Почему нейтрали рабочих трансформаторов 110 кВ часто разземлены, а резервного — глухо заземлены. Какие факторы влияют на выбор режима нейтрали. Требования нормативных документов к заземлению нейтралей.
Основные режимы нейтрали трансформаторов 110 кВ
В сетях 110 кВ и выше применяются следующие основные режимы нейтрали силовых трансформаторов:
- Глухое заземление нейтрали
- Разземление нейтрали (изолированная нейтраль)
- Заземление через дугогасящий реактор
- Заземление через резистор
Выбор конкретного режима зависит от многих факторов и определяется проектом энергосистемы. Рассмотрим особенности и причины применения различных режимов нейтрали.
Глухое заземление нейтрали трансформаторов 110 кВ
Глухое заземление нейтрали — наиболее распространенный режим в сетях 110 кВ и выше. При этом нейтраль трансформатора напрямую соединяется с заземляющим устройством подстанции.
Основные преимущества глухого заземления нейтрали:
- Обеспечивает быстрое отключение однофазных замыканий на землю
- Ограничивает перенапряжения при замыканиях на землю
- Упрощает релейную защиту
Однако при этом возрастают токи однофазного короткого замыкания, что требует применения более мощных выключателей.
Разземление нейтрали трансформаторов 110 кВ
Разземление (изоляция) нейтрали применяется для ограничения токов однофазного короткого замыкания. При этом нейтраль отключается от заземляющего устройства разъединителем.
Какие преимущества дает разземление нейтрали трансформаторов 110 кВ:
- Снижение токов однофазного КЗ до уровня трехфазного КЗ
- Упрощение конструкции заземляющих устройств подстанций
- Возможность применения более легких выключателей
Однако при этом возрастают перенапряжения при замыканиях на землю, что требует усиленной изоляции оборудования.
Требования ПУЭ к заземлению нейтралей 110 кВ
Правила устройства электроустановок (ПУЭ) устанавливают следующие основные требования к режиму нейтрали трансформаторов 110 кВ:
- Нейтрали автотрансформаторов и реакторов должны работать в режиме глухого заземления
- Допускается разземление нейтрали трансформаторов при условии ее защиты разрядником
- На каждом участке сети должен быть трансформатор с глухозаземленной нейтралью
Таким образом, ПУЭ допускают как глухое заземление, так и разземление нейтрали трансформаторов 110 кВ при соблюдении определенных условий.
Особенности заземления нейтрали резервных трансформаторов
На многих подстанциях нейтраль резервного трансформатора 110 кВ заземляется наглухо, в то время как нейтрали рабочих трансформаторов могут быть разземлены. Это обусловлено следующими факторами:
- Обеспечение режима заземленной нейтрали при выводе в ремонт рабочих трансформаторов
- Упрощение схемы релейной защиты резервного трансформатора
- Возможность подачи напряжения с низшей стороны при полном погашении подстанции
Однако жестких нормативных требований по обязательному глухому заземлению нейтрали именно резервных трансформаторов не существует. Выбор режима нейтрали определяется проектом с учетом конкретных условий.
Факторы, влияющие на выбор режима нейтрали трансформаторов 110 кВ
При проектировании сети 110 кВ режим нейтрали трансформаторов выбирается с учетом следующих основных факторов:
- Величина токов короткого замыкания
- Требования к чувствительности релейной защиты
- Уровень изоляции оборудования
- Конструкция заземляющих устройств подстанций
- Режимы работы сети в нормальных и аварийных условиях
Оптимальный режим нейтрали должен обеспечивать надежную работу сети и минимизировать затраты на оборудование.
Рекомендации по эксплуатации трансформаторов 110 кВ с различными режимами нейтрали
При эксплуатации трансформаторов 110 кВ с различными режимами нейтрали следует соблюдать следующие основные правила:
- Не допускать выделения участков сети без глухозаземленной нейтрали
- При выводе в ремонт трансформатора с заземленной нейтралью заземлить нейтраль другого трансформатора
- Не изменять положение нейтралей без согласования с диспетчерской службой
- Соблюдать требования к изоляции нейтрали разземленных трансформаторов
Правильный выбор и соблюдение режима нейтрали позволяет обеспечить надежную и безопасную работу сети 110 кВ.
Перспективы развития режимов заземления нейтрали в сетях 110 кВ
В настоящее время наблюдаются следующие тенденции в области режимов заземления нейтрали трансформаторов 110 кВ:
- Более широкое применение резистивного заземления нейтрали
- Внедрение устройств автоматического управления режимом нейтрали
- Использование комбинированных режимов заземления
- Применение управляемых шунтирующих реакторов
Эти решения позволяют повысить надежность работы сетей 110 кВ и снизить негативные последствия однофазных замыканий на землю.
