분류부터 결선방식까지 접지변압기에 대한 가장 포괄적인 설명

전력 시스템의 6kV, 10kV 및 35kV 전력망은 일반적으로 중립 비접지 작동 모드를 채택합니다. 전력망에서 주 변압기의 저전압 측은 일반적으로 삼각형 방식으로 연결되며 접지할 수 있는 중성점이 없습니다. 접지되지 않은 중립 시스템에서 단상 접지 오류가 발생하면 선간 전압 삼각형이 대칭을 유지합니다. 전원 시스템은 1~2시간 동안 사용자에게 계속 전원을 공급할 수 있으며 용량성 전류는 상대적으로 작아(10A 미만) 간헐적인 아크를 일으키지 않습니다. 일부 일시적인 접지 오류는 자동으로 사라질 수 있으며 이는 전원 공급 장치의 신뢰성을 높이고 정전 사고를 줄이는 데 매우 효과적입니다. 그러나 도시 전력망의 지속적인 확장과 케이블 인출선의 지속적인 증가로 시스템의 대지까지의 용량성 전류가 급격히 증가하고 단상 접지 후 고장점을 통해 흐르는 용량성 전류가 크다(이상 10A).

아크는 소화하기 쉽지 않으며 강자성 공진 과전압을 자극하기 쉽고 간헐적인 아크 조명 접지 과전압을 생성하여 절연 손상을 일으키고 라인을 트립하고 사고를 확장할 수 있습니다.

구체적으로:

단상 접지 아크의 간헐적인 소멸 및 재점화는 최대 진폭 4U(U는 정상 상 전압의 피크 값) 이상의 아크 접지 과전압 및 장기간 지속되어 전기 장비의 절연에 큰 피해를 줍니다. 약한 절연에서 고장을 일으키고; 큰 손실을 초래합니다.

연속 아크로 인한 공기 해리는 주변 공기의 절연을 파괴하고 상간 단락이 발생하기 쉽습니다.

강자성 공진 과전압은 전압 변압기를 쉽게 태워 피뢰기가 손상되어 피뢰기가 폭발할 수도 있습니다. 이러한 결과는 전력망 장비의 절연을 심각하게 위협하고 전력망의 안전한 작동을 위험에 빠뜨립니다.

단상 지락 사고 시 지락으로 흐르는 용량성 전류를 줄이기 위해서는 변압기의 중성점에 아크 억제 코일 및 기타 보상 장치를 설치해야 합니다. 따라서 접지단락차단전류를 줄이고 계통전원의 신뢰성을 향상시키기 위해서는 중성점에 아크억제코일을 연결할 수 있도록 수동으로 중성점을 설정하는 것이 필요하다.

■ 국내외 현재 사용

중국의 접지 변압기는 일반적으로 Z형 배선(또는 지그재그 배선)을 채택합니다. 투자 및 변전소 공간을 절약하기 위해 일반적으로 변전소에서 사용되는 장비에 전원을 공급하는 데 사용되는 변압기를 대체하기 위해 세 번째 권선이 접지 변압기에 추가됩니다. Reactor의 국가 표준에 따르면 접지 변압기의 접지 모드는 직접 접지로 나눌 수 있습니다. 리액터, 저항 및 아크 억제 코일을 통해 접지됩니다. 직접 접지는 중국에서 사용되지 않았지만 일부 전력 연구 부서에서 이 측면에 대해 논의하기 시작했습니다. 외국의 접지 변압기는 일반적으로 10kV 비 접지 시스템에 사용되는 Z 형 연결을 채택하고 배전망의 접지 보호를 구성합니다. 시스템에 접지 오류가 발생하면 접지 변압기는 포지티브 시퀀스 및 네거티브 시퀀스 전류에 높은 임피던스를 제공하고 제로 시퀀스 전류에 대한 낮은 저항을 제공하여 접지 보호가 안정적으로 작동하도록 합니다.

