حل تضاد در زمین کردن با کویل خنثی‌کننده قوس: کاربرد مقاومت میرا و استراتژی‌های تنظیم

نقطه‌های تضاد

در مدارهای خنثی‌سازی خودکار، دقت تنظیم بالا است، جریان باقی‌مانده کم است و عملکرد نزدیک به نقطه رزونانس است.

در سیستم خنثی‌سازی خودکار با پیچه خنثی‌سازی، باید دو عامل را در نظر گرفت:

• در شرایط عملکرد معمولی، جابجایی ولتاژ طولانی‌مدت نقطه میانی نباید بیش از ۱۵٪ ولتاژ فاز نامی سیستم باشد؛

• در صورت وقوع خطای زمینی، جریان باقی‌مانده زمینی باید کم باشد تا خاموشی قوس آسان‌تر شود.

به عنوان الزامات تنظیم برای سیستم خنثی‌سازی با پیچه خنثی‌سازی، لازم است که مطمئن شویم جابجایی ولتاژ نقطه میانی در حالت عملکرد معمولی بیش از ۱۵٪ ولتاژ فاز نامی سیستم نشود، در حالی که همزمان درجه عدم تنظیم را کمترین مقدار ممکن نگه داریم. این موضوع واضح است که تضادی است.

نقطه‌های راه‌حل

در حال حاضر، مقاومت دمپری به مدار پیچه خنثی‌سازی خودکار متصل می‌شود تا این تضاد را حل کند.

در حالت عملکرد معمولی شبکه برق، به دلیل وجود مقاومت دمپری، نرخ دمپری d مدار رزونانس به طور قابل توجهی افزایش می‌یابد. حتی اگر درجه عدم تنظیم در این زمان صفر باشد، جابجایی ولتاژ نقطه میانی می‌تواند به طور اساسی در محدوده مشخص شده توسط مقررات کنترل شود.

هنگامی که خطای زمینی در شبکه برق رخ می‌دهد، مقاومت دمپری کوتاه می‌شود تا جریان باقی‌مانده زمینی به خوبی جبران شود و تضاد بین جریان باقی‌مانده زمینی کم و جابجایی ولتاژ نقطه میانی بیش از محدوده مشخص شده را به طور اساسی حل کند.

برای جلوگیری از ولتاژ بیش از حد رزونانس سری، مقاومت دمپری به مدار خنثی‌سازی پیچه خنثی‌سازی اضافه می‌شود تا تولید ولتاژ رزونانس سری را کاهش دهد و مطمئن شود که جابجایی ولتاژ نقطه میانی در حالت عملکرد معمولی سیستم بیش از ۱۵٪ ولتاژ فاز نشود.

نقطه‌های تحلیل

در حالت عملکرد معمولی شبکه برق، مدار معادل صفر شبکه برق که از طریق پیچه خنثی‌سازی زمین شده، یک مدار رزونانس سری است، مانند شکل زیر. در این شکل، L و gₗ القاء و هدایت معادل پیچه خنثی‌سازی هستند؛ C و g ظرفیت و هدایت نشتی هر فاز به زمین هستند؛ U₀₀ ولتاژ نامتقارن است.

جابجایی ولتاژ نقطه میانی که از شکل فوق بدست می‌آید:

برای رعایت الزامات مقررات، روش افزایش درجه عدم تنظیم ν برای دور نگه داشتن سیستم از نقطه رزونانس معمولاً استفاده می‌شود. با این حال، از فرمول فوق می‌توان دید که علاوه بر افزایش درجه عدم تنظیم ν، روش افزایش نرخ دمپری d نیز می‌تواند استفاده شود. متصل کردن مقاومت دمپری به صورت موازی یا سری با پیچه خنثی‌سازی با هدف افزایش نرخ دمپری شبکه، بنابراین کاهش جابجایی ولتاژ نقطه میانی U₀. هنگام وقوع خطای زمینی در شبکه، کوتاه کردن مقاومت دمپری اجازه می‌دهد تا جریان باقی‌مانده زمینی به خوبی جبران شود.

نقطه‌های مهم برای توجه

برای افزودن مقاومت دمپری، می‌توان از فرم‌های متصل کردن مقاومت دمپری به صورت سری با مدار پیچه خنثی‌سازی یا موازی در سمت ثانویه پیچه خنثی‌سازی استفاده کرد. هنگامی که خطای زمینی تک‌فاز در سیستم رخ می‌دهد، ولتاژ نقطه میانی افزایش می‌یابد و جریان نقطه میانی افزایش می‌یابد. هنگامی که جریان بیش از مقدار تنظیم شده باشد، باید مقاومت دمپری به سرعت کوتاه شود تا از سوختن آن جلوگیری شود. هنگامی که سیستم به حالت عادی باز می‌گردد، نقطه کوتاه کردن مقاومت دمپری باید به موقع قطع شود تا مقاومت دمپری به طور عادی دوباره به صورت سری به مدار پیچه خنثی‌سازی متصل شود. در غیر این صورت، سیستم ممکن است به دلیل فقدان مقاومت دمپری با ولتاژ بیش از حد رزونانس سری مواجه شود.