อะไรคือโหมดการต่อกราวด์จุดกลางและความคุ้มครองของหม้อแปลงในระบบไฟฟ้า

โหมดการต่อกราวด์ที่จุดกลางและระบบป้องกันของหม้อแปลงไฟฟ้าในระบบสายส่ง

สำหรับระบบระหว่าง 110 kV ถึง 500 kV ควรใช้วิธีการต่อกราวด์ที่มีประสิทธิภาพ โดยภายใต้สภาพการทำงานทั้งหมด อัตราส่วนของอิมพีแดนซ์ลำดับศูนย์ต่ออิมพีแดนซ์ลำดับบวก X₀/X₁ ของระบบควรมีค่าเป็นบวกและไม่เกิน 3 ในขณะเดียวกัน อัตราส่วนของความต้านทานลำดับศูนย์ต่ออิมพีแดนซ์ลำดับบวก R₀/X₁ ควรมีค่าเป็นบวกและไม่เกิน 1

ในระบบ 330 kV และ 500 kV จุดกลางของหม้อแปลงจะต่อกราวด์โดยตรง

ในระบบสายส่ง 110 kV และ 220 kV จุดกลางของหม้อแปลงส่วนใหญ่จะต่อกราวด์โดยตรง สำหรับบางหม้อแปลง จุดกลางจะต่อกราวด์ผ่านช่องว่าง วงจรป้องกันแรงดันเกิน หรือการเชื่อมต่อขนานของช่องว่างและวงจรป้องกันแรงดันเกิน

เพื่อจำกัดกระแสไฟฟ้าลัดวงจรเฟสเดียวในระบบสายส่ง การต่อกราวด์แบบต้านทานต่ำสามารถนำไปใช้กับจุดกลางของหม้อแปลงที่มีขนาด 110 kV ขึ้นไปได้

การป้องกันจุดกลางของหม้อแปลง 110 kV และ 220 kV

เพื่อจำกัดกระแสไฟฟ้าลัดวงจรเฟสเดียวหลีกเลี่ยงการรบกวนการสื่อสาร และตอบสนองต่อความต้องการในการตั้งค่าและการกำหนดค่าของระบบป้องกันทางเรลี จุดกลางของหม้อแปลงหนึ่งเครื่องจะต่อกราวด์โดยตรง สำหรับหม้อแปลงที่เหลือ จุดกลางจะต่อกราวด์ผ่านวงจรป้องกันแรงดันเกิน ช่องว่างป้องกัน หรือการเชื่อมต่อขนานของวงจรป้องกันแรงดันเกินและช่องว่างป้องกัน

หม้อแปลงส่วนใหญ่ใช้แผนการป้องกันที่รวมวงจรป้องกันแรงดันเกินกับช่องว่างปล่อยประจุ ช่องว่างปล่อยประจุมักใช้โครงสร้างแบบแท่ง-แท่ง และวงจรป้องกันแรงดันเกินส่วนใหญ่เป็นวงจรป้องกันแรงดันเกินแบบออกไซด์สังกะสี

การแบ่งปันการป้องกันสำหรับช่องว่างขนานกับวงจรป้องกันแรงดันเกิน

แรงดันเกินจากความถี่ไฟฟ้าและความถี่จากการเปลี่ยนสถานะจะถูกจัดการโดยช่องว่าง ในขณะที่แรงดันเกินจากฟ้าผ่าและแรงดันเกินชั่วขณะจะถูกแบกรับโดยวงจรป้องกันแรงดันเกิน นอกจากนี้ ช่องว่างยังช่วยจำกัดแรงดันเกินความถี่ไฟฟ้าที่มีขนาดสูงเกินไปและแรงดันคงเหลือที่อาจเกิดขึ้นบนวงจรป้องกันแรงดันเกิน วิธีการนี้ไม่เพียงแต่ปกป้องจุดกลางของหม้อแปลงเท่านั้น แต่ยังทำให้เกิดการป้องกันร่วมกัน

การป้องกันโดยวงจรป้องกันแรงดันเกินแบบออกไซด์โลหะ

เมื่อเกิดเหตุการณ์ลัดวงจรเฟสเดียวและขาดการต่อกราวด์ แรงดันเกินที่เกิดขึ้นอาจทำให้วงจรป้องกันแรงดันเกินเสียหายหรือระเบิดได้

การป้องกันโดยช่องว่างแบบแท่ง-แท่ง

ประเภทการป้องกันนี้ใช้วิธีการติดตั้งแยกส่วน ในทางปฏิบัติ การปรับระยะทางมักไม่แม่นยำ และความสมมาตรมักไม่ดี เมื่อปล่อยประจุ โค้งไฟฟ้าที่เกิดขึ้นจะกัดกร่อนขั้วไฟฟ้า ภายใต้แรงกระแทกฟ้าผ่า จะเกิดคลื่นตัด ซึ่งเป็นภัยคุกคามต่อความปลอดภัยของฉนวนอุปกรณ์ ช่องว่างป้องกันไม่สามารถดับโค้งไฟฟ้าเองได้ จำเป็นต้องใช้ระบบป้องกันทางเรลีเพื่อดับโค้งไฟฟ้า ซึ่งอาจทำให้ระบบป้องกันทางเรลีทำงานผิดพลาดได้

