Нулевое сопротивление нагрузки бесконечно, а ее фазное сопротивление также очень велико, примерно в 100 раз больше, чем фазное сопротивление линии.
Емкость кабеля относительно земли в 25-50 раз больше, чем у воздушной линии.
Частота свободных колебаний переходного емкостного тока: 300-1500 Гц для воздушных линий и 1500-3000 Гц для кабелей.
Требования к характеристикам внешнего заземляющего трансформатора: при нормальном питании сети его сопротивление очень высоко, и через обмотки протекает лишь небольшой магнитный ток; при возникновении однофазного замыкания на землю обмотка представляет высокое сопротивление для положительной и отрицательной последовательности, и низкое сопротивление для нулевой последовательности. Способы соединения таких трансформаторов: Y0/Δ или Z-типа.
Поскольку на высоковольтной стороне трансформатора используется Z-типовое соединение, каждая фазная обмотка состоит из двух секций, которые расположены на двух стержнях разных фаз, и две секции катушки соединены с противоположными полярностями. Нулевые последовательные магнитные потоки, создаваемые двумя фазными обмотками, компенсируют друг друга, что приводит к очень низкому нулевому сопротивлению и очень малым потерям холостого хода, позволяя использовать 100% мощности трансформатора. Когда к обычному трансформатору подключается дроссельный контур, его мощность не должна превышать 20% мощности трансформатора; в то время как Z-типовому трансформатору можно подключить дроссельный контур мощностью 90%-100%, что позволяет эффективно экономить инвестиции.
Кроме подключения дроссельного контура, заземляющий трансформатор также может нести вторичные нагрузки и заменять станционный трансформатор. При несении вторичных нагрузок первичная мощность заземляющего трансформатора должна быть равна сумме мощности дроссельного контура и мощности вторичной нагрузки; при отсутствии вторичных нагрузок его мощность равна мощности дроссельного контура.
Цель добавления демпфирующего резистора — ограничить смещение напряжения UN нейтральной точки до менее 15% фазного напряжения при возникновении серийного резонанса в системе, чтобы поддерживать нормальное функционирование системы и предотвращать перенапряжение. При возникновении однофазного замыкания на землю через нейтральную точку протекает большой ток, и демпфирующий резистор должен быть короткозамкнут в этот момент.
При использовании метода выбора линии с параллельным средним сопротивлением требуется параллельный резистор, который подключается параллельно к обоим концам дроссельного контура. Когда устройство подтверждает, что в системе произошло постоянное однофазное замыкание на землю, среднее сопротивление вводится в эксплуатацию, чтобы ввести активный ток в систему для выбора линии, после чего сопротивление отключается через короткую задержку.
Чем выше диэлектрическая проницаемость, тем выше проводимость.
Трехфазные трансформаторы, используемые в распределительных сетях, в основном используют режим соединения Dyn11, который имеет следующие преимущества: он может уменьшить гармонические токи, улучшить качество питания, имеет низкое нулевое сопротивление, может увеличить однофазный ток короткого замыкания, что способствует отключению однофазных замыканий на землю; он может полностью использовать мощность трансформатора при неравномерной трехфазной нагрузке, одновременно снижая потери трансформатора.
Волновое сопротивление линии, подключенной к первичной стороне трансформатора, обычно составляет несколько сотен ом, а линии, подключенной к низковольтной стороне, — обычно несколько десятков до более чем сотни ом.
Частота демпфирования промышленной частоты обычной воздушной линии составляет около 3%-5%, которая может увеличиться до 10% при увлажнении линии; частота демпфирования промышленной частоты кабельной линии составляет около 2%-4%, которая может достичь 10% при старении изоляции.
Емкость относительно земли каждой фазы воздушных линий 3-35 кВ составляет 5000-6000 пФ/км. Емкостный ток воздушных линий в двухцепных линиях на одной опоре Ic=(1,4-1,6)Id (где Id — емкостный ток одного цепи в двухцепных линиях; коэффициент 1,6 соответствует линиям 35 кВ, а 1,4 — линиям 10 кВ).
Для системы с резонансным заземлением нейтральной точки, при возникновении однофазного замыкания на землю, поскольку нулевое сопротивление близко к бесконечности, остаточный ток не содержит 3-ю и целочисленные кратные гармонические токи, в основном 5-ю и 7-ю гармонические токи.
Согласно регламенту, когда дроссельный контур подключен к обычному трансформатору, его мощность не должна превышать 20% мощности трансформатора. Z-типовому трансформатору можно подключить дроссельный контур мощностью 90%-100%. Кроме подключения дроссельного контура, заземляющий трансформатор также может нести вторичные нагрузки и заменять станционный трансформатор, что позволяет сэкономить инвестиционные затраты.
Во время работы заземляющего трансформатора, когда через него проходит нулевой ток определенной величины, токи, протекающие через две однофазные обмотки на одном стержне, направлены в противоположные стороны и равны по величине, так что магнитодвижущие силы, создаваемые нулевым током, точно компенсируют друг друга, что приводит к очень низкому нулевому сопротивлению. Благодаря низкому нулевому сопротивлению заземляющего трансформатора, при возникновении однофазного замыкания на землю в фазе C, ток заземления I фазы C поступает в нейтральную точку через землю и делится на три равные части, поступая в заземляющий трансформатор; поскольку токи, поступающие в заземляющий трансформатор, равны, смещение нейтральной точки N остается неизменным, и трехфазные линейные напряжения остаются симметричными.
Гармоники в нулевой последовательности в основном вызваны нелинейными характеристиками сердечника трансформатора. Поскольку вторичная сторона трансформаторов в распределительных сетях Китая в основном использует треугольное соединение, в нулевой последовательности обычно нет 3-й и целочисленных кратных высших гармоник, поэтому ток замыкания на землю практически не содержит этих высших гармонических компонентов, в основном 5-ю и 7-ю гармонические компоненты, величина которых изменяется в зависимости от нагрузки.
Для однофазного замыкания на землю эквивалентная последовательная сеть является последовательным соединением положительной, отрицательной и нулевой последовательностей; для двухфазного замыкания на землю эквивалентная последовательная сеть является параллельным соединением положительной, отрицательной и нулевой последовательностей; для двухфазного короткого замыкания эквивалентная последовательная сеть является параллельным соединением положительной и отрицательной последовательностей; для трехфазного короткого замыкания эквивалентная последовательная сеть включает только положительную последовательность.
Вход
