A semleges Meghatározás, eszköz és cél

2024 Szerző: Howard Calhoun | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-17 10:30

A villamosenergia-ipar összetett ipari komplexum, amely számos összetevőből áll. Az egyes elemek megfelelő működéséhez és feladatainak ellátásához az erősáramú berendezésekben előforduló fizikai folyamatok pontos ismerete és megértése szükséges. Némelyikük könnyen megmagyarázható, ezért javasoljuk, hogy ismerkedjen meg a „semleges” fogalommal.

A nulla vezeték általános célja a transzformátor tekercseiben

A semleges a háromfázisú transzformátorokban vagy generátorokban elterjedt, nullapontos vezetékcsatlakozás. Jelenleg a nullapontos rögzítés 4 fő típusa létezik:

1. Elszigetelt. Ezt a típust a semleges hiánya jellemzi. A bemutatott hálózat fő csatlakozási sémája egy háromszög. Az egyfázisú földzárlatoknál a munkafázisokban nem érzékelnek változást az energiafogyasztásban. Ezt a típust az elosztó hálózatokban használják.6-35 kV.
2. Rezonancia földelt. Ez az opció magában foglalja a transzformátor vagy generátor tekercseinek nullapontjának földelését ívelnyomó tekercseken vagy reaktorokon (DGK, DGR) keresztül. A speciális berendezések jelenléte kompenzálja a növekvő áramszintet, elkerülve a bonyolultabb fázis-fázisok közötti hibákat.
3. Mélyfölddel. A háztartási hálózatokban használt semleges típus leggyakoribb típusa. Az alsó oldalon a transzformátorok tekercselése nyitott csillagcsatlakozásban történik, a nullapont pedig a transzformátor vagy transzformátor alállomás földhurkán keresztül van földelve. Vonalhibák vagy egyfázisú rövidzárlat esetén a földhöz képest potenciál keletkezik, amely aktiválja a vezetéket leválasztó védelmet.
4. Hatékonyan földelt. Egyfajta földelt nulla, amelyet 110 kV-os és nagyobb feszültségű nagyfeszültségű hálózatokban használnak. A teljesítménytranszformátorok nullpontja és a hibapotenciál a földre kerülnek. A védelmek hatékonyságának növelése érdekében további berendezéseket használnak - egyoszlopos semleges földelőkapcsolót (ZON). A kapcsolókészülék helyzetét az üzemmód utasítások határozzák meg. A 6-35 kV-os elosztóhálózatok esetében kis ellenállású ellenálláson keresztüli földelést használnak.

Erőátviteli transzformátorok tekercseinek bekötési típusai

Mint fentebb megjegyeztük, a nulla a háromfázisú teljesítménytranszformátor vagy generátor nullavezetőjének csatlakozása. A földelés típusának meghatározásához elegendőnézze meg az erőművi berendezések sémáját. Elszigetelt semleges esetén a kapcsolási rajz egy háromszög.

A többi lehetőség a nullavezető földelésével, DHA-val, kis ellenállású ellenállással valósul meg. Ez utóbbiakat főként olyan alállomásokon használják, amelyek nagyfeszültségű elektromos energiát alacsony fogyasztóvá alakítanak át. Sematikus diagram - csillag.

Szigetelt nulla az elektromos hálózatokban

6-35 kV-os elosztóhálózatokban használják. Az izolált nulla fizikai megnyilvánulásai tekintetében a feszültség lineárisra emelkedik. Ennek a típusnak a fő célja a következő pontokhoz kapcsolódik:

1. A hálózat nem kapcsol ki, tovább működik. Az áramkör nélküli fázisú fogyasztók egyfázisú háztartási készülékeket használnak a vezeték leválasztásáig. A 0,4 kV-os hálózatokban nincs feszültség kiegyensúlyozatlanság, a 6-35 hálózatokban lineárisra nő.
2. Az ilyen hálózatok kiépítése sokszor olcsóbb fenntartása, ami lehetővé teszi, hogy jelentős összegeket takarítson meg az elektromos energia elosztása terén.
3. Nagy megbízhatóság, különösen a légvezetékeken. Az ág leesése nem kapcsolja ki az adagolót, és nem biztosítja annak teljesítményét.

