Sınıflandırmadan kablolama moduna, topraklama trafosunun en kapsamlı açıklaması

Güç sistemindeki 6kV, 10kV ve 35kV güç şebekeleri genellikle nötr topraklanmamış çalışma modunu benimser. Elektrik şebekesindeki ana transformatörün alçak gerilim tarafı genellikle üçgen şeklinde bağlanır ve topraklanabilecek nötr noktası yoktur. Nötr topraklanmamış bir sistemde tek fazlı bir topraklama hatası meydana geldiğinde, hat gerilimi üçgeni simetrik kalır. Güç sistemi kullanıcılara 1 ila 2 saat güç sağlamaya devam edebilir ve kapasitif akım nispeten küçüktür (10A'dan az), bu da aralıklı arka neden olmaz. Bazı geçici topraklama hataları otomatik olarak kaybolabilir, bu da güç kaynağı güvenilirliğini artırmak ve elektrik kesintisi kazalarını azaltmak için çok etkilidir. Bununla birlikte, kentsel elektrik şebekesinin sürekli genişlemesi ve kablo çıkış hatlarının sürekli artmasıyla, sistemin toprağa olan kapasitif akımı keskin bir şekilde artar ve tek fazlı topraklamadan sonra arıza noktasından akan kapasitif akım büyüktür (fazladan fazla) 10 A).

Arkın söndürülmesi kolay değildir, ferromanyetik rezonans aşırı voltajını harekete geçirmek ve aralıklı ark hafif topraklama aşırı voltajı üretmek kolaydır, bu da yalıtım hasarına, hattın takılmasına ve kazayı genişletmesine neden olabilir

özellikle:

Tek fazlı topraklama arkının aralıklı olarak sönmesi ve yeniden tutuşması, 4U'ya (U normal faz voltajının tepe değeridir) veya daha yüksek ve uzun süreli genliğe sahip ark topraklama aşırı voltajı üretecek ve bu da elektrikli ekipmanın yalıtımına büyük zarar verecektir. ve zayıf yalıtımda bozulmaya neden olur; Ağır kayıplara neden olur.

Sürekli arkın neden olduğu hava ayrışması, çevredeki havanın yalıtımını bozar ve fazdan faza kısa devreye eğilimlidir.

Ferromanyetik rezonans aşırı gerilimi, gerilim trafosunu kolayca yakabilir ve parafudrda hasara yol açabilir, hatta parafudrun patlamasına neden olabilir. Bu sonuçlar, elektrik şebekesi ekipmanının yalıtımını ciddi şekilde tehdit edecek ve elektrik şebekesinin güvenli çalışmasını tehlikeye atacaktır.

Tek fazlı topraklama arızasında toprağa giden kapasitif akımı azaltmak için transformatörün nötr noktasına ark bastırma bobini ve diğer kompanzasyon cihazlarının takılması gerekir. Bu nedenle, topraklama kısa devre kesme akımını azaltmak ve sistem güç kaynağının güvenilirliğini artırmak için ark bastırma bobininin nötr noktaya bağlanabilmesi için manuel olarak bir nötr nokta oluşturmak gerekir.

■ Yurtiçi ve yurtdışında geçerli kullanım

Çin'deki topraklama trafosu genellikle Z tipi kablolamayı (veya zikzak kablolamayı) kullanır. Yatırım ve trafo merkezi alanından tasarruf etmek için, genellikle trafo merkezinde kullanılan ekipmana güç sağlamak için kullanılan trafoyu değiştirmek üzere topraklama trafosuna üçüncü bir sargı eklenir. Ulusal Reactor standardına göre, topraklama transformatörünün topraklama modu doğrudan topraklamaya bölünebilir; Reaktör, direnç ve ark söndürme bobini üzerinden topraklanmıştır. Çin'de doğrudan topraklama kullanılmadı, ancak bazı elektrik enerjisi araştırma departmanları bu yönü tartışmaya başladı. Yabancı ülkelerdeki topraklama trafosu genellikle 10kV topraksız sistem için kullanılan ve dağıtım şebekesinin topraklama korumasını oluşturan Z tipi bağlantıyı benimser. Sistemde bir topraklama hatası olduğunda, topraklama trafosu, pozitif dizi ve negatif dizi akımına yüksek empedans ve sıfır dizi akımına karşı düşük direnç göstererek topraklama korumasının güvenilir şekilde çalışmasını sağlar.