Заземление нейтралей и защита разземленных нейтралей трансформаторов от перенапряжений
Електроенергетика мережi, обладнання
- Деталі
- Категорія: Практика
- трансформатор
- заземлення
- нейтраль
В современных энергосистемах сети 110 кВ и выше эксплуатируются с эффективным заземлением нейтралей обмоток силовых трансформаторов. Сети напряжением 35 кВ и ниже работают с изолированной нейтралью или заземлением через дугогасящие реакторы.
Каждый вид заземления имеет свои преимущества и недостатки.
В сетях с изолированной нейтралью однофазное замыкание на землю не приводит к короткому замыканию. В месте замыкания проходит небольшой ток, обусловленный емкостью двух фаз на землю. Значительные емкостные токи обычно компенсируются полностью или частично включением в нейтраль трансформатора дугогасящего реактора. Остаточный в результате компенсации малый ток не способен поддерживать горение дуги в месте замыкания, поэтому поврежденный участок, как правило, не отключается автоматически.
Поврежденный участок выводится из работы действием защит от замыканий на землю. Через трансформаторы (ТЗ и Т4), нейтрали которых не имеют глухого заземления, ток однофазного КЗ не проходит. С учетом того, что однофазное КЗ является частым (до 80% случаев КЗ в энергосистемах приходится на однофазные КЗ) и тяжелым видом повреждений, принимают меры по уменьшению токов КЗ. Одной из таких мер является частичное разземление нейтралей трансформаторов.
Нейтрали автотрансформаторов не разземляются, так как они рассчитаны для работы с обязательным заземлением концов общей обмотки.
Число заземленных нейтралей на каждом участке сети устанавливается расчетами и принимается минимальным. При выборе точек заземления нейтралей в энергосистеме руководствуются как требованиями релейной защиты в части поддержания на определенном уровне токов замыкания на землю, так и обеспечением защиты изоляции разземленных нейтралей от перенапряжений. Последнее обстоятельство вызвано тем, что все трансформаторы 110-220 кВ отечественных заводов имеют пониженный уровень изоляции нейтралей.
Так, у трансформаторов 110 кВ с регулированием напряжения под нагрузкой уровень изоляции нейтралей соответствует стандартному классу напряжения 35 кВ, что обусловлено включением со стороны нейтрали переключающих устройств с классом изоляции 35 кВ. Трансформаторы 220 кВ имеют также пониженный на класс уровень изоляции нейтралей. Во всех случаях это дает значительный экономический эффект, и тем больший, чем выше класс напряжения трансформатора.
Достаточно надежной защитой нейтралей от кратковременных перенапряжений является применение вентильных разрядников. Нейтрали трансформаторов 110 кВ защищаются разрядниками 2хРВС-20 с наибольшим допустимым действующим напряжением гашения 50 кВ. Однако практика показывает, что на нейтрали трансформаторов могут воздействовать не только кратковременные перенапряжения. Нейтрали могут оказаться под воздействием фазного напряжения промышленной частоты (для сетей 110 кВ 65-67 кВ), которое опасно как для изоляции трансформатора, так и для разрядника в его нейтрали. Такое напряжение может появиться и длительно (десятки минут) оставаться незамеченным при неполнофазных режимах коммутации выключателями, разъединителями и отделителями ненагруженных трансформаторов, а также при некоторых аварийных режимах.
Рис. 1.19. Однофазное короткое замыкание в сети с эффективным заземлением нейтрали.
Неполнофазное включение ненагруженных трансформаторов. На рис.
При пофазной коммутации трансформатора его электрическое и магнитное состояние изменяется. Включение трансформатора со стороны обмотки, соединенной в звезду, двумя фазами (рис. 1. 20, б) приводит к исчезновению потока Фс и появлению на нейтрали и на отключенной фазе напряжения, равного половине фазного:
Напряжение на разомкнутых контактах коммутационного аппарата
При подаче напряжения по одной фазе все обмотки трансформатора и его нейтраль будут находиться под напряжением включенной фазы. Между разомкнутыми контактами аппарата напряжение D U = U л .
В эксплуатации задержка в устранении неполнофазных режимов ненагруженных трансформаторов неоднократно приводила к авариям.