การป้องกันขนานโดยวงจรป้องกันแรงดันเกินและช่องว่าง

ความต้องการในการประสานงานระหว่างระดับการป้องกันของวงจรป้องกันแรงดันเกิน ลักษณะการทำงานของช่องว่างแบบแท่ง และระดับฉนวนของจุดกลางหม้อแปลงมีความเข้มงวดและยากต่อการบรรลุในทางปฏิบัติ

การป้องกันโดยช่องว่างคอมโพสิต

ใช้ฉนวนคอมโพสิตสำหรับการรองรับทางกล ขั้วไฟฟ้าแรงดันสูงและแรงดันต่ำถูกตรึงไว้ที่ทั้งสองปลายของฉนวน และช่องว่างขั้วไฟฟ้ามีรูปร่างเหมือนเขาแพะ ขั้วไฟฟ้าปล่อยประจุและขั้วไฟฟ้าจุดประกายถูกแยกออกจากกัน มีข้อดีเช่น ความสมมาตรที่ดี การกำหนดระยะทางอย่างแม่นยำ การติดตั้งและทดสอบที่สะดวก การทนทานต่อการกัดกร่อน และแรงดันปล่อยประจุที่มั่นคง สามารถแก้ไขข้อเสียของการติดตั้งช่องว่างแบบแท่งแยกส่วน และเหมาะสมกว่าในการป้องกันจุดกลางของหม้อแปลง

หลักการป้องกัน

• ภายใต้แรงดันเกินจากฟ้าผ่า ช่องว่างควรแตกเพื่อปกป้องฉนวนของจุดกลางหม้อแปลง แรงดันปล่อยประจุจากการกระแทกฟ้าผ่าควรประสานกับระดับการทนทานต่อแรงกระแทกฟ้าผ่าของจุดกลางหม้อแปลง

• เมื่อเกิดเหตุการณ์ลัดวงจรเฟสเดียวในระบบ ฉนวนจุดกลางควรสามารถทนทานต่อแรงดันเกินที่เกิดจากเหตุการณ์ และช่องว่างไม่ควรแตกเพื่อป้องกันการทำงานผิดพลาดของระบบป้องกันทางเรลี เมื่อเกิดเหตุการณ์ลัดวงจรเฟสเดียวในระบบพร้อมกับการขาดการต่อกราวด์ของจุดกลาง หรือเมื่อระบบประสบกับการทำงานเฟสไม่ครบ ความผิดปกติจากการสั่น ฯลฯ ทำให้แรงดันเกินความถี่ไฟฟ้าเกินขนาดหนึ่ง ช่องว่างควรแตกเพื่อจำกัดแรงดันเกินที่จุดกลางหม้อแปลง

การป้องกันโดยช่องว่างควบคุมได้

ช่องว่างควบคุมได้ประกอบด้วยช่องว่างคงที่ ช่องว่างควบคุม และวงจรแบ่งแรงดันโดยคาปาซิเตอร์ ช่องว่างแบบเขาแพะทำหน้าที่เป็นช่องว่างคงที่ และสวิตช์สุญญากาศใช้ควบคุมการแตกของช่องว่างควบคุมได้โดยอัตโนมัติ

ช่องว่างควบคุมได้ใช้ขนานกับวงจรป้องกันแรงดันเกิน ภายใต้แรงดันเกินจากฟ้าผ่าและแรงดันเกินชั่วขณะ วงจรป้องกันแรงดันเกินทำงานเพื่อจำกัดแรงดันเกิน และช่องว่างควบคุมได้ไม่ทำงาน เมื่อเกิดเหตุการณ์ลัดวงจรเฟสเดียวในระบบ แรงดันเกินนี้ไม่เป็นภัยคุกคามต่อฉนวนจุดกลาง ดังนั้น ช่องว่างควบคุมได้ไม่ทำงาน

เมื่อเกิดแรงดันเกินความถี่ไฟฟ้า (เช่น การลัดวงจรเฟสเดียวและการขาดการต่อกราวด์ในระบบแยกส่วนที่ไม่มีการต่อกราวด์หรือการทำงานเฟสไม่ครบ) ช่องว่างควบคุมได้ทำงานเพื่อปกป้องฉนวนจุดกลางของหม้อแปลงและวงจรป้องกันแรงดันเกิน

ช่องว่างควบคุมได้สามารถแก้ไขปัญหาที่มีอยู่ในช่องว่าง วงจรป้องกันแรงดันเกิน และการป้องกันขนานของช่องว่างแบบแท่งและวงจรป้องกันแรงดันเกินได้อย่างมีประสิทธิภาพ การเชื่อมต่อขนานของช่องว่างควบคุมได้และวงจรป้องกันแรงดันเกินสามารถปกป้องจุดกลางของหม้อแปลงได้อย่างมีประสิทธิภาพ