■ Üç fazlı topraklama trafosu

Üç fazlı topraklama trafosu Bu tür trafo, Z-tipi kablolama (veya zikzak kablolama) kullanır. Sıradan transformatörlerden farkı, her faz bobininin iki gruba ayrılması ve bu fazın manyetik kutbuna ters yönde sarılmasıdır. Bu bağlantının avantajı, sıradan transformatörlerin sıfır dizi manyetik akısı manyetik kaçak devresi boyunca akarken, sıfır dizi manyetik akının manyetik kutup boyunca akabilmesidir. Bu nedenle, Z tipi topraklama transformatörlerinin sıfır dizi empedansı çok küçüktür (yaklaşık 10 Ω), sıradan transformatörlerinki ise çok daha büyüktür. Yönetmeliğe göre ark söndürme bobinli normal trafonun kapasitesi trafo kapasitesinin %20'sini geçemez. Z tipi trafo, %90~%100 kapasiteli ark bastırma bobini ile donatılabilir. Ark bastırma bobinine ek olarak, topraklama trafosu, istasyon trafosunun yerini alabilen ikincil yük ile donatılabilir ve böylece yatırım maliyetinden tasarruf sağlanır.

■ Tek fazlı topraklama trafosu

Tek fazlı topraklama trafosu Tek fazlı topraklama trafosu, esas olarak direnç kabininin maliyetini ve hacmini azaltmak için Satons trafosunun nötr noktası ve nötr noktası topraklama direnç kabinine sahip jeneratör için kullanılır.

■ Çalışma özellikleri

(1) Sıfır dizi akımının çıkışını sağlamak için düşük sıfır dizi empedansı;

(2) Yüksüz akımı azaltmak için yüksek uyarma empedansı;

(3) Günlük çalışma için enerji tüketiminden tasarruf etmek için düşük yüksüz kayıp.

■ Kablolama modu

YNyn bağlantısı

Bu bağlantı moduna sahip transformatör genellikle üç fazlı üç sütunlu demir çekirdeği kullanır ve yüksek voltaj tarafındaki nötr nokta, topraklamayı gerçekleştirmek için ark bastırma bobini ile bağlanabilir. Bununla birlikte, tek fazlı topraklanmış sıfır dizi akımı, yüksek voltajlı yan sargıdan aktığında, üretilen sıfır dizi manyetik potansiyel, ikincil manyetik potansiyel ile dengelenemez ve aynı yöndeki sıfır dizi manyetik akı, bir döngü oluşturamaz. üç sütunlu demir çekirdek, böylece çok sayıda sıfır sıralı manyetik akı yalnızca kelepçeden, yağdan ve yağ deposu gövdesinden geçerek kapalı bir döngü oluşturabilir, böylece yağ deposunda ve kelepçede ek kayba neden olarak yerel aşırı ısınmaya neden olur. Trafo kapasitesinin kullanımı sınırlıdır. Çin enerji sektörünün ilgili işletme düzenlemeleri, YNyn bağlantı trafosunun nötr nokta bağlantı ark bastırma bobininin çalışma durumu hakkında aşağıdaki hükümleri yapmıştır:

(1) Ark bastırma bobininin kapasitesi, transformatörün nominal kapasitesinin %20'sini geçmemelidir;

(2) Transformatördeki ark bastırma bobininden akan sıfır dizi akımı tarafından üretilen sıfır dizi gerilim düşüşü, anma faz geriliminin %10'unu geçmemelidir;