Лучшей мерой защиты пониженной изоляции трансформаторов от опасных напряжений является глухое заземление их нейтралей. Поэтому необходимо перед включением или отключением от сети (разъединителями, отделителями или воздушными выключателями) трансформаторов 110-220 кВ, у которых нейтраль защищена вентильными разрядниками, глухо заземлять нейтраль включаемой под напряжение или отключаемой обмотки, если к тем же шинам или к питающей линии не подключен другой трансформатор с заземленной нейтралью. Испытаниями установлено, что глухое заземление нейтрали трансформатора облегчает процессы отключения и включения намагничивающих токов. Дуга при отключении трансформатора горит менее интенсивно и быстро гаснет.
Отключение заземляющего разъединителя в нейтрали трансформатора, работающего нормально с разземленной нейтралью, защищенной разрядником, следует производить сразу же после включения под напряжение и проверки полнофазности включения коммутационного аппарата. Нельзя длительно оставлять заземленной нейтраль, если это не предусмотрено режимом работы сети.
Заземлением нейтрали вносится изменение в распределение токов нулевой последовательности и нарушается селективность действия защит от однофазных замыканий на землю. Схемы питания от одиночных и двойных проходящих линий 110-220 кВ подстанций, выполненных по упрощенным схемам, в настоящее время получили широкое распространение. Число присоединяемых к линии трансформаторов не регламентируется и доходит до четырех-пяти. Если к линии присоединены два трансформатора и более (рис. 1.21), то целесообразно постоянно (или на время производства операций) хотя бы у одного из них иметь глухое заземление нейтрали (трансформаторы Т2 и ТЗ на рис. 1.21). Это позволит избежать появления опасных напряжений на изолированных нейтралях других трансформаторов в случае неполнофазной подачи напряжения на линию вместе с подключенными к ней трансформаторами.
Так, при однофазном включении (фаза В) питающей линии под напряжение (рис. 1.22, а) в сердечниках отключенных фаз трансформатора с глухозаземленной нейтралью T 1 замкнется магнитный поток Ф B неотключенной фазы.
Он наведет в обмотках фаз А и С примерно равные ЭДС взаимоиндукции Е A и ес. Трансформатор T 1 будет находиться в уравновешенном однофазном режиме.При однофазной симметричной системе напряжений на линейных выводах трансформатора (сумма этих напряжений равна нулю) напряжение на незаземленной нейтрали Т2 относительно земли также равно нулю:
где
При двухфазном включении (фаз А и В) питающей линии (рис. 1.22, б) по сердечнику отключенной фазы замыкается суммарный магнитный поток Ф A +Ф B =-Ф C , который наведет в обмотке отключенной фазы ЭДС взаимоиндукции E C , равную по значению и направлению напряжению фазы U c , если бы она была включена. Таким образом, на линейных вводах всех подключенных к линии трансформаторов образуется симметричная трехфазная система напряжений, при которой напряжение на изолированной нейтрали трансформатора Т2 равно нулю:
где
Рис.
1.20. Полнофазный (а) и двухфазный (б) режимы включения ненагруженного трансформатора с изолированной нейтралью
Рис. 1.21. Схема питания ответвительных подстанций от проходящей линии
В сетях с эффективно заземленной нейтралью трансформаторы подвержены опасным перенапряжениям в аварийных режимах, когда, например, при обрыве и соединении провода с землей выделяется по тем или иным причинам участок сети, не имеющий заземленной нейтрали со стороны источника питания. На таком участке напряжение на нейтралях трансформаторов становится равным по значению и обратным по знаку ЭДС заземленной фазы, а напряжение неповрежденных фаз относительно земли повышается до линейного. Возникающие при этом в результате колебательного перезаряда емкостей фаз на землю перенапряжения представляют собой серьезную опасность для изоляции трансформаторов и другого оборудования участка.
В сетях с эффективно заземленной нейтралью на случай перехода части сети в режим работы с изолированной нейтралью от замыканий на землю предусматривают защиты, реагирующие на напряжение нулевой последовательности 3 U о , которое появляется на зажимах разомкнутого треугольника трансформатора напряжения при соединении фазы с землей.
Защиты действуют на отключение выключателей трансформаторов с незаземленной нейтралью. Защиты от замыканий на землю в сети настраивают таким образом, чтобы при однофазном повреждении первыми отключались питающие сеть трансформаторы с изолированной нейтралью, а затем трансформаторы с заземленной нейтралью. На тех подстанциях 110 кВ, где силовые трансформаторы не могут получать подпитку со стороны СН и НН, такие защиты от замыканий на землю не устанавливаются, не производится также и глухое заземление нейтралей.
