Nga klasifikimi në modalitetin e instalimeve elektrike, shpjegimi më gjithëpërfshirës i transformatorit të tokëzimit

Rrjetet e energjisë 6kV, 10kV dhe 35kV në sistemin energjetik në përgjithësi miratojnë mënyrën neutrale të funksionimit të pabazuar. Ana e tensionit të ulët të transformatorit kryesor në rrjetin e energjisë është përgjithësisht e lidhur në një mënyrë trekëndëshi dhe nuk ka asnjë pikë neutrale që mund të tokëzohet. Kur ndodh një defekt i tokëzimit njëfazor në një sistem neutral të pabazuar, trekëndëshi i tensionit të linjës mbetet simetrik. Sistemi i energjisë mund të vazhdojë të furnizojë me energji përdoruesit për 1 deri në 2 orë, dhe rryma kondensative është relativisht e vogël (më pak se 10A), e cila nuk do të shkaktojë hark të ndërprerë. Disa defekte kalimtare të tokëzimit mund të zhduken automatikisht, gjë që është shumë efektive për përmirësimin e besueshmërisë së furnizimit me energji elektrike dhe reduktimin e aksidenteve të ndërprerjes së energjisë. Sidoqoftë, me zgjerimin e vazhdueshëm të rrjetit energjetik urban dhe rritjen e vazhdueshme të linjave dalëse kabllore, rryma kondensative e sistemit në tokë rritet ndjeshëm, dhe rryma kondensative që rrjedh nëpër pikën e prishjes pas tokëzimit njëfazor është e madhe (më shumë se 10A).

Harku nuk është i lehtë për t'u shuar, është e lehtë të ngacmosh mbitensionin e rezonancës ferromagnetike dhe të prodhosh mbitension të përhershëm të tokëzimit të lehtë të harkut, i cili mund të shkaktojë dëmtim të izolimit, të prishë linjën dhe të zgjerojë aksidentin

Konkretisht:

Shuarja me ndërprerje dhe rindezja e harkut të tokëzimit njëfazor do të prodhojë mbitension të tokëzimit të harkut me amplitudë deri në 4U (U është vlera kulmore e tensionit të fazës normale) ose kohëzgjatje më e lartë dhe e gjatë, e cila do të shkaktojë dëm të madh në izolimin e pajisjeve elektrike dhe shkaktojnë prishje në izolim të dobët; Të shkaktojë humbje të mëdha.

Disociimi i ajrit i shkaktuar nga harku i vazhdueshëm shkatërron izolimin e ajrit përreth dhe është i prirur ndaj qarkut të shkurtër nga faza në fazë.

Mbitensioni i rezonancës feromagnetike mund të djegë lehtësisht transformatorin e tensionit dhe të shkaktojë dëmtim të shkarkuesit, gjë që mund të shkaktojë edhe shpërthimin e shkresës. Këto pasoja do të kërcënojnë seriozisht izolimin e pajisjeve të rrjetit elektrik dhe do të rrezikojnë funksionimin e sigurt të rrjetit elektrik.

Për të reduktuar rrymën kondensative në tokë në rast të defektit të tokëzimit njëfazor, është e nevojshme të instaloni spiralen e shtypjes së harkut dhe pajisje të tjera kompensimi në pikën neutrale të transformatorit. Prandaj, është e nevojshme të vendosni manualisht një pikë neutrale në mënyrë që spiralja e shtypjes së harkut të mund të lidhet në pikën neutrale për të zvogëluar rrymën e ndërprerjes së qarkut të shkurtër të tokëzimit dhe për të përmirësuar besueshmërinë e furnizimit me energji të sistemit.

■ Përdorimi aktual brenda dhe jashtë vendit

Transformatori i tokëzimit në Kinë zakonisht miraton instalime elektrike të tipit Z (ose instalime elektrike zigzag). Për të kursyer investimet dhe hapësirën e nënstacionit, një dredha-dredha e tretë zakonisht shtohet në transformatorin e tokëzimit për të zëvendësuar transformatorin e përdorur për furnizimin me energji elektrike për pajisjet e përdorura në nënstacion. Sipas standardit kombëtar të Reaktorit, mënyra e tokëzimit të transformatorit të tokëzimit mund të ndahet në tokëzim të drejtpërdrejtë; Ai është i bazuar përmes reaktorit, rezistencës dhe spirales së shtypjes së harkut. Tokëzimi i drejtpërdrejtë nuk është përdorur në Kinë, por disa departamente të kërkimit të energjisë elektrike kanë filluar të diskutojnë këtë aspekt. Transformatori i tokëzimit në vendet e huaja zakonisht adopton ose lidhje të tipit Z, i cili përdoret për sistemin e pa tokëzuar 10 kV dhe përbën mbrojtjen e tokëzimit të rrjetit të shpërndarjes. Kur sistemi ka një defekt në tokëzim, transformatori i tokëzimit paraqet rezistencë të lartë ndaj rrymës së sekuencës pozitive dhe sekuencës negative dhe rezistencë të ulët ndaj rrymës së sekuencës zero, duke e bërë mbrojtjen e tokëzimit të funksionojë në mënyrë të besueshme.