Az elszigetelt hálózatok fő hátrányai:

1. Egyfázisú zárlat esetén a hálózat tovább működik, a védelmek nem működnek, ami időnként lakossági balesetekhez vezet.
2. Ferrorezonáns folyamatok jelenléte és meddőteljesítmény előfordulása, ami rontja a minőségetelektromos energia.

110 kV és nagyobb ellenállás és feszültség: hogyan történik a nullapont végrehajtása?

A hatékony földelés egy speciális berendezéshez csatlakoztatott nullavezető speciális típusa, amelyet 1 kV feletti elektromos berendezésekben használnak. Az elosztó hálózatoknál egy kis ellenállású ellenálláson keresztüli földeléses változatot alkalmaznak, amely egyfázisú földzárlat esetén időkésleltetés nélkül biztosítja a vezetékek leválasztását.

A 110 kV-os és afeletti nagyfeszültségű vezetékek is a bemutatott semleges típust használják, amely biztosítja a védelem gyors reagálását. A „relé” működésének érzékenységének növelése érdekében minden transzformátor speciális ZON berendezéssel rendelkezik. Az egyoszlopos semleges földelés túlterhelés elleni védelmet is biztosít.

földelés kis ellenállású ellenállásokon keresztül

Az alacsony ellenállású ellenállások használatát ideális megoldásnak tartják az elosztóhálózatokban élők biztonsága, valamint a kábelvezetékek szigetelésének fenntartása érdekében. A védelem megvalósítása magában foglalja a nullapont speciális berendezéshez való eljuttatását, amely alacsonyabb ohmos ellenállással rendelkezik, és jelet ad a vonal kikapcsolására. Az adagoló minimális késleltetéssel kikapcsol, ami az egyik előnye. Egyéb:

• Először is, ez egy semleges, amely a "föld" megjelenésekor pontosan meghatározza a sérült irányt és kikapcsolja a kívántsor.
• Másodszor: nincs szükség további számításokra és rezsimtérképek összeállítására korlátozott lehetőségekkel az elosztóhálózatok begyűrűzésére.

Az ilyen típusú földelés fontos hátrányai:

1. Nem hatékony nagy földzárlati áramok esetén, mivel problémákat okoz azokon az alállomásokon, ahol kis ellenállású ellenállások vannak beépítve.
2. Alacsony hatásfok a felsővezetékeken, valamint a távolsági vonalakon. Az első esetben a faágak legkisebb megközelítése az adagoló kikapcsolását okozza. Különösen fontos az 1 speciális, 1 és 2 kategóriájú fogyasztók számára.
3. A védelem nem megfelelő működése miatt bekövetkező extra leállások (az automatikus visszakapcsolás hiánya) fogyasztási leállást, az áramszolgáltató szervezet anyagi veszteségét vonják maguk után.

Táptranszformátorok vakföldelése a földre

Minden, ami a 0,4 kV-os elosztóhálózathoz kapcsolódik, nulla, süket földeléssel. A bemutatott típusnak kiemelt helye és szerepe van a biztonság szempontjából. Ha rövidzárlat lép fel a földre, a védelem működésbe lép, különösen a PN-2 kiég, vagy a gép kikapcsol. Egy ilyen hálózattal kapcsolatban a házak és lakások vezetékeinek védelmét is kidolgozzák. Szembetűnő példa az RCD működése, amely biztosítja a szivárgó áramok észlelését.

