Transformerjordning och kabelbegrepp förklarade

Dela Transformerkoncept och Terminologi

• Nollmodesimpedansen för en belastning är oändlig, och dess linjesmodesimpedans är också extremt stor, ungefär 100 gånger större än linjesmodesimpedansen för ledningen.

• Kapacitansen till mark för en kabel är 25-50 gånger större än för en överbystreck.

• Den fria svängningsfrekvensen för övergångskapacitiv ström: 300-1500Hz för överbystreck och 1500-3000Hz för kablar.

• Prestandakrav för en extern jordtransformator: Under normal elnätströmförsörjning har dess impedansvärde extremt högt, och endast en liten magnetiseringström flödar genom vindarna; när det uppstår en ensidig jordfel i systemet, presenterar vindingen hög impedans för positiva och negativa sekvenser, och låg impedans för nollsekvens. Kopplingslägena för sådana transformatorer är Y0/Δ eller Z-typ.

• Eftersom högspänningssidan av transformatorn använder Z-typ koppling består varje fasvindning av två segment, som respektive placeras på två kärnkolumner av olika faser, och de två segmenten av spolen är kopplade med motsatta polariteter. De nollsekvensmagnetiska flödena genererade av de tvåfasiga vindningarna neutraliserar varandra, vilket leder till extremt låg nollsekvensimpedans och extremt liten tomströmsförlust, vilket möjliggör 100% utnyttjande av transformatorns kapacitet. När en bågdämpningsspole ansluts till en vanlig transformator får dess kapacitet inte överstiga 20% av transformatorns kapacitet; medan en Z-transformator kan anslutas med en bågdämpningsspole med en kapacitet på 90%-100%, vilket effektivt kan spara på investeringar.

• Utöver att vara ansluten till en bågdämpningsspole kan en jordtransformator också bära sekundärlaster och ersätta en stationstransformator. När den bär sekundärlaster bör den primära kapaciteten av jordtransformatorn vara summan av bågdämpningsspolens kapacitet och sekundärlastens kapacitet; när den inte bär sekundärlaster är dess kapacitet lika med bågdämpningsspolens kapacitet.

• Syftet med att lägga till en dämpningsresistor är att begränsa den neutralpunktsförskjutningsvolten UN till mindre än 15% av fasvolten när serieresonans uppstår i systemet, för att upprätthålla systemets normala drift och förhindra överspänning. När ett ensidigt jordfel uppstår i systemet flödar en stor ström genom neutralpunkten, och dämpningsresistorn måste kortslutnas vid detta tillfälle.

• När man använder metoden för parallell medelresistanslinjeval, krävs en parallell medelresistanslåda, som är kopplad parallellt vid båda ändarna av bågdämpningsspolen. När enheten bekräftar att ett permanent ensidigt jordfel har inträffat i systemet sätts medelresistansen i drift för att mata in aktiv ström i systemet för linjeval, och resistansen kopplas bort efter en kort försening.

• Ju högre dielektriska konstanten, desto starkare är ledningsförmågan.

• Trefass-transformatorer som används i distributionsystem använder mestadels Dyn11-kopplingsläge, vilket har följande fördelar: det kan minska harmonisk ström, förbättra strömförsörjningskvaliteten, har liten nollsekvensimpedans, kan öka ensidig kortslutningsström, och är gynnsamt för att avbryta ensidiga jordfel; det kan fullt utnyttja transformatorns kapacitet under villkor av obalanserad trefasbelastning, och samtidigt minska transformatorförlusten.

• Vågimpedansen för ledningen som är ansluten till transformatorns primärsida är vanligtvis flera hundra ohm, och den för ledningen som är ansluten till lågspänningssidan är vanligtvis flera tiotill mer än hundra ohm.

• Nettdämpningsgraden för en normal överbystreck är cirka 3%-5%, vilken kan öka till 10% när ledningen är fuktig; nettdämpningsgraden för en kabellinje är cirka 2%-4%, vilken kan nå 10% när isoleringen är åldrad.

• Kapacitansen till mark per fas för 3-35kV överbystreck är 5000-6000pF/km. Kapacitiv ström för överbystreck i dubbelledning på samma stolpe är Ic=(1.4-1.6)Id (där Id är kapacitiv ström för en ledning i dubbelledningen; koefficienten 1.6 motsvarar 35kV-ledningar, och 1.4 motsvarar 10kV-ledningar).

• För ett resonant jordat system, när ett ensidigt jordfel uppstår, eftersom nollsekvensimpedansen är nära oändlighet, innehåller restströmmen inte 3:e och heltalsmultipla harmoniska strömmar, främst 5:e och 7:e harmoniska strömmar.

• Enligt föreskrifterna, när en bågdämpningsspole ansluts till en vanlig transformator, får dess kapacitet inte överstiga 20% av transformatorns kapacitet. En Z-transformator kan anslutas med en bågdämpningsspole med en kapacitet på 90%-100%. Utöver att vara ansluten till en bågdämpningsspole kan en jordtransformator också bära sekundärlaster och ersätta en stationstransformator, vilket sparar på investeringskostnader.

• Under drift av en jordtransformator, när en nollsekvensström av viss magnitud passerar, flödar strömmar genom de två enfasvindningarna på samma kärnkolumn i motsatt riktning och lika storlek, så att de magnetiska drivkrafterna genererade av nollsekvensströmmen exakt neutraliserar varandra, vilket leder till extremt liten nollsekvensimpedans. På grund av den låga nollsekvensimpedansen hos jordtransformatorn, när ett ensidigt jordfel uppstår i fas C, flödar fas C:s jordström I in i neutralpunkten genom marken och delas lika i tre delar in i jordtransformatorn; eftersom de trefasiga strömmarna som flödar in i jordtransformatorn är lika, förblir neutralpunktens N-förskjutning oförändrad, och de trefasiga linjespanningen förblir symmetrisk.

• Harmoniska i nollsekvenskretsen orsakas huvudsakligen av transformatorkärnans icke-linjära egenskaper. Eftersom sekundärsidan av transformatorer i Kinas distributionsnät mestadels använder deltaanslutning, finns det generellt sett inga 3:e och heltalsmultipla högordningens harmoniska i nollsekvenskretsen, så jordfelströmmen innehåller i princip inte dessa högordningens harmoniska komponenter, främst 5:e och 7:e harmoniska komponenter, vars storlek kommer att förändras beroende på belastningen.

• För ett ensidigt jordfel är den ekvivalenta sekvensnätverket en seriekoppling av positiva, negativa och nollsekvensnätverk; för ett dubbeljordfel är den ekvivalenta sekvensnätverket en parallellkoppling av positiva, negativa och nollsekvensnätverk; för ett dubbelkortsätt är den ekvivalenta sekvensnätverket en parallellkoppling av positiva och negativa sekvensnätverk; för ett trefaskortsätt innehåller det ekvivalenta sekvensnätverket endast det positiva sekvensnätverket.