■ Transformatori i tokëzimit trefazor

Transformatori i tokëzimit trefazor Ky lloj transformatori përdor instalime elektrike të tipit Z (ose instalime elektrike zigzag). Dallimi nga transformatorët e zakonshëm është se çdo spirale faze ndahet në dy grupe dhe mbështillet në polin magnetik të kësaj faze në të kundërt. Avantazhi i kësaj lidhjeje është se fluksi magnetik i sekuencës zero mund të rrjedhë përgjatë polit magnetik, ndërsa fluksi magnetik i sekuencës zero të transformatorëve të zakonshëm rrjedh përgjatë qarkut të rrjedhjes magnetike. Prandaj, impedanca e sekuencës zero të transformatorëve të tokëzimit të tipit Z është shumë e vogël (rreth 10 Ω), ndërsa ajo e transformatorëve të zakonshëm është shumë më e madhe. Sipas rregulloreve, kapaciteti i transformatorit të zakonshëm me spirale shtypëse të harkut nuk duhet të kalojë 20% të kapacitetit të transformatorit. Transformatori i tipit Z mund të pajiset me spirale për shtypjen e harkut me kapacitet 90%~100%. Përveç bobinës së shtypjes së harkut, transformatori i tokëzimit mund të pajiset edhe me ngarkesë dytësore, e cila mund të zëvendësojë transformatorin e stacionit, duke kursyer kështu koston e investimit.

■ Transformatori i tokëzimit njëfazor

Transformatori i tokëzimit njëfazor Transformatori i tokëzimit njëfazor përdoret kryesisht për gjeneratorin me pikë neutrale dhe kabinetin e rezistencës së tokëzimit me pikë neutrale të transformatorit Satons për të zvogëluar koston dhe vëllimin e kabinetit të rezistencës.

■ Karakteristikat e punës

(1) Impedancë e ulët e sekuencës zero për të siguruar daljen e rrymës së sekuencës zero;

(2) Impedancë e lartë ngacmimi për të reduktuar rrymën pa ngarkesë;

(3) Humbje e ulët pa ngarkesë për të kursyer konsumin e energjisë për funksionimin e përditshëm.

■ Modaliteti i lidhjes

Lidhja YNyn

Transformatori me këtë mënyrë lidhjeje përgjithësisht miraton bërthamën trefazore prej hekuri me tre kolona, ​​dhe pika neutrale në anën e tensionit të lartë mund të lidhet me spirale të shtypjes së harkut për të realizuar tokëzimin. Megjithatë, kur rryma njëfazore e sekuencës zero të tokëzuar rrjedh nëpër mbështjelljen anësore të tensionit të lartë, potenciali magnetik i gjeneruar i sekuencës zero nuk mund të balancohet nga potenciali magnetik dytësor dhe fluksi magnetik i sekuencës zero në të njëjtin drejtim nuk mund të formojë një lak në bërthama prej hekuri me tre kolona, ​​kështu që një numër i madh i fluksit magnetik të sekuencës zero mund të kalojë vetëm përmes kapëses, trupit të vajit dhe rezervuarit të vajit për të formuar një lak të mbyllur, duke shkaktuar kështu humbje shtesë në rezervuarin e vajit dhe kapësin, duke rezultuar në mbinxehje lokale, Shfrytëzimi i kapacitetit të transformatorit është i kufizuar. Rregulloret përkatëse të funksionimit të sektorit energjetik të Kinës kanë bërë dispozitat e mëposhtme për gjendjen e punës të spirales së shtypjes së harkut të lidhjes së pikës neutrale të transformatorit të lidhjes YNyn:

(1) Kapaciteti i bobinës shtypëse të harkut nuk duhet të kalojë 20% të kapacitetit nominal të transformatorit;

(2) Rënia e tensionit e sekuencës zero e gjeneruar nga rryma e sekuencës zero që rrjedh nëpër bobinën e shtypjes së harkut në transformator nuk duhet të kalojë 10% të tensionit të vlerësuar të fazës;