■ 삼상 접지 변압기

삼상 접지 변압기 이 ​​유형의 변압기는 Z형 배선(또는 지그재그 배선)을 사용합니다. 일반 변압기와 다른 점은 각 위상 코일이 두 그룹으로 나뉘어 이 위상의 자극에 역방향으로 감겨 있다는 것입니다. 이 연결의 장점은 0 시퀀스 자속이 자극을 따라 흐를 수 있는 반면 일반 변압기의 0 시퀀스 자속은 자기 누설 회로를 따라 흐른다는 것입니다. 따라서 Z형 접지 변압기의 제로 시퀀스 임피던스는 매우 작은 반면(약 10Ω) 일반 변압기의 제로 시퀀스 임피던스는 훨씬 큽니다. 규정에 따르면 아크 억제 코일이 있는 일반 변압기의 용량은 변압기 용량의 20%를 초과할 수 없습니다. Z형 변압기는 90%~100% 용량의 아크 억제 코일을 장착할 수 있습니다. 아크 억제 코일 외에도 접지 변압기에는 스테이션 변압기를 대체할 수 있는 2차 부하가 장착되어 투자 비용을 절감할 수 있습니다.

■ 단상 접지 변압기

단상 접지 변압기 단상 접지 변압기는 저항 캐비닛의 비용과 부피를 줄이기 위해 Satons 변압기의 중성점 및 중성점 접지 저항 캐비닛이 있는 발전기에 주로 사용됩니다.

■ 작업 특성

(1) 제로 시퀀스 전류의 출력을 보장하기 위한 낮은 제로 시퀀스 임피던스;

(2) 무부하 전류를 줄이기 위한 높은 여기 임피던스;

(3) 낮은 무부하 손실로 일상적인 작동을 위한 에너지 소비를 줄입니다.

■ 배선 방식

YNyn 연결

이 연결 방식의 변압기는 일반적으로 3상 3열 철심을 채택하고 고전압 측의 중성점은 아크 억제 코일과 연결하여 접지를 실현할 수 있습니다. 그러나 단상 접지된 영상전류가 고전압측 권선을 통해 흐를 때 생성된 영상자전위는 2차 자기전위와 균형을 이루지 못하고 같은 방향의 영상자속은 루프를 형성할 수 없다. 많은 수의 제로 시퀀스 자속이 클램프, 오일 및 오일 탱크 본체를 통과하여 폐쇄 루프를 형성하므로 오일 탱크 및 클램프에 추가 손실이 발생하여 국부 과열이 발생할 수 있습니다. 변압기 용량의 활용은 제한적입니다. 중국 전력 부문의 관련 운영 규정은 YNyn 연결 변압기의 중성점 연결 아크 억제 코일의 작동 상태에 대해 다음과 같은 조항을 만들었습니다.

(1) 아크 억제 코일의 용량은 변압기 정격 용량의 20%를 초과하지 않아야 합니다.

(2) 변압기의 아크 억제 코일을 통해 흐르는 영상 전류에 의해 발생하는 영상 전압 강하는 정격 상 전압의 10%를 초과하지 않아야 합니다.

YNd 연결 변압기와 아크 억제 코일 XL의 연결 모드는 2차 측의 삼각형 연결이 제로 시퀀스 전류의 폐쇄 경로를 제공할 수 있으므로 제로 시퀀스 리액턴스가 작다는 특징이 있습니다. 또한, 각 코어 열의 1차 및 2차 권선의 영계열 자기 전위가 균형을 이루므로 영계열 자기 누설도 적습니다. 그러나 YN 연결 권선이 외부에 있는 경우 오일 탱크 및 기타 구성 요소에서 발생하는 제로 시퀀스 추가 손실을 완전히 피할 수 없습니다. 아크 억제 코일과 연결되면 용량의 활용이 여전히 제한됩니다. 해외 테스트 연구에 따르면 YNd 연결 접지 변압기의 허용 가능한 작동 모드는 다음과 같습니다.

(1) 2차 전부하가 정상일 때 YN 측에 연결된 아크 억제 코일의 용량은 변압기 정격 용량의 50%를 초과하지 않아야 합니다.

(2) 2차 부하가 평상시 변압기 용량의 50%에 불과할 때 아크 억제 코일 용량은 변압기의 정격 용량과 같을 수 있습니다.

이 연결의 2차 측은 지역 부하나 변전소 자체에 전원을 공급할 수 있지만 삼각형 연결은 하이브리드 전원과 조명 사용자에게 동시에 전원을 공급하기 어렵기 때문에 적용이 크게 제한될 것입니다.