YNd bağlantı trafosu ve ark bastırma bobini XL'nin bağlantı modu, sekonder taraftaki üçgen bağlantının sıfır dizi akımının kapalı bir yolunu sağlayabilmesi, dolayısıyla sıfır dizi reaktansının küçük olması ile karakterize edilir. Ek olarak, her bir çekirdek sütunundaki birincil ve ikincil sargıların sıfır dizi manyetik potansiyeli dengeli olduğundan, sıfır dizi manyetik sızıntısı da küçüktür. Ancak YN bağlantı sargısı dışarıda olduğunda, yağ deposunda ve diğer bileşenlerde meydana gelen sıfır dizi ek kaybının tamamen önüne geçilemez. Ark bastırma bobini ile bağlandığında, kapasitesinin kullanımı hala sınırlı olacaktır. Yabancı test araştırması, YNd bağlantılı topraklama trafosunun izin verilen çalışma modunun:

(1) İkincil tam yük normal olduğunda, YN tarafına bağlanan ark bastırma bobininin kapasitesi, transformatörün nominal kapasitesinin %50'sini geçmemelidir;

(2) Sekonder yük normal zamanlarda trafo kapasitesinin sadece %50'si olduğunda, ark bastırma bobini kapasitesi trafonun nominal kapasitesine eşit olabilir.

Bu bağlantının ikincil tarafı, bölgesel yüklere veya trafo merkezinin kendisine güç sağlayabilse de, üçgen bağlantının aynı anda hibrit güç ve aydınlatma kullanıcılarına güç sağlaması zor olduğundan, uygulaması büyük ölçüde sınırlı olacaktır.

YN, açık d bağlantısı, YNd bağlantısına benzer olan ark söndürme bobini XL ile bağlanır. Açık d'nin bağlantı modu, transformatörün sıfır dizi reaktansını ayarlamak için açık üçgenin yanındaki bir direnç veya reaktör ile bağlanabilir ve direncin bağlantısı ayrıca ağın ferromanyetik rezonansını da bastırabilir. Üç fazlı beş sütunlu demir çekirdek benimsenirse, sıfır dizi empedans değeri de büyük ölçüde artırılabilir ve hatta bir ark bastırma bobininin atlanması da mümkündür, ancak yapı karmaşıktır ve maliyet artar. Ek olarak, açık üçgen bağlantının ikincil kullanımı, bölgesel yüklere ve kendi kendine güç kullanımına yönelik güç kaynağı ihtiyaçlarını karşılayamaz, bu nedenle bu yöntem yaygın olarak kullanılmaz.

ZN, yn bağlantı trafosu, topraklama trafosu için ortak bir bağlantı modu olan ark bastırma bobini XL ile bağlanır. Zikzak bağlantı yönteminin aynı demir nüveli kolonu üzerindeki üst ve alt yarım sargılardaki sıfır dizi manyetik potansiyeli, birbirini dengeleyen aynı boyutta ve zıt yönde olduğundan, sıfır dizi kaçak akısı çok küçük bir değere düşürülür. , böylece sıfır dizi reaktans değeri çok küçüktür ve kapasitesi bağlı ark bastırma bobininin kapasitesine eşit olabilir.

Yurt içinde ve yurt dışında yaygın olarak kullanılan topraklama trafosu büyük ölçüde bu şekilde bağlanır. Alçak gerilim tarafında yn bağlantı yöntemi benimsendiğinden, aynı anda trafo merkezinin yerel gücünü veya kendi kendine kullanım gücünü sağlayabilir. Alçak gerilim tarafının kapasitesi genellikle yüksek gerilim tarafınınkinden daha küçüktür. Çoğu durumda alçak gerilim tarafının kapasitesi 80-200kVA aralığındadır.

Yüksek gerilim tarafının anma kapasitesi bağlı ark bastırma bobininin kapasitesine eşit olabilse de, Z şeklindeki bağlantı Y şeklindeki bağlantıdan 1,15 kat daha fazla dönüşe sahip olacaktır, bu nedenle topraklama trafosunun gerçek kapasitesi olmalıdır. ark bastırma bobininin kapasitesinin 1,15 katı olmalıdır.