Mënyra e lidhjes së transformatorit të lidhjes YNd dhe spirales së shtypjes së harkut XL karakterizohet nga fakti se lidhja trekëndore në anën dytësore mund të sigurojë një shteg të mbyllur të rrymës së sekuencës zero, kështu që reaktansa e sekuencës zero është e vogël. Për më tepër, meqenëse potenciali magnetik i sekuencës zero të mbështjelljes primare dhe dytësore në secilën kolonë bërthamore është i balancuar, rrjedhja magnetike e sekuencës zero është gjithashtu e vogël. Megjithatë, kur mbështjellja e lidhjes YN është jashtë, humbja shtesë e sekuencës zero e shkaktuar në rezervuarin e vajit dhe përbërësit e tjerë nuk mund të shmanget plotësisht. Kur lidhet me spiralen e shtypjes së harkut, shfrytëzimi i kapacitetit të tij do të jetë ende i kufizuar. Hulumtimi i testit të huaj tregon se mënyra e lejueshme e punës së transformatorit të tokëzimit të lidhur YNd është:

(1) Kur ngarkesa e plotë dytësore është normale, kapaciteti i bobinës së shtypjes së harkut të lidhur në anën YN nuk duhet të kalojë 50% të kapacitetit të vlerësuar të transformatorit;

(2) Kur ngarkesa dytësore është vetëm 50% e kapacitetit të transformatorit në kohë të zakonshme, kapaciteti i spirales së shtypjes së harkut mund të jetë i barabartë me kapacitetin e vlerësuar të transformatorit.

Edhe pse ana dytësore e kësaj lidhjeje mund të furnizojë me energji ngarkesat rajonale ose vetë nënstacionin, aplikimi i saj do të jetë shumë i kufizuar sepse lidhja trekëndore është e vështirë për të furnizuar energji elektrike për përdoruesit e energjisë hibride dhe të ndriçimit në të njëjtën kohë.

YN, lidhja e hapur d lidhet me spiralen e shtypjes së harkut XL, e cila është e ngjashme me lidhjen YNd. Mënyra e lidhjes së hapur d mund të lidhet me një rezistencë ose reaktor në anën e trekëndëshit të hapur për të rregulluar reaktancën e sekuencës zero të transformatorit, dhe lidhja e rezistencës gjithashtu mund të shtypë rezonancën ferromagnetike të rrjetit. Nëse miratohet bërthama e hekurit me pesë kolona trefazore, vlera e rezistencës së rezistencës së sekuencës zero gjithashtu mund të rritet shumë, madje është e mundur të hiqet një spirale e shtypjes së harkut, por struktura është komplekse dhe kostoja rritet. Përveç kësaj, përdorimi dytësor i lidhjes së hapur trekëndëshi nuk mund të plotësojë nevojat e furnizimit me energji elektrike për ngarkesat rajonale dhe fuqinë e vetëpërdorimit, kështu që kjo metodë nuk përdoret gjerësisht.

ZN, yn transformatori i lidhjes është i lidhur me spiralen e shtypjes së harkut XL, e cila është një mënyrë e zakonshme e lidhjes për transformatorin e tokëzimit. Për shkak se potenciali magnetik i sekuencës zero në mbështjelljet e gjysmës së sipërme dhe të poshtme në të njëjtën kolonë të bërthamës së hekurit të metodës së lidhjes zigzag është vetëm me të njëjtën madhësi dhe drejtim të kundërt, i cili kundërvepron me njëri-tjetrin, fluksi i rrjedhjeve të sekuencës zero reduktohet në një vlerë shumë të vogël. , kështu që vlera e tij e reaktancës së sekuencës zero është shumë e vogël, dhe kapaciteti i saj mund të jetë i barabartë me kapacitetin e spirales së shtypjes së harkut të lidhur.

Transformatori i tokëzimit i përdorur gjerësisht brenda dhe jashtë vendit lidhet kryesisht në këtë mënyrë. Meqenëse metoda e kryqëzimit yn është adoptuar në anën e tensionit të ulët, ajo mund të furnizojë energjinë lokale ose fuqinë e vetëpërdorimit të nënstacionit në të njëjtën kohë. Kapaciteti i anës së tensionit të ulët është zakonisht më i vogël se ai i anës së tensionit të lartë. Në shumicën e rasteve, kapaciteti i anës së tensionit të ulët është në intervalin 80-200 kVA.

Megjithëse kapaciteti i vlerësuar i anës së tensionit të lartë mund të jetë i barabartë me kapacitetin e spirales së lidhur shtypëse të harkut, lidhja në formë Z do të ketë 1,15 herë më shumë kthesa se lidhja në formë Y, kështu që kapaciteti aktual i transformatorit të tokëzimit duhet të të jetë 1,15 herë më i madh se kapaciteti i spirales së shtypjes së harkut.