YN, 개방 d 연결은 YNd 연결과 유사한 아크 억제 코일 XL과 연결됩니다. 열린 d의 연결 모드는 변압기의 제로 시퀀스 리액턴스를 조정하기 위해 열린 삼각형 측면의 저항 또는 리액터와 연결될 수 있으며 저항의 연결은 또한 네트워크의 강자성 공진을 억제할 수 있습니다. 3상5열 철심을 채용하면 영상임피던스 값도 크게 높일 수 있고, 아크억제코일을 생략하는 것도 가능하지만 구조가 복잡하고 원가가 상승한다. 또한 개방형 삼각형 연결의 2차 사용은 지역 부하에 대한 전원 공급 및 자체 사용 전원 요구를 충족할 수 없으므로 이 방법은 널리 사용되지 않습니다.

ZN, yn 연결 변압기는 접지 변압기의 공통 연결 모드인 아크 억제 코일 XL과 연결됩니다. 지그재그 연결 방식의 동일한 철심 기둥에 상하반 권선에 있는 영계열 자기 전위는 크기가 같고 방향이 반대일 뿐 서로 상쇄되기 때문에 영계열 누설 자속은 매우 작은 값으로 감소한다. , 제로 시퀀스 리액턴스 값이 매우 작고 용량이 연결된 아크 억제 코일의 용량과 같을 수 있습니다.

국내외에서 널리 사용되는 접지 변압기는 주로 이러한 방식으로 연결됩니다. 저전압 측에 yn접합방식을 채택하여 국부전원 또는 변전소 자가사용전원을 동시에 공급할 수 있다. 저전압 측의 용량은 일반적으로 고전압 측의 용량보다 작습니다. 대부분의 경우 저압측 용량은 80~200kVA 범위 내이다.

고전압 측의 정격 용량은 연결된 아크 억제 코일의 용량과 같을 수 있지만 Z자형 연결은 Y자형 연결보다 1.15배 더 많은 권수를 가지므로 접지 변압기의 실제 용량은 아크 억제 코일 용량의 1.15배로 한다.

■ 작동원리

시스템에서 단상 오류가 발생한 경우 접지 변압기의 작동 원리 다이어그램은 공통 ZNyn 배선으로 설명됩니다. 접지변압기가 동작중에 일정한 크기의 영상전류를 통과하게 되면 같은 철심기둥에 있는 2개의 단상권선에 흐르는 전류는 방향이 반대이고 그 크기도 같기 때문에 접지변압기에 의해 발생하는 자기전위는 제로 시퀀스 전류는 오프셋과 정반대이므로 제로 시퀀스 임피던스도 매우 작습니다.

접지 변압기가 고장 나면 중성점이 보상 전류를 통해 흐를 수 있습니다. 제로 시퀀스 임피던스가 작기 때문에 제로 시퀀스 전류가 통과할 때 발생하는 임피던스 전압 강하는 시스템의 안전을 위해 가능한 한 작아야 합니다. 접지변압기는 영상임피던스가 낮은 특성을 가지고 있기 때문에 C상에서 단상지락사고가 발생하면 C상 지락전류 I는 대지를 거쳐 중성점으로 흘러 3등분되어 흘러간다. 접지 변압기. 접지변압기에 흐르는 삼상전류는 같기 때문에 중성점 N의 변위는 변하지 않고 삼상 선간전압은 대칭을 이룬다.

그러나 제조 공정에서 고압 권선의 상부 및 하부 권선의 권선 및 기하학적 치수가 완전히 동일할 수 없으므로 제로 시퀀스 전류에 의해 생성된 자기 전위가 반대 방향으로 정확히 오프셋될 수 없습니다. 방향이며 여전히 일반적으로 약 6-10Ω의 특정 제로 시퀀스 임피던스를 생성합니다. 600Ω의 스타 연결 변압기의 제로 시퀀스 임피던스와 비교할 때 그 장점은 자명합니다. 또한 지그재그 접지 변압기는 무부하 전류 및 무부하 손실을 가능한 한 작게 만들 수 있습니다. 일반 스타 연결 변압기와 비교하여 지그재그 연결 변압기의 각 상 철심은 두 개의 철심 기둥의 권선으로 구성됩니다. 벡터 다이어그램에 따르면 일반 스타 연결 변압기와 비교할 때 전압이 동일할 때 1.16배 더 감아야 합니다. 중성점 저항 접지 모드에서 단상 접지가 있는 도시 배전망의 제로 시퀀스 임피던스와 포지티브 시퀀스 임피던스의 진폭은 크게 다릅니다. 3상 양 및 음의 시퀀스 전류가 흐를 때 접지 변압기의 각 철심 열의 자기 전위는 철심 열의 서로 다른 위상의 두 권선 자기 전위의 페이저의 합입니다. 3개의 철심 기둥의 자기 전위는 위상차가 120°인 3상 평형량의 그룹입니다. 생성된 자속은 3개의 철심 기둥에 루프를 형성할 수 있습니다. 자기 회로의 자기 저항이 작고 자속이 크며 유도 전위가 크며 큰 양의 시퀀스와 음의 시퀀스 임피던스를 나타냅니다. 따라서 접지변압기는 정극성 및 역상분 임피던스가 크고 영상분 임피던스가 작은 특성을 갖는다.

