Transformatoru uz zemes un kābu koncepti izskaidroti

Transformātora konceptu un terminoloģijas dalīšanās

• Ielādes nulles režīma impēdance ir bezgalīga, un tās līnijas režīma impēdance arī ir ļoti liela, aptuveni 100 reizes lielāka nekā līnijas režīma impēdance.

• Kabēļa dielektriskā kapacitance pret zemi ir 25-50 reizes lielāka nekā gaisā iezīmētas līnijas.

• Pārejas dielektriskā strāvas brīvā oscilāciju frekvence: 300-1500 Hz gaisā iezīmētām līnijām un 1500-3000 Hz kabēļiem.

• Ārējā uz zemi saistītā transformatora veiktspējas prasības: Elektrotīkla normālajā piegādē tā impēdance vērtība ir ļoti augsta, un caur spēķiem plūst tikai mazs magnetizējošais strāvas šķīvis; kad sistēmā notiek vienfāzes uz zemi slēguma kļūda, spēķi rāda augstu impēdance pozitīvajam un negatīvajam secībai, bet zemu impēdance nulles secībai. Šādu transformatoru saietnes režīmi ir Y0/Δ vai Z tipa.

• Tā kā transformatora augstsprieguma puse izmanto Z tipa saietni, katrs fāzes spēķis sastāv no diviem segmentiem, kas atrodas divos dažādo fāžu magnētu stabiņos, un divi spēķa segmenti savienojas pretēji polāritātes virzienā. Divu fāžu spēķiem radītās nulles secības magnētflūzi atcelas, tādējādi radot ļoti zemu nulles secības impēdance un ļoti mazu bezslodzes zudumu, ļaujot izmantot 100% no transformatora jaudas. Kad slēguma spuldze pieslēdzama parastam transformatoram, tā jauda nedrīkst pārsniegt 20% no transformatora jaudas; savukārt Z tipa transformatoram var pieslēgt slēguma spuldzi ar jaudu 90%-100%, kas efektīvi ietaupīs investīcijas.

• Līdzās slēguma spuldzes pieslēgšanai, uz zemi saistīts transformators varēs arī nodrošināt sekundāras slodzes un aizstāt stacijas transformatoru. Nodrošinot sekundāras slodzes, uz zemi saistītā transformatora primārā jauda jābūt vienāda ar slēguma spuldzes un sekundārās slodzes jaudas summai; ja sekundāras slodzes nav, tā jauda ir vienāda ar slēguma spuldzes jaudu.

• Dempingu rezistora pievienošanas mērķis ir ierobežot sistēmas serijas rezonances laikā nestrādājošā punkta novietojuma voltāžu UN, lai tā būtu mazāka par fāzes voltāžas 15%, lai uzturētu sistēmas normālo darbību un novērstu pārvoltāžu. Kad sistēmā notiek vienfāzes uz zemi slēguma kļūda, caur nestrādājošo punktu plūst liels strāvas šķīvis, un dempinga rezisors šajā laikā jāsaista.

• Izmantojot paralēlu vidējo rezistanci līniju atlases metodi, nepieciešams paralēls vidējo rezistanci dēlis, kas piesaista paralēli slēguma spuldzes abiem galiem. Kad ierīce apstiprina, ka sistēmā noticis pastāvīgs vienfāzes uz zemi slēgums, vidējā rezistancija tiek ieņemta, lai injicētu aktīvo strāvu sistēmā līniju atlasei, un rezistancija tiek atvilkta pēc īsas aizpalikšanas.

• Jo augstāka dielektriskā konstante, jo spēcīgāka vedība.

• Dažādo sistēmu izmantojamie trīsfāzes transformatori bieži izmanto Dyn11 savienojuma režīmu, kuram ir šādas priekšrocības: tas var samazināt harmoniskās strāvas, uzlabot elektros piegādes kvalitāti, tā nulles secības impēdance ir maza, var palielināt vienfāzes īsoslodzes strāvu un palīdzēt nogriezt vienfāzes uz zemi slēguma kļūdas; tas var pilnībā izmantot transformatora jaudu trīsfāžu nesakārtotās slodzes apstākļos, un vienlaikus samazināt transformatora zudumus.