■ Parimi i punës

Diagrami i parimit të punës së transformatorit të tokëzimit në rast të defektit njëfazor në sistem ilustrohet nga instalimet elektrike të zakonshme ZNyn. Kur transformatori i tokëzimit kalon përmes një madhësie të caktuar të rrymës së sekuencës zero gjatë funksionimit, rryma që rrjedh nëpër dy mbështjelljet njëfazore në të njëjtën kolonë me bërthamë hekuri është në drejtime të kundërta dhe madhësia është e barabartë, kështu që potenciali magnetik i krijuar nga Rryma e sekuencës zero është e kundërt me kompensimin, kështu që impedanca e sekuencës zero është gjithashtu shumë e vogël.

Kur transformatori i tokëzimit dështon, pika neutrale mund të rrjedhë përmes rrymës së kompensimit. Për shkak të impedancës së vogël me sekuencë zero, kur kalon rryma e sekuencës zero, rënia e tensionit e gjeneruar e rezistencës duhet të jetë sa më e vogël që të jetë e mundur për të siguruar sigurinë e sistemit. Për shkak se transformatori i tokëzimit ka karakteristikat e impedancës së ulët të sekuencës zero, kur në fazën C ndodh një defekt i tokëzimit njëfazor, rryma e tokëzimit të fazës C I rrjedh në pikën neutrale përmes tokës dhe ndahet në tre pjesë të barabarta për t'u derdhur. transformatori i tokëzimit. Meqenëse rrymat trefazore që rrjedhin në transformatorin e tokëzimit janë të barabarta, zhvendosja e pikës neutrale N mbetet e pandryshuar, dhe tensioni i linjës trefazore mbetet simetrik.

Sidoqoftë, në procesin e prodhimit, kthesat dhe dimensionet gjeometrike të mbështjelljes së sipërme dhe të poshtme të mbështjelljes së tensionit të lartë nuk mund të jenë plotësisht të barabarta, gjë që e bën të pamundur që potenciali magnetik i gjeneruar nga rryma e sekuencës zero të kompensohet saktësisht në të kundërtën. drejtim, dhe ende gjeneron një impedancë të caktuar të sekuencës zero, zakonisht rreth 6-10 Ω. Krahasuar me impedancën e sekuencës zero të transformatorit të lidhur me yll prej 600 Ω, avantazhet e tij janë të vetëkuptueshme. Përveç kësaj, transformatori i tokëzimit zigzag gjithashtu mund të bëjë sa më të vogël të jetë e mundur rrymën pa ngarkesë dhe humbjen pa ngarkesë. Krahasuar me transformatorin e zakonshëm të lidhjes me yll, çdo bërthamë fazore hekuri e transformatorit të lidhjes zigzag përbëhet nga mbështjellje të dy kolonave me bërthamë hekuri. Sipas diagramit të tij vektorial, kur krahasohet me transformatorin e zakonshëm të lidhjes me yll, ai duhet të mbështillet 1.16 herë më shumë kur tensioni është i njëjtë. Amplituda e rezistencës së rezistencës së sekuencës zero dhe rezistencës së sekuencës pozitive të rrjetit të shpërndarjes urbane me tokëzim njëfazor nën modalitetin e tokëzimit të rezistencës në pikën neutrale ndryshon shumë. Kur rrjedhin rryma me sekuencë pozitive dhe negative trefazore, potenciali magnetik në secilën kolonë të bërthamës së hekurit të transformatorit të tokëzimit është shuma e fazoreve të potencialit magnetik të dy mbështjelljeve të fazave të ndryshme në kolonën e bërthamës së hekurit. Potenciali magnetik në tre shtyllat e bërthamës së hekurit është një grup i sasive të ekuilibrit trefazor me një ndryshim fazor prej 120 °. Fluksi magnetik i krijuar mund të formojë një lak në tre shtyllat e bërthamës së hekurit. Rezistenca magnetike e qarkut magnetik është e vogël, fluksi magnetik është i madh dhe potenciali i induktuar është i madh, duke treguar një sekuencë të madhe pozitive dhe rezistencë të sekuencës negative; Prandaj, transformatori i tokëzimit ka karakteristikat e rezistencës së madhe të sekuencës pozitive dhe negative dhe rezistencës së vogël të sekuencës zero.

■ Parametrat kryesorë teknikë

Për të përmbushur nevojat e kompensimit të tokëzimit të spirales së shtypjes së harkut në rrjetin e shpërndarjes, si dhe për të përmbushur nevojat e fuqisë së nënstacionit dhe ngarkesës së ndriçimit, zgjidhet transformatori i lidhjes së tipit Z, dhe parametrat kryesorë të transformatorit të tokëzimit duhet të vendosen në mënyrë të arsyeshme.