Az ilyen típusú semleges fő előnyei:

1. Ideális elektromos energia elosztására, háztartási és szakszerűegyfázisú/háromfázisú berendezés.
2. A védelmi áramkör nem igényel speciális és drága felszerelést. A műszaki eszközök, például a biztosítékok vagy a megszakítók könnyen megbirkóznak a testzárlattal.

A hátrányok közé tartozik:

1. A védelmek érzéketlenek a hosszú távú rövidzárlatokra. Pontosan ki kell számítani a fázis-nulla hurok ohmos ellenállását és a megszakítók vagy biztosítékok helyes megválasztását.
2. A kioldás nem történik meg, ha nincs földzárlat. Ez veszélyt jelent az emberre, amit szigetelt vezetékek használatával lehet kiküszöbölni.

Rezonánsan földelt vagy kompenzált semlegesek

A rezonáns földelt nullákat főként 6-35 kV feszültségű elosztó hálózatokban használják, ahol a csatlakozási sémát kábelvezetékek végzik. A nullapont csatlakoztatása speciális dugattyúval vagy állítható RUOM transzformátorokkal történik. Egy ilyen rendszer lehetővé teszi a hálózat induktivitásának meghatározását egyfázisú rövidzárlat során, ami kompenzálja az áramszintet.

Ez a fajta nulla csökkenti a baleset kockázatát, az egyfázisú rövidzárlat interfázisba való átmenetét. A 6-35 kV feszültség előnyei:

A fő előny a berendezés rendeltetéséhez kapcsolódik. Kábelvezetékek magas fokú szigetelésvédelme megfelelő beállítással

Az ilyen típusú semleges hálózat hátrányai:

1. Nehéz beállítani. Alulkompenzáció vagy túlkompenzáció előfordulhat,ami megakadályozza a berendezés megfelelő használatát. Az igazításhoz ki kell számítani az áramok induktivitását a vezeték hosszától, a transzformátorok teljesítményétől függően. A séma megváltoztatása vagy az erősáramú berendezések hozzáadása esetén a dugattyús transzformátorok nem mindig tudnak megbirkózni a feladatokkal.
2. A nem megfelelően konfigurált berendezések és a kábelvezetékek nagymértékű kopása láncreakcióhoz vezet, amely a hálózat több gyenge szakaszának meghibásodásával jár.
3. Működés közben fellépő műszaki veszteségek növekedése, valamint biztonsági problémák. Az alállomás áramkompenzációja a földhöz képest történik.
4. Nem lehet meghatározni a vezetéket, ahol a rövidzárlat keletkezett. A „földelt” adagoló kiválasztásának folyamata a harmonikus áramok összehasonlításával történik, ami nem mindig tekinthető hatékony eszköznek a megbízható információk megszerzésében.

Semleges vezető és ívoltó tekercs, reaktor

A rezonáns földelt nullapont különbsége a használt berendezéstől függ. Amint fentebb megjegyeztük, a nullapont elhelyezhető egy dugattyús típusú ívoltó tekercsen vagy egy állítható reaktoron. A fő különbségek a következő pontokhoz kapcsolódnak:

1. DGK kompenzációt vállal a dugattyús transzformátorok hangolt rendszerén keresztül. A beállítást a relévédelmi szolgáltatás valós hálózat számításaival valósítja meg. Földzárlat esetén az áramokat az induktivitás alapján kompenzálják. A folyamat nem szabályozott vagy beállított, amikellemetlen pillanat, ha a „föld” különböző vonalak több pontján megjelenik.
2. DGR - modernebb berendezés, amely magában foglalja a hálózati induktivitás meghatározására szolgáló automatikus rendszerek használatát. A népszerű opciók közé tartoznak a SAMUR hangolású RUOM típusú reaktorok. A valós idejű lekérdezési megvalósítás több földzárlat esetén is biztosítja a működőképességet.

Akár szilárdan földelt, akár szigetelt, minden típusnak megvan a maga helye a mai energiaiparban. A funkciók ismerete pedig lehetővé teszi a probléma fizikai lényegének kezelését.