם מעגל דיכוי קשת, מרתן חיבור אדמה יכול גם לשאת מטענים משניים ולהחליף מרתן תחנה, וכך לחסוך בהוצאות.

• במהלך פעולת מרתן חיבור אדמה, כאשר עובר זרם מסדר אפס בגודל מסוים, הזרמים העוברות בשני הסלילים חד-פאזיים על אותו עמוד ליבה הם בכיוונים הפוכים ובגודל שווה, כך שהכוחות המגנטיים שנוצרים על ידי הזרם מסדר אפס הם בדיוק הפוכים ומבטלים זה את זה, וכתוצאה מכך יש אימפדנס מסדר אפס נמוך מאוד. בשל האימפדנס הנמוך מסדר אפס של מרתן חיבור אדמה, כאשר מתרחשת תקלה של חיבור אדמה בפאזה C, הזרם הארצי I של פאזה C זורם אל נקודת האפס דרך האדמה ונחלק לשלושה חלקים במרתן חיבור האדמה; מאחר שהזרמים התלת-פאזיים הזורמים לתוך מרתן חיבור האדמה שווים, הזזה של נקודת האפס N נשארת ללא שינוי, והמתחים בין-קוים תלת-פאזיים עדיין נשארים סימטריים.

• ההרמוניות במעגל מסדר אפס נגרמות בעיקר מאפיון הלא-ליניארי של ליבת המרתן. מאחר שהצד המשני של מרתנים ברשתות הפצה בסין משתמש בעיקר בחיבור דלתא, בדרך כלל אין הרמוניות מסדר שלישי ומספרים שלמים גבוהים במעגל מסדר אפס, כך שהזרם של תקלה באדמה בעיקר לא מכיל מרכיבים הרמוניים גבוהים אלו, בעיקר מסדר חמישי ושביעי, שגודלם ישתנה עם המטען.

• עבור תקלה של חיבור אדמה חד-פאזי, הרשת הסדר שקול היא חיבור סידורי של רשתות סדר חיובי, שלילי ואפס; עבור תקלה של חיבור אדמה דו-פאזי, הרשת הסדר שקול היא חיבור מקביל של רשתות סדר חיובי, שלילי ואפס; עבור קצר-مدار דו-פאזי, הרשת הסדר שקול היא חיבור מקביל של רשתות סדר חיובי ושלילי; עבור קצר-مدار תלת-פאזי, הרשת הסדר שקול כוללת רק את רשת הסדר החיובי.