Trasformer Toplama ve Kablo Kavramları Anlatılıyor

Donanım Kavramları ve Terminolojisinin Paylaşımı

• Bir yükün sıfır mod impedansı sonsuzdur ve hat modu impedansı da yaklaşık olarak hattın hat modu impedansının 100 katı kadar büyüktür.

• Bir kablo için yer kapasitesi havada olan bir hatın yer kapasitesinin 25-50 katıdır.

• Geçici kapasitif akımın serbest titreşim frekansı: havada olan hatlar için 300-1500Hz, kablolar için 1500-3000Hz.

• Dış zemin donanım transformatörünün performans gereksinimleri: Elektrik şebekesinin normal güç sağlama durumunda, impedans değeri çok yüksektir ve sadece küçük bir manyetizasyon akımı bobinlerden geçer; sistemde tek fazlı zemin hatası olduğunda, bobin pozitif ve negatif dizilere yüksek impedans, sıfır dizine düşük impedans gösterir. Bu tür transformatorların bağlantı tipleri Y0/Δ veya Z tipindedir.

• Transformatorun yüksek gerilim tarafında Z tipi bağlantı kullanıldığından, her faz bobini iki bölümden oluşur, bu iki bölüm farklı fazlardaki iki çekirdek sütunda yer alır ve bobinin iki bölümü karşıt kutuplara sahip şekilde bağlanır. İki faz bobininden üretilen sıfır-dizine manyetik akımlar birbirini ortadan kaldırır, bu nedenle sıfır-dizi impedansı çok düşük olur ve boşta kayıp çok küçüktür, bu sayede transformator kapasitesi %100 oranında kullanılabilir. Bir yay giderme bobini, normal bir transformatöre bağlandığında, kapasitesi transformator kapasitesinin %20'sini aşmamalıdır; Z tipi bir transformatör ise %90-100 kapasiteli bir yay giderme bobini ile bağlanabilir, bu da yatırım maliyetini etkili bir şekilde tasarruf edebilir.

• Yay giderme bobini ile bağlantılı olmanın yanı sıra, bir zemin transformatörü ikincil yükler taşıyabilir ve istasyon transformatörünü de değiştirebilir. İkincil yükler taşırken, zemin transformatörünün birincil kapasitesi, yay giderme bobininin kapasitesi ile ikincil yük kapasitesinin toplamı olmalıdır; ikincil yükler taşımıyorsa, kapasitesi yay giderme bobininin kapasitesine eşittir.

• Sistemde seri rezonans meydana geldiğinde, nötr noktanın yer değiştirme gerilimini (UN) faz geriliminin %15'inden daha az tutmak amacıyla bir zayıflama direnci eklenir, böylece sistemin normal çalışmasını sağlar ve aşırı gerilimden korur. Sistemde tek fazlı zemin hatası olduğunda, büyük bir akım nötr noktadan geçer ve bu zaman diliminde zayıflama direnci kısa devre yapılmalıdır.

• Paralel orta direnç hat seçimi yöntemi kullanılırken, paralel orta direnç kutusu gereklidir, bu kutu yay giderme bobininin her iki ucuna paralel olarak bağlanır. Cihaz, sistemde kalıcı bir tek fazlı zemin hatasının olduğunu onayladığında, orta direnç aktive edilerek sistemde hat seçimi için aktif akım enjekte edilir ve kısa bir gecikmeden sonra direnç kesilir.

• Dielektrik sabit ne kadar yüksek olursa, iletkenlik o kadar güçlüdür.

• Dağıtım sistemlerinde kullanılan üç fazlı transformatorların çoğu Dyn11 bağlantı modunu kullanır, bu aşağıdaki avantajları sağlar: harmonik akımı azaltır, güç sağlayış kalitesini artırır, sıfır-dizi impedansı düşük, tek fazlı kısa devre akımını artırır ve tek fazlı zemin hatasını kesmeye yardımcı olur; üç fazlı dengesiz yük altında transformator kapasitesini tam olarak kullanabilir ve aynı zamanda transformator kaybını azaltır.

