Режимы заземления нейтрали заземляющих трансформаторов: резистивное заземление против реакторного заземления

Заземляющие трансформаторы

Поле: Производство

10Year<

China

Основные принципы работы

Заземляющий трансформатор (обычно с соединением по Z-схеме / зигзагообразный трансформатор) лишь обеспечивает искусственную нейтральную точку для системы. Фактические рабочие характеристики системы определяются устройством, подключенным к ее нейтральному выводу.

Резистор заземления нейтрали (NGR) в сравнении с реактором заземления нейтрали (NER)

Параметр	Резистор заземления нейтрали (NGR)	Реактор заземления нейтрали (NER)
Компонент заземления	Резистор R, подключенный последовательно в нейтральной точке	Индуктивность L, подключенная последовательно в нейтральной точке
Ток однофазного замыкания на землю	Ограничен десятками-сотнями ампер (значение может быть точно установлено) Управляемый	Определяется емкостным током системы и степенью компенсации реактором Трудно поддается точному управлению
Подавление перенапряжений	Резистивный компонент рассеивает энергию, дуги легко гасятся Отличные характеристики подавления перенапряжений при горении дуги	Чисто индуктивная характеристика, компенсирует емкостной ток; при расстройке возникает резонансное перенапряжение Риск резонанса
Селекция поврежденного фидера и защита	Большой ток нулевой последовательности, чувствительная защита и надежное определение поврежденного фидера Легко реализуется	Малый остаточный ток, затрудненная идентификация поврежденного фидера; требуется специализированное оборудование для обнаружения замыканий Высокая сложность реализации
Работа при устойчивом замыкании	Относительно большой ток замыкания на землю, как правило, требуется быстрое отключение повреждения Кратковременная допустимая длительность повреждения	Малый остаточный ток; теоретически допускается кратковременная работа при замыкании на землю (режим дугогасящей катушки) Поддерживается кратковременная работа при повреждении
Повреждение оборудования	Резистор нагревается при замыканиях, конструкция должна соответствовать кратковременному выдерживаемому току Необходимо проверить тепловой нагрев резистора	Малый ток повреждения приводит к умеренной тепловой нагрузке на оборудование Низкая тепловая нагрузка
Сложность регулировки	Резисторы с фиксированным сопротивлением просты и надежны; для переменных резисторов требуется дополнительная механическая конструкция	Дугогасящая катушка требует переключения ответвлений в зависимости от изменения емкостного тока системы (автоматическая настройка) Обязательна динамическая настройка
Типичные сценарии применения	Промышленное распределение электроэнергии (6~35 кВ), морские платформы, шахты, центры обработки данных и сценарии, требующие быстрого срабатывания защиты	Городские электрические сети среднего напряжения (большой емкостной ток), сельские воздушные линии (требуется непрерывное электроснабжение при повреждениях)
Национальные и отраслевые стандарты	GB/T 14285, DL/T 620	GB/T 14285, DL/T 620 (для заземления через дугогасящую катушку)

Rockwill 15 кВ 20 кВ 22 кВ 30 кВ 33 кВ 35 кВ масляный резистор заземления нейтрали для трансформатора (заземляющий трансформатор)

Режимы заземления нейтральной точки заземляющих трансформаторов: резистивное заземление против реакторного заземления

Rockwill Трехфазный сухой заземляющий трансформатор зигзагообразного (Z-типа) исполнения с литой эпоксидной изоляцией 35 кВ 36 кВ 44 кВ 66 кВ

Резистивное заземление (NGR — резистор заземления нейтрали)

При возникновении однофазного замыкания на землю контур нулевой последовательности совместно определяется емкостью системы и резистором заземления нейтрали, при этом резистор вносит активную составляющую тока.
Подавление перенапряжений при дуговом замыкании на землю: Активный ток препятствует повторному зажиганию дуги замыкания после прохождения тока через нулевое значение, тем самым подавляя повторное зажигание дуги.
Выбор значения сопротивления: Рассчитывается по формуле \(I_R = \dfrac{U_{ph}}{R}\). Как правило, принимается \(I_R \ge I_C\) (емкостный ток системы) для обеспечения достаточной чувствительности защиты нулевой последовательности.

Реакторное заземление (заземление с дугогасящей катушкой)

Индуктивный ток противоположен по фазе емкостному току; эти два тока компенсируют друг друга в месте замыкания, делая остаточный ток близким к нулю и обеспечивая самопроизвольное гашение дуги замыкания.
Степень компенсации определяется как \(\delta=\dfrac{I_L-I_C}{I_C}\). Перекомпенсация (\(\delta>0\)) является преобладающим режимом работы для предотвращения рисков резонанса в системе.
Остаточный ток по-прежнему содержит активные составляющие, вызванные потерями в линии, а также высшие гармоники, поэтому остаточный ток не может быть снижен до абсолютного нуля.

Логика выбора и принятия решений

Резюме

	Резистор заземления нейтрали (NGR)	Реакторное заземление (дугогасящая катушка)
Основные компромиссы	Более высокий ток замыкания на землю → надежная работа защиты, требующая быстрого отключения повреждения	Малый остаточный ток замыкания на землю → обеспечивает непрерывную работу при замыканиях, однако затрудняет идентификацию поврежденного фидера
Области применения	Промышленные объекты, шахты, морские платформы, где безопасность является главным приоритетом	Городские кабельные сети и сельские воздушные линии, где главным требованием является непрерывность электроснабжения

Заземляющие трансформаторы Vziman специально разработаны для решения проблемы отсутствия естественных нейтральных точек в распределительных сетях среднего напряжения. Для систем, сконфигурированных с соединением в треугольник или с недоступными нейтральными выводами, продукция Vziman использует топологию обмотки зигзаг для искусственного создания стабильной нейтральной точки. Эта структура создает базовые условия для внедрения схем заземления с дугогасящими реакторами или заземления с низким сопротивлением, что фундаментально повышает эксплуатационную безопасность и надежность электроснабжения энергосистемы.

Отредактировано:Леон

Оставить чаевые и поощрить автора

Темы:

Заземляющий трансформатор

Резистивное заземление в сравнении с реакторным заземлением

Режимы заземления нейтрали

Rockwill Electric Group Global Manufacturer of High voltage and medium-voltage power equipment and smart grid solutions. Headquartered in Wenzhou, China. Serving 100+ countries with quality, innovation, and trust. What We Offer: • HV-MV switchgear (VCB, SF₆ circuit breakers, RMU, GIS) • Distribution transformers and substations • Smart grid and monitoring systems • Solar, wind, EV charging, and energy storage solutions • EPC turnkey power projects Certified: ISO 9001 / ISO 14001 / ISO 45001

Узнать больше