• Līnijas, kas savienota ar transformatora primāro pusi, vilkna impēdance parasti ir vairākas simtas omu, bet līnijas, kas savienota ar zemsprieguma pusi, parasti ir desmitiem līdz vairāk nekā simts omi.

• Parastas gaisā iezīmētas līnijas strāvas frekvences dempinga koeficients ir aptuveni 3%-5%, kas var palielināties līdz 10%, kad līnija ir mitruma apstākļos; kabēļa līnijas strāvas frekvences dempinga koeficients ir aptuveni 2%-4%, kas var sasniedzt 10%, kad izolācija ir nomirklējusi.

• Katras fāzes dielektriskā kapacitance pret zemi 3-35 kV gaisā iezīmētajās līnijās ir 5000-6000 pF/km. Gaisā iezīmēto līniju dielektriskā strāva divfāžu līniju kopīgajā stiprinājumā ir Ic=(1.4-1.6)Id (kur Id ir vienas līnijas dielektriskā strāva divfāžu līniju kopīgajā stiprinājumā; koeficients 1.6 attiecas uz 35 kV līnijām, un 1.4 attiecas uz 10 kV līnijām).

• Nulles punkta rezonanses uz zemi saistītajā sistēmā, kad notiek vienfāzes uz zemi slēguma kļūda, tā kā nulles secības impēdance ir tuvu bezgalībai, atlikušā strāva nesatur 3. un veselu skaitļu daudzkārtņus, galvenokārt 5. un 7. harmoniskās strāvas.

• Saskaņā ar noteikumiem, kad slēguma spuldze pieslēdzama parastam transformatoram, tā jauda nedrīkst pārsniegt 20% no transformatora jaudas. Z tipa transformatoram var pieslēgt slēguma spuldzi ar jaudu 90%-100%. Līdzās slēguma spuldzes pieslēgšanai, uz zemi saistītā transformators var arī nodrošināt sekundāras slodzes un aizstāt stacijas transformatoru, tādējādi ietaupot investīcijas izmaksas.

• Uz zemi saistītā transformatora darbības laikā, kad caur to plūst noteikta lieluma nulles secības strāva, divu vienspēķu, kas atrodas vienā magnēta stabiņā, caurplūsto strāva ir pretēja virzienā un vienāda lielumā, tādējādi nulles secības strāvai radītās magnētveida spēki tiek precīzi atcelti, radot ļoti mazu nulles secības impēdance. Tā kā uz zemi saistītā transformatora nulles secības impēdance ir zema, kad notiek C fāzes vienfāzes uz zemi slēguma kļūda, C fāzes uz zemi slēguma strāva plūst caur zemi nestrādājošajā punktā un tiek vienmērīgi sadalīta trīs daļās uz zemi saistītajā transformatorā; tā kā trīs fāžu strāvas, kas plūst uz zemi saistītajā transformatorā, ir vienādas, nestrādājošā punkta N novietojums paliek nemainīgs, un trīs fāžu līnijas voltāžas paliek simetriskas.

• Nulles secības līnijā esošie harmoniskie komponenti galvenokārt ir radīti transformatora magnēta nelineārām īpašībām. Tā kā Ķīnas elektrotīklu transformatoru sekundārā puse bieži izmanto delta savienojumu, nulles secības līnijā parasti nav 3. un veselu skaitļu daudzkārtņu augstākos harmoniskos komponentus, tādējādi uz zemi slēguma strāvā būtībā nav šo augstāko harmonisko komponentu, galvenokārt 5. un 7. harmoniskās strāvas, kuru lielums mainās atkarībā no slodzes.

• Vienfāzes uz zemi slēguma kļūdai ekvivalentais secības tīkls ir pozitīvā, negatīvā un nulles secības tīklu savienojums sērijā; divfāžu uz zemi slēguma kļūdai ekvivalentais secības tīkls ir pozitīvā, negatīvā un nulles secības tīklu savienojums paralēlē; divfāžu īsoslodzes gadījumā ekvivalentais secības tīkls ir pozitīvā un negatīvā secības tīklu savienojums paralēlē; trīsfāžu īsoslodzes gadījumā ekvivalentais secības tīkls satur tikai pozitīvo secības tīklu.