Z-տիպ երկրացուցիչ ձեռնարկը. Տեխնիկական վերլուծություն և կամավոր լուծումներ էլեկտրաէներգետիկ համակարգի կայունության բարձրացման համար

Z-տիպի թարմացնողները, որպես հատուկ գլխավոր շղթայով թարմացնողներ եզրակացած կողմնակցություններով, ցուցադրում են բաժանարար առավելություններ էլեկտրաէներգետիկ համակարգերում։ Այս հոդվածը ներկայացնում է դրանց տեխնիկական հատկությունների խորը վերլուծություն և ընդհանուր լուծում, որը ներառում է ընտրությունը, կոնֆիգուրացիան, ներկայացումը, նախատեսումը և սերվիսը՝ տարբեր կիրառությունների պահանջները բավարարելու համար։

​1․ Z-տիպի Թարմացնողների Հիմնական Առավելությունները​

1.1 ​Ultra-Low Zero-Sequence Impedance​
Z-տիպի թարմացնողները համարժեք զրո-հաջորդական իմպեդանսով (≈10Ω) առաջացնում են փոքր հոսանքի գլխավոր շղթայով համակարգերի համար կատարական լուծում։ Նրանց կողմնակցության կառուցվածքը կանցնում է զրո-հաջորդական մագնիսական հոսքը կորպուսում, որը թույլ է տալիս 90-100% աղբյուր անջատող կուլի տարածք (հակառակ սովորական թարմացնողների 20%-ի)։

1.2 ​Հարմոնիկական Սպառում​
Զիգ-զագ կապը չորս հարմոնիկները անհամար է անհարմոնիկ դարձնում, պարզ սինուսոիդային փուլային լարումների և ավելի լավ էլեկտրաէներգետիկ որակի ապահովում։ Նորմալ աշխատանքային պայմաններում նրանք ցուցադրում են բարձր դրական/բացասական հաջորդական իմպեդանս և փոքր անբեռնային կորուստներ։

1.3 ​Բազմագործողություն​
Z-տիպի թարմացնողները կարող են կատարել երկու դեր՝ գլխավոր շղթայի և ստացիոնային սպասարկող թարմացնողների դեր, նվազեցնելով ներկայացման կառույցների արժեքը։ Նրանք նաև բարձրացնում են կայունությունը կայանալու համար լուսային կայանալու կանխարգելման համար, նվազեցնելով կայանալու ներկայացման հավանականությունը վարկային փոփոխականություններից։

2. Կարևոր Կիրառությունների Սցենարներ​

2.1 ​Վառելի Էներգիայի Միավորում​
Երկայնում/արևային դաշտերում Z-տիպի թարմացնողները առաջացնում են արտաքին ներառություններ դելտային կապված համակարգերի համար, որը հնարավորություն է տալիս ռելե պաշտպանություն և անհամաչափ բեռնավորում։

2.2 ​Քաղաքային Կաբելային ქանակներ​
Դեպքերում, երբ կապակցված հոսանքները >10A (3-10kV) կամ >30A (35kV+), Z-տիպի թարմացնողները աջակցում են աղբյուր անջատող կուլերի կամ դիմադրությունների օգնությամբ կանխարգելելու միջակայքային կայանալու ավելացումները։

2.3 ​Ինդուստրական և Երկայնում Սիստեմներ​

• ​Ինդուստրական ցանցեր: Հավասարակշռել բեռնավորումները, սպառել հարմոնիկները և պաշտպանել սարքավորումները ներկայացման հոսանքներից։
• ​Երկայնում տրանզիտ: Նվազեցնել կայանալու հոսանքները կայանալու կանխարգելման համար կայանալու պոտենցիալները կայանալու համար (օրինակ, Շենցենի մետրոպոլիտենը կանխարգելել է կորոզիայի ներկայացման 60%)։

3. Կոնֆիգուրացիան Աղբյուր Անջատող Կուլերի և Գլխավոր Շղթայի Դիմադրությունների Հետ​

3.1 ​Աղբյուր Անջատող Կուլեր​

• ​Պատրաստում: Օգտագործել ավտոմատ կուլեր դադարի դիմադրություններով (≈12% կուլերի ռեակտանսի հետ) սահմանափակելու ռեզոնանսը։
• ​參數：35kV 系统需要 3.77–77.28Ω 的电阻；剩余电流 ≤5A，失谐度 ±5%。

3.2 ​Grounding Resistors​

• ​Formula: R=Up(2–3)ICR = \frac{U_p}{(2–3)I_C}R=(2–3)IC​Up​​, where UpU_pUp​= phase voltage, ICI_CIC​ = capacitive current.
• ​Typical values: 5–30Ω for 35kV systems (1000–2000A), 10–15Ω for 10kV systems (15–600A).

​3.3 Protection & SCADA Integration​

• Zero-sequence CTs monitor fault currents (e.g., 1000A threshold for 35kV systems).
• AI-driven SCADA systems enable millisecond fault response (e.g., Shanghai Metro’s 99.999% reliability).

Here is the professional English translation of the technical specifications table:

4. Installation & Commissioning Guidelines​

4.1 Pre-Installation Checks​

• Verify civil works (e.g., embedded parts, drainage) and equipment integrity (e.g., insulation, bushings).

4.2 ​Wiring Options​

• ​Option 1: Direct connection to main transformer (cost-effective but less reliable).
• ​Option 2: Separate bay with circuit breakers (higher reliability).

​4.3 Testing Protocols​

• ​Pre-commissioning: Measure DC resistance, insulation, and voltage ratio.
• ​Load Tests: Validate protection logic via simulated ground faults and monitor no-load noise for abnormalities.

5. Maintenance & Smart Monitoring​

5.1 ​Routine Inspections​

• Check grounding resistance (≤4Ω), insulation, and load balance to prevent neutral-line overloads.

5.2 ​IoT-Driven Predictive Maintenance​

• Sensors (e.g., VBL12 triaxial sensors) monitor vibration, temperature, and tilt (ISO 10816 compliant).
• Cloud-based AI predicts faults 7 days in advance (e.g., averted $2M loss in a power plant).

5.3 ​Fault Diagnosis​

• Address 100Hz vibrations (loose windings), neutral-point voltage >15% (system imbalance), or resistor failures.

6. Economic & Reliability Analysis​

6.1 ​Cost-Benefit​

• Initial costs are 15% higher than conventional transformers, but savings include:
  • Dual functionality (grounding + station service).
  • Reduced lightning damage and maintenance (30% lower annual costs).
• ROI: ~3 years in urban grid upgrades.

6.2 ​Reliability Metrics​

• 40% higher system stability in cable networks.
• Predictive maintenance cuts downtime by 60%.