■ Çalışma prensibi

Sistemde tek faz arıza olması durumunda topraklama trafosunun çalışma prensibi şeması ortak ZNyn kablolaması ile gösterilmiştir. Topraklama trafosu, çalışma sırasında belirli bir büyüklükteki sıfır dizi akımdan geçtiğinde, aynı demir çekirdek kolonu üzerindeki iki tek fazlı sargıdan akan akım zıt yönlerdedir ve boyut eşittir, böylece manyetik potansiyel tarafından üretilir. sıfır dizi akımı, dengenin tam tersidir, böylece sıfır dizi empedansı da çok küçüktür.

Topraklama trafosu arızalandığında, nötr nokta kompanzasyon akımından geçebilir. Küçük sıfır bileşen empedansı nedeniyle, sıfır bileşen akımı geçtiğinde, sistemin güvenliğini sağlamak için üretilen empedans gerilim düşüşü mümkün olduğunca küçük olmalıdır. Topraklama trafosu düşük sıfır dizi empedansı özelliklerine sahip olduğundan, C fazında tek fazlı bir topraklama hatası meydana geldiğinde, C fazı toprak akımı I toprak üzerinden nötr noktasına akar ve akmak için üç eşit parçaya bölünür. topraklama trafosu Topraklama trafosuna akan üç fazlı akımlar eşit olduğundan, nötr nokta N'nin yer değiştirmesi değişmeden kalır ve üç fazlı hat gerilimi simetrik kalır.

Ancak imalat sürecinde yüksek gerilim sargısının üst ve alt sargılarının dönüşleri ve geometrik boyutları tamamen eşit olamaz, bu da sıfır bileşen akımın ürettiği manyetik potansiyelin tam tersi yönde kaymasını imkansız kılar. yön ve yine de, genellikle yaklaşık 6-10 Ω olan belirli bir sıfır dizi empedansı üretir. 600 Ω'luk yıldız bağlantılı transformatörün sıfır dizi empedansı ile karşılaştırıldığında, avantajları aşikardır. Ek olarak, zikzak topraklama trafosu da yüksüz akımı ve yüksüz kaybı mümkün olduğu kadar küçük yapabilir. Sıradan yıldız bağlantı trafosu ile karşılaştırıldığında, zikzak bağlantı trafosunun her faz demir çekirdeği, iki demir çekirdek kolonunun sargılarından oluşur. Vektör diyagramına göre sıradan yıldız bağlantılı trafoya göre gerilim aynı iken 1,16 kat daha fazla sarılması gerekir. Nötr nokta dirençli topraklama modu altında tek fazlı topraklama ile kentsel dağıtım şebekesinin sıfır dizi empedansı ve pozitif dizi empedansının genliği büyük ölçüde farklılık gösterir. Üç fazlı pozitif ve negatif dizi akımları aktığında, topraklama transformatörünün her bir demir nüve kolonundaki manyetik potansiyel, demir nüve kolonundaki farklı fazlardaki iki sargının manyetik potansiyellerinin toplamıdır. Üç demir çekirdekli sütun üzerindeki manyetik potansiyel, 120 ° faz farkı olan üç fazlı bir denge büyüklükleri grubudur. Üretilen manyetik akı, üç demir çekirdekli sütun üzerinde bir döngü oluşturabilir. Manyetik devrenin manyetik direnci küçüktür, manyetik akı büyüktür ve indüklenen potansiyel büyüktür, büyük bir pozitif dizi ve negatif dizi empedansı gösterir; Bu nedenle, topraklama transformatörü, büyük pozitif ve negatif dizi empedansı ve küçük sıfır dizi empedansı özelliklerine sahiptir.