■ 주요 기술 파라미터

배전망의 아크 억제 코일 접지 보상 요구를 충족하고 변전소 전력 및 조명 부하 요구를 충족시키기 위해 Z형 연결 변압기를 선택하고 접지 변압기의 주요 매개변수를 합리적으로 설정해야 합니다.

(1) 정격용량의 접지변압기의 1차측 용량은 아크억제코일의 용량과 일치하여야 한다. 기존 아크억제코일의 용량규격에 따르면 접지트랜스의 용량은 아크억제코일 용량의 1.05~1.15배로 설정하는 것을 권장한다. 예를 들어, 200kVA 아크 억제 코일 1개를 장착한 접지 변압기의 용량은 215kVA입니다.

(2) 중성점 보상 전류의 단상 사고 시 변압기 중성점에 흐르는 총 전류:

어디에:

U는 배전망의 라인 전압(V)입니다. Zx는 아크 억제 코일(Ω)의 임피던스입니다.

Zd는 접지 변압기의 1차 제로 시퀀스 임피던스(Ω/위상)입니다.

Zs는 시스템 임피던스(Ω)입니다.

중성점 보상 전류의 지속 시간은 아크 억제 코일의 지속 시간과 동일해야 하며 지정된 대로 2시간이어야 합니다.

(3) 제로 시퀀스 임피던스 제로 시퀀스 임피던스는 단상 접지 단락 전류를 제한하고 과전압을 억제하기 위해 계전기 보호에 중요한 영향을 미치는 접지 변압기의 중요한 매개 변수입니다. 2차 코일이 없는 지그재그(Z 유형) 및 스타/개방형 델타 연결 접지 변압기의 경우 하나의 임피던스, 즉 제로 시퀀스 임피던스만 있으므로 제조 부서에서 전력 부서의 요구 사항을 충족할 수 있습니다.

(4) 손실은 접지 변압기의 중요한 성능 매개변수입니다. 2차 코일이 있는 접지 변압기의 경우 무부하 손실은 동일한 용량의 이중 권선 변압기와 동일할 수 있습니다. 부하손실은 2차측이 전부하 운전일 때 1차측의 경부하로 인해 2차측과 같은 용량의 복권변압기보다 1차측의 부하손실이 적다.

(5) 국가 표준에 따르면 접지 변압기의 온도 상승은 다음과 같습니다.

1) 정격연속전류 이하의 온도상승은 일반전력변압기의 건식변압기 국가표준의 규정을 따르되 주로 2차측에 부하가 빈번한 접지변압기에 적용한다.

2) 단시간 부하 전류의 지속 시간이 10초 미만인 경우(주로 중성점이 저항과 연결된 경우) 온도 상승은 단락 시 온도 상승 제한에 대한 국가 표준 전력 변압기의 규정을 준수해야 합니다. 정황;

3) 접지변압기와 아크억제코일을 함께 동작시 온도상승은 아크억제코일의 온도상승에 관한 규정을 준수하여야 한다. 스타/오픈 델타 연결 접지 변압기; 정격 전류의 최대 흐름 시간이 2h로 지정된 권선의 경우 지정된 온도는 100K입니다.

• 년도
  --
• 비즈니스 유형
  --
• 국가 / 지역
  --
• 주요 산업
  --
• 주요 상품
  --
• 기업의 법적 사람
  --
• 총 직원
  --
• 연간 출력 값
  --
• 수출 시장
  --
• 협력 고객
  --