(1) Kapaciteti anësor primar i transformatorit të tokëzimit me kapacitet nominal duhet të përputhet me kapacitetin e bobinës së shtypjes së harkut. Sipas specifikimit të kapacitetit të spirales ekzistuese të shtypjes së harkut, rekomandohet të vendosni kapacitetin e transformatorit të tokëzimit si 1.05-1.15 herë më shumë se kapaciteti i spirales së shtypjes së harkut. Për shembull, kapaciteti i transformatorit të tokëzimit të pajisur me një spirale të shtypjes së harkut 200 kVA është 215 kVA.

(2) Rryma totale që rrjedh nëpër pikën neutrale të transformatorit në rast të defektit njëfazor të rrymës së kompensimit të pikës neutrale:

Ku:

U është tensioni i linjës së rrjetit të shpërndarjes (V); Zx është impedanca e spirales së shtypjes së harkut (Ω);

Zd është impedanca primare e sekuencës zero të transformatorit të tokëzimit (Ω/fazë);

Zs është impedanca e sistemit (Ω);

Kohëzgjatja e rrymës së kompensimit të pikës neutrale duhet të jetë e njëjtë me atë të spirales së shtypjes së harkut, e cila duhet të jetë 2 orë siç specifikohet.

(3) Impedanca e sekuencës zero Impedanca e sekuencës zero është një parametër i rëndësishëm i transformatorit të tokëzimit, i cili ka një ndikim të rëndësishëm në mbrojtjen rele për të kufizuar rrymën e lidhjes së shkurtër të tokëzimit njëfazor dhe për të shtypur mbitensionin. Për transformatorët e tokëzimit të lidhur me zigzag (tipi Z) dhe me yll/delta të hapur pa mbështjellje dytësore, ekziston vetëm një rezistencë e plotë, përkatësisht impedanca e sekuencës zero, në mënyrë që departamenti i prodhimit të mund të përmbushë kërkesat e departamentit të energjisë.

(4) Humbja është një parametër i rëndësishëm i performancës së transformatorit të tokëzimit. Për transformatorin e tokëzimit me spirale dytësore, humbja e tij pa ngarkesë mund të jetë e njëjtë me atë të transformatorit me mbështjellje të dyfishtë me të njëjtin kapacitet. Për humbjen e ngarkesës, kur ana dytësore është në funksionim me ngarkesë të plotë, humbja e ngarkesës së anës parësore është më e vogël se ajo e transformatorit me mbështjellje të dyfishtë me të njëjtin kapacitet si ana dytësore për shkak të ngarkesës së lehtë të anës parësore.

(5) Sipas standardit kombëtar, rritja e temperaturës së transformatorit të tokëzimit është si më poshtë:

1) Rritja e temperaturës nën rrymën e vazhdueshme nominale duhet të jetë në përputhje me dispozitat e standardit kombëtar për transformatorët e tipit të thatë të transformatorëve të fuqisë së përgjithshme, por është kryesisht i zbatueshëm për transformatorët e tokëzimit me ngarkesë të shpeshtë në anën dytësore;

2) Kur kohëzgjatja e rrymës së ngarkesës me kohë të shkurtër është më e vogël se 10 s (kryesisht kur pika neutrale është e lidhur me rezistencën), rritja e temperaturës duhet të jetë në përputhje me dispozitat e transformatorit standard kombëtar të fuqisë për kufirin e rritjes së temperaturës në qark të shkurtër kushtet;

3) Rritja e temperaturës së transformatorit të tokëzimit dhe spiralës së shtypjes së harkut kur funksionojnë së bashku duhet të përputhet me dispozitat për rritjen e temperaturës së spirales së shtypjes së harkut: temperatura e mbështjelljes që rrjedh vazhdimisht përmes rrymës së vlerësuar është 80K, e cila është kryesisht e zbatueshme për transformatori i tokëzimit të lidhjes yll/trekëndësh të hapur; Për mbështjelljen me kohën maksimale të rrjedhës së rrymës nominale të specifikuar si 2h, temperatura e specifikuar është 100K.

• Viti i themeluar
  --
• Lloji i biznesit
  --
• Vendi / Rajoni
  --
• Industria kryesore
  --
• Produktet kryesore
  --
• Personi juridik i ndërmarrjes
  --
• Punonjësit e përgjithshëm
  --
• Vlera vjetore e prodhimit
  --
• Tregu i eksportit
  --
• Klientët e bashkëpunuar
  --