■ Ana teknik parametreler

Dağıtım şebekesinde ark bastırma bobini topraklama kompanzasyonu ihtiyaçlarını karşılamak ve ayrıca trafo merkezi gücü ve aydınlatma yükü ihtiyaçlarını karşılamak için Z tipi bağlantı trafosu seçilir ve topraklama trafosunun ana parametrelerinin makul bir şekilde ayarlanması gerekir.

(1) Nominal kapasiteye sahip topraklama trafosunun birincil taraf kapasitesi, ark söndürme bobininin kapasitesi ile uyumlu olmalıdır. Mevcut ark söndürme bobininin kapasite özelliğine göre topraklama trafosunun kapasitesinin ark söndürme bobininin kapasitesinin 1,05-1,15 katı olarak ayarlanması önerilir. Örneğin bir adet 200kVA ark söndürme bobini ile donatılmış topraklama trafosunun kapasitesi 215kVA'dır.

(2) Nötr nokta kompanzasyon akımının tek fazlı arızası durumunda trafo nötr noktasından akan toplam akım:

Nereye:

U, dağıtım şebekesinin hat voltajıdır (V); Zx, ark bastırma bobininin (Ω) empedansıdır;

Zd, topraklama trafosunun birincil sıfır dizi empedansıdır (Ω/faz);

Zs, sistem empedansıdır (Ω);

Nötr nokta kompanzasyon akımının süresi, belirtildiği gibi 2 saat olacak olan ark bastırma bobinininki ile aynı olacaktır.

(3) Sıfır dizi empedansı Sıfır dizi empedansı, tek fazlı topraklama kısa devre akımını sınırlamak ve aşırı gerilimi bastırmak için röle koruması üzerinde önemli bir etkiye sahip olan, topraklama trafosunun önemli bir parametresidir. Sekonder bobinleri olmayan zigzag (Z tipi) ve yıldız/açık üçgen bağlantılı topraklama transformatörleri için, imalat departmanının güç departmanının gereksinimlerini karşılayabilmesi için yalnızca bir empedans, yani sıfır dizi empedansı vardır.

(4) Kayıp, topraklama trafosunun önemli bir performans parametresidir. Sekonder sargılı topraklama trafosu için yüksüz kaybı, aynı kapasitedeki çift sargılı trafo ile aynı olabilir. Yük kaybı için, ikincil taraf tam yükte çalışırken, birincil tarafın yük kaybı, birincil tarafın hafif yükü nedeniyle ikincil tarafla aynı kapasiteye sahip çift sargılı transformatörünkinden daha azdır.

(5) Ulusal standarda göre, topraklama transformatörünün sıcaklık artışı aşağıdaki gibidir:

1) Beyan sürekli akımı altındaki sıcaklık artışı, genel güç trafolarının kuru tip trafoları için ulusal standardın hükümlerine uygun olacaktır, ancak esas olarak sekonder tarafında sık yük bulunan topraklama trafolarına uygulanabilir;

2) Kısa süreli yük akımının süresi 10 sn'den az olduğunda (esas olarak nötr nokta dirençle bağlandığında), sıcaklık artışı, kısa devre altında sıcaklık artış sınırına ilişkin ulusal standart güç trafosu hükümlerine uygun olmalıdır. koşullar;

3) Birlikte çalışırken topraklama trafosu ve ark bastırma bobininin sıcaklık artışı, ark bastırma bobininin sıcaklık artışına ilişkin hükümlere uygun olmalıdır: anma akımı boyunca sürekli akan sargı sıcaklığı 80K'dır, bu esasen uygulanabilir yıldız/açık üçgen bağlantı topraklama trafosu; Nominal akımın maksimum akış süresi 2h olarak belirtilen sargı için, belirtilen sıcaklık 100K'dır.

• Kurulu yıl
  --
• İş Tipi
  --
• Ülke / Bölge
  --
• Ana sanayi
  --
• Ana Ürünler
  --
• Kurumsal Tüzel Kişi
  --
• bütün çalışanlar
  --
• Yıllık çıkış değeri
  --
• İhracat pazarı
  --
• İşbirliği yapan müşteriler
  --