Transformer jordforbindelse & kabelbegreper forklart

Deling av transformatorbegreper og terminologi

• Nullmodusimpedansen til en last er uendelig, og dens linjemodusimpedanse er også ekstremt stor, omtrent 100 ganger større enn linjemodusimpedansen i ledningen.

• Kapasitansen mot jord for en kabel er 25-50 ganger større enn for en overhengende ledning.

• Den frie svingningfrekvensen for flyktig kapasitiv strøm: 300-1500Hz for overhengende ledninger og 1500-3000Hz for kabler.

• Ytelseskriterier for en ekstern jordtransformator: Under normal strømforsyning i nettet har den en ekstremt høy impedansverdi, og kun en minimal magnetiseringsstrøm løper gjennom vindingerne; når det oppstår en enefasejordfeil i systemet, presenterer vindingen høy impedans for positive og negative sekvenser, og lav impedans for nullsekvens. Koblemodiene for slike transformatorer er Y0/Δ eller Z-type.

• Siden høyspansk siden av transformatoren bruker Z-type kobling, består hver fasevinding av to segmenter, som er plassert på to kjernestolper fra ulike faser, og de to segmentene av spolen er koblet med motsatt polaritet. Nullsekvensmagnetflukser generert av tofasevindinger nullegger hverandre, noe som fører til ekstremt lav nullsekvensimpedans og ekstremt liten tomgangtap, slik at 100% av transformatorens kapasitet kan utnyttes. Når en bueutslukningsbobin er koblet til en vanlig transformator, skal dens kapasitet ikke overstige 20% av transformatorens kapasitet; mens en Z-type transformator kan kobles til en bueutslukningsbobin med en kapasitet på 90%-100%, noe som effektivt kan spare investeringer.

• I tillegg til å være koblet til en bueutslukningsbobin, kan en jordtransformator også bære sekundære belastninger og erstatte en stasjonstransformator. Når den bærer sekundære belastninger, skal primærkapasiteten til jordtransformatoren være summen av bueutslukningsbobinens kapasitet og sekundærbelastningens kapasitet; når den ikke bærer sekundære belastninger, er dens kapasitet lik bueutslukningsbobinens kapasitet.

• Formålet med å legge til en dempingmotstand er å begrense neutralpunktets forskyvningsvoltage UN til mindre enn 15% av fasens spenning når det oppstår serie-resonans i systemet, for å opprettholde systemets normale drift og forhindre overspenning. Når det oppstår en enefasejordfeil i systemet, løper en stor strøm gjennom neutralpunktet, og dempingmotstanden må kortsluttes i denne situasjonen.

• Når man bruker parallell middelmotstandslinjevalgsmetode, trengs en parallell middelmotstandsbox, som er koblet i parallelle ved begge ender av bueutslukningsbobinen. Når enheten bekrefter at det oppstår en permanent enefasejordfeil i systemet, settes middelmotstanden i drift for å injisere aktiv strøm i systemet for linjevalg, og motstanden kuttes etter en kort forsinkelse.

• Jo høyere dielektrisk konstant, jo sterkere ledbarhet.

• Tre-fasetransformatorer brukt i distribusjonssystemer bruker mesteparten Dyn11 koblemode, som har følgende fordeler: den kan redusere harmoniske strømmer, forbedre strømkvaliteten, har lav nullsekvensimpedans, kan øke enefase kortslutningsstrøm, og er gunstig for å skjære enefasejordfeil; den kan utnytte transformatorens kapasitet fullt ut under ubalanserte tre-fasebelastninger, og samtidig redusere transformatorforbruk.

• Bølgeimpedansen til ledningen koblet til transformatorens primærside er vanligvis flere hundre ohm, mens den til ledningen koblet til lavspansk siden vanligvis er flere ti til mer enn hundre ohm.

• Nettfrekvensdempingen til en normal overhengende ledning er ca. 3%-5%, som kan øke til 10% når ledningen er fuktig; nettfrekvensdempingen til en kableledning er ca. 2%-4%, som kan nå 10% når isolasjonen er almet.

• Kapasitansen mot jord per fase for 3-35kV overhengende ledninger er 5000-6000pF/km. Kapasitive strømmer i overhengende ledninger i dobbeltledninger på samme stolpe er Ic=(1.4-1.6)Id (der Id er kapasitiv strøm for én leder i dobbeltledningen; koeffisienten 1.6 tilsvarer 35kV-ledninger, og 1.4 tilsvarer 10kV-ledninger).

• For et neutralpunktresonant jordsystem, når det oppstår en enefasejordfeil, da nullsekvensimpedansen er nær uendelig, inneholder reststrømmen ikke 3. og heltallige multiplum harmoniske strømmer, hovedsakelig 5. og 7. harmoniske strømmer.

• Ifølge reglene, når en bueutslukningsbobin er koblet til en vanlig transformator, skal dens kapasitet ikke overstige 20% av transformatorens kapasitet. En Z-type transformator kan kobles til en bueutslukningsbobin med en kapasitet på 90%-100%. I tillegg til å være koblet til en bueutslukningsbobin, kan en jordtransformator også bære sekundære belastninger og erstatte en stasjonstransformator, og dermed spare investeringskostnader.

• Under drift av en jordtransformator, når en nullsekvensstrøm av en viss størrelse passerer, er strømmene som løper gjennom de to enefasevindingene på samme kjernestolpe motsatt rettet og like store, slik at magnetomotivet generert av nullsekvensstrømmen nullegger hverandre, noe som resulterer i ekstremt lav nullsekvensimpedans. På grunn av lav nullsekvensimpedans hos jordtransformator, når det oppstår en enefasejordfeil i fase C, løper fase C's jordstrøm I inn i neutralpunktet gjennom jorden og deles jevnt i tre deler inn i jordtransformator; siden de trefasestrømmene som løper inn i jordtransformator er like, forblir neutralpunktets N-forflytning uendret, og de trefaselinjespenningene forblir symmetriske.

• Harmonikene i nullsekvensen er hovedsakelig forårsaket av transformatorkjernenes ikkelineære egenskaper. Siden sekundærsiden av transformatorer i Kinas distribusjonsnett mesteparten bruker delta-kobling, finnes det generelt ingen 3. og heltallige multiplum høyordensharmonikker i nullsekvensen, så jordfeilstrømmen inneholder nesten ikke disse høyordensharmonikkkomponentene, hovedsakelig 5. og 7. harmonikkkomponenter, hvis størrelse vil endre seg med belastningen.

• For en enefasejordfeil er den ekvivalente sekvensnetten en serieforbindelse av positive, negative og nullsekvensnetter; for en dobbelfasejordfeil er den ekvivalente sekvensnetten en parallelforbindelse av positive, negative og nullsekvensnetter; for en dobbelfase kortslutning er den ekvivalente sekvensnetten en parallelforbindelse av positive og negative sekvensnetter; for en tre-fase kortslutning inkluderer den ekvivalente sekvensnetten bare den positive sekvensnetten.