Apakah Mod Penghujung Neutral dan Kaedah Perlindungan bagi Penjana dalam Grid Elektrik

Mod Pembumian Titik Neutral dan Perlindungan Transformator dalam Rangkaian Kuasa

Untuk sistem dari 110 kV hingga 500 kV, kaedah pembumian yang berkesan harus diambil. Secara khusus, di bawah semua keadaan operasi, nisbah reaktans siri sifar kepada reaktans siri positif X₀/X₁ sistem tersebut harus bernilai positif dan tidak melebihi 3. Sementara itu, nisbah rintangan siri sifar kepada reaktans siri positif R₀/X₁ juga harus bernilai positif dan tidak melebihi 1.

Dalam sistem 330 kV dan 500 kV, titik neutral transformator dipembumikan secara langsung.

Dalam rangkaian kuasa 110 kV dan 220 kV, titik neutral sebahagian besar transformator dipembumikan secara langsung. Untuk beberapa transformator, titik neutral mereka dipembumikan melalui jurang, pelindung petir, atau kombinasi selari jurang dan pelindung petir.

Untuk menghadkan arus pendek fasa tunggal dalam rangkaian kuasa, pembumian rendah reaktans boleh digunakan pada titik neutral transformator dengan rating 110 kV dan ke atas.

Perlindungan Titik Neutral Transformator 110 kV dan 220 kV

Untuk menghadkan arus pendek fasa tunggal, mengelakkan gangguan komunikasi, dan memenuhi keperluan untuk pengaturan dan konfigurasi perlindungan relai, titik neutral satu transformator dipembumikan secara langsung. Untuk transformator-transformator yang lain, titik neutral mereka dipembumikan melalui pelindung petir, jurang perlindungan, atau sambungan selari pelindung petir dan jurang perlindungan.

Sebahagian besar transformator menggunakan skema perlindungan yang menggabungkan pelindung petir dengan jurang pelepasan. Jurang pelepasan biasanya menggunakan struktur batang-batang, dan sebahagian besar pelindung petir dikonfigurasikan sebagai pelindung petir oksida seng.

Pembahagian Perlindungan untuk Jurang Selari dengan Pelindung Petir

Tegangan frekuensi kuasa dan tegangan over akibat operasi ditangani oleh jurang, manakala tegangan petir dan tegangan transien ditanggung oleh pelindung petir. Serentak, jurang juga bertindak untuk menghadkan tegangan over frekuensi kuasa yang terlalu tinggi dan tegangan sisa yang terlalu tinggi yang mungkin berlaku pada pelindung petir. Pendekatan ini bukan sahaja melindungi titik neutral transformator tetapi juga mencapai perlindungan bersama.

Perlindungan oleh Pelindung Petir Oksida Logam

Apabila pendaratan fasa tunggal dan kehilangan tanah berlaku, tegangan over yang dihasilkan mungkin merosakkan atau bahkan menyebabkan ledakan pelindung petir.

Perlindungan oleh Jurang Batang-Batang

Jenis perlindungan ini menggunakan pemasangan jenis split. Dalam amalan, penyesuaian jarak cenderung tidak tepat, dan kesesuaian pusat sering buruk. Selepas pelepasan, busur yang dihasilkan akan menggerogoti elektroda. Di bawah impuls petir, gelombang terpotong dihasilkan, yang membawa ancaman kepada keselamatan isolasi peralatan. Jurang perlindungan tidak dapat memadamkan busur secara sendiri. Sebaliknya, perlindungan relai diperlukan untuk memutuskan busur, yang mungkin menyebabkan operasi salah perlindungan relai.

Perlindungan Selari oleh Pelindung Petir dan Jurang

Ketuntasan antara tahap perlindungan pelindung petir, ciri-ciri operasi jurang batang, dan tahap isolasi titik neutral transformator sangat ketat dan sukar dicapai dalam amalan.

Perlindungan oleh Jurang Komposit

Insulator komposit digunakan untuk sokongan mekanikal. Elektroda tekanan tinggi dan tekanan rendah diperbaiki di kedua-dua hujung insulator, dan elektroda jurang berbentuk tanduk kambing. Elektrodanya dan elektroda penyalaan busur dipisahkan. Ia menawarkan kelebihan seperti kesesuaian pusat yang baik, penentuan jarak yang tepat, pemasangan dan komisioning yang mudah, tahanan abrasi yang kuat, dan tegangan pelepasan yang stabil. Ia mengatasi kekurangan intrinsik jurang batang jenis split dan lebih sesuai untuk melindungi titik neutral transformator.

Prinsip Perlindungan

• Di bawah tindakan tegangan over petir, jurang harus pecah untuk melindungi isolasi titik neutral transformator. Tegangan pelepasan impuls petirnya harus diselaraskan dengan tahap tahanan impuls petir titik neutral transformator.

• Apabila terjadi kesalahan pendaratan fasa tunggal dalam sistem, isolasi titik neutral harus dapat menahan tegangan over yang dihasilkan oleh kesalahan, dan jurang tidak boleh pecah untuk mencegah operasi salah perlindungan relai. Apabila terjadi pendaratan fasa tunggal dalam sistem yang disertai dengan kehilangan tanah titik neutral, atau apabila sistem mengalami operasi non-fasa penuh, kesalahan resonan, dll., yang menyebabkan tegangan over frekuensi kuasa melebihi amplitud tertentu, jurang harus pecah untuk mengunci titik neutral sistem dan menghadkan tegangan over pada titik neutral transformator.

Perlindungan oleh Jurang Kawalan

Jurang kawalan terdiri utamanya daripada jurang tetap, jurang kawalan, dan litar penyeimbang voltan kapasitor. Jurang tanduk kambing berfungsi sebagai jurang tetap, dan switch vakum digunakan untuk mengawal pelepasan otomatis jurang kawalan.

Jurang kawalan digunakan secara selari dengan pelindung petir. Di bawah tegangan over petir dan transien, pelindung petir beroperasi untuk menghadkan tegangan over, dan jurang kawalan tidak beroperasi. Apabila terjadi kesalahan pendaratan fasa tunggal dalam sistem, tegangan over ini tidak membawa ancaman kepada isolasi titik neutral, maka jurang kawalan tidak beroperasi.

Apabila terjadi tegangan over frekuensi kuasa (seperti pendaratan fasa tunggal dan kehilangan tanah dalam sistem terasing yang tidak dipembumikan atau operasi non-fasa penuh), jurang kawalan aktif untuk melindungi isolasi titik neutral transformator dan pelindung petir.

Jurang kawalan menyelesaikan masalah yang wujud dalam jurang, pelindung petir, dan perlindungan selari jurang batang dan pelindung petir. Sambungan selari jurang kawalan dan pelindung petir dapat melindungi titik neutral transformator secara efektif.