• Transformatörün birincil tarafına bağlı hattın dalga impedansı genellikle birkaç yüz ohm, düşük gerilim tarafına bağlı hattın dalga impedansı genellikle birkaç on ila yüzlerce ohm arasındadır.

• Normal havada olan hattın güç frekansı zayıflama oranı yaklaşık %3-%5, hatta nem varsa bu oran %10'a ulaşabilir; kablo hattın güç frekansı zayıflama oranı yaklaşık %2-%4, yalıtım yaşlanmışsa bu oran %10'a ulaşabilir.

• 3-35kV havada olan hatların her faz için yer kapasitesi 5000-6000pF/km'dır. Aynı direkte bulunan çift hatlı havada olan hatların kapasitif akımı Ic=(1.4-1.6)Id (burada Id, çift hatlı hatlardaki bir hatın kapasitif akımıdır; 1.6 katsayısı 35kV hatlarına, 1.4 katsayısı 10kV hatlarına karşılık gelir).

• Nötr nokta rezonanslı zeminle bağlantılı bir sistemde, tek fazlı zemin hatası olduğunda, sıfır-dizi impedansı neredeyse sonsuz olduğundan, arta kalan akım 3. ve tam sayı katları harmonik akımları içermez, çoğunlukla 5. ve 7. harmonik akımları içerir.

• Kurallara göre, bir yay giderme bobini, normal bir transformatöre bağlandığında, kapasitesi transformator kapasitesinin %20'sini aşmamalıdır. Z tipi bir transformatör, %90-100 kapasiteli bir yay giderme bobini ile bağlanabilir. Ayrıca, bir zemin transformatörü, yay giderme bobini ile bağlantılı olmanın yanı sıra, ikincil yükler taşıyabilir ve istasyon transformatörünü de değiştirebilir, bu da yatırım maliyetlerini tasarruf eder.

• Bir zemin transformatörünün işlemesi sırasında, belirli bir büyüklükte sıfır-dizi akım geçtiğinde, aynı çekirdek sütunda bulunan iki tek fazlı bobinden geçen akımlar yön olarak zıt ve büyüklük olarak eşittir, böylece sıfır-dizi akımından oluşan manyetik itki kuvvetleri tamamen zıt ve birbirini ortadan kaldırır, bu nedenle sıfır-dizi impedansı çok düşüktür. Zemin transformatörünün düşük sıfır-dizi impedansı nedeniyle, C fazında tek fazlı zemin hatası olduğunda, C fazındaki zemin akımı I, yere ve nötr noktaya girer ve zemin transformatörüne üç eşit parçaya bölünerek akar; zemin transformatörüne giren üç fazlı akımlar eşit olduğundan, nötr nokta N'nin yer değişikliği değişmez ve üç fazlı hat gerilimleri hala simetriktir.

• Sıfır-dizi devresindeki harmonikler, genellikle transformator çekirdeğinin doğrusal olmayan özellikleri nedeniyledir. Çin'in dağıtım ağlarındaki transformatörlerin ikincil taraflarının çoğunluğu delta bağlantısı kullanıldığından, sıfır-dizi devresinde genellikle 3. ve tam sayı katları yüksek harmonikler bulunmaz, bu nedenle zemin hatası akımı temelde bu yüksek harmonik bileşenlerini içermiyor, çoğunlukla 5. ve 7. harmonik bileşenlerini içerir, bu bileşenlerin büyüklüğü yük ile değişir.

• Tek fazlı zemin hatası için, eşdeğer dizi ağı, pozitif, negatif ve sıfır dizilerinin seri bağlantısıdır; çift fazlı zemin hatası için, eşdeğer dizi ağı, pozitif, negatif ve sıfır dizilerinin paralel bağlantısıdır; çift fazlı kısa devre için, eşdeğer dizi ağı, pozitif ve negatif dizilerinin paralel bağlantısıdır; üç fazlı kısa devre için, eşdeğer dizi ağı sadece pozitif dizi ağını içerir.