Рекомендации оперативному персоналу. На основании изложенного оперативному персоналу могут быть даны следующие рекомендации.
При выводе в ремонт силовых трансформаторов, а также изменениях схем подстанций необходимо следить за сохранением режима заземления нейтралей, принятого в энергосистеме, и не допускать при переключениях в сетях с эффективно заземленной нейтралью выделения участков без заземления нейтралей у питающих сеть трансформаторов.
Во избежание же автоматического выделения таких участков на каждой системе шин подстанции, где возможно питание от сети другого напряжения, желательно иметь трансформатор с заземленной нейтралью с включенной на нем токовой защитой нулевой последовательности.
В случае вывода в ремонт трансформатора, нейтраль которого заземлена, необходимо предварительно заземлить нейтраль другого параллельно работающего с ним трансформатора.
Без изменения положения нейтралей других трансформаторов производится отключение трансформаторов с изолированной нейтралью (трансформаторы старых выпусков с равнопрочной изоляцией выводов) или нейтралью, защищенной вентильным разрядником.
Сеть с эффективным заземлением нейтрали — сеть, в которой заземлена большая часть нейтралей обмоток силовых трансформаторов. При однофазном замыкании в такой сети напряжение на неповрежденных фазах не должно превышать 1,4 фазного напряжения нормального режима работы сета. В СССР сети напряжением 110 кВ и выше, работающие, как правило, с глухозаземленной нейтралью, относят к сетям с эффективно заземленной нейтралью
Неполнофазным отключением (включением) называется коммутация, при которой выключатели, разъединители или отделители в цепи оказываются включенными не тремя, а двумя или даже одной фазой
- Попередня
- Наступна
Трансформатори
Близьки публікації
- Требования к заземлению электроустановок до 1 кВ с заземленной и с изолированной нейтралью
- Требования к заземлению электроустановок напряжением выше 1 кВ сети с изолированной нейтралью
- Глухозаземлена нейтраль
- Нормативные рекомендации для электроустановок до 1 кВ с заземленной нейтралью
- Теплопроводность обмоток и охлаждение трансформаторов малой мощности
Copyright © 2007 — 2023 Електроенергетика При цитуванні — посилання є обов`язковим (в інтернеті — активне гіперпосилання).
Наверх
Режим нейтрали трансформаторов 110 кВ (Страница 1) — Схемы распределительных устройств — Советы бывалого релейщика
Страницы 1 2 3 Далее
Чтобы отправить ответ, вы должны войти или зарегистрироваться
РСС
Сообщений с 1 по 20 из 56
1 Тема от
RUSSSYA 2014-06-27 08:14:03 (2014-06-27 13:13:19 отредактировано RUSSSYA)- RUSSSYA
- Пользователь
- Неактивен
Тема: Режим нейтрали трансформаторов 110 кВ
Здравствуйте, заранее извиняюсь, что вопрос далек от тематики форума.
Дело в том, что задали мне недавно вопрос про режим нейтрали обмоток трансформаторов 110 кВ. А точнее почему нейтрали рабочих трансформаторов разземлены, а резервного глухо заземлен, как показано ниже на рисунке. Как назло все первичники в отпусках, которые бы смогли ответить, а я не успел выйти вовремя))) Перерыл все схемы наши везде выполнено так как на нижеприведенной схеме.
Наша типичная схема:
1Т, 2Т — рабочие трансформаторы.
10ВA, 10BB, 20BA, 20BB — соответствующие секции этих трансформаторов, на схеме не показано для упрощения, но они питают либо линии питания секции 6 кВ, либо трансформаторы на 6/0,4.
OBTO1- резервный трансформатор, питает магистрали резервного питания.
И так везде нейтраль резервного трансформатора наглухо.
Просмотрел ПУЭ и ПТЭ толком ничего не нашел. Кроме
5.3.21. Нейтрали обмоток 110 кВ и выше автотрансформаторов и реакторов, а также трансформаторов 330 кВ и выше должныработать в режиме глухого заземления.
Допускается заземление нейтрали трансформаторов и автотрансформаторов через специальные реакторы.
Трансформаторы 110 и 220 кВ с испытательнымнапряжением нейтрали соответственно 100 и 200 кВ могут работать с разземленнойнейтралью при условии ее защиты разрядником. При обосновании расчетамидопускается работа с разземленной нейтралью трансформаторов 110 кВ с испытательным напряжением нейтрали 85 кВ, защищенной разрядником.
Меня это только больше запутало.
Так вот кто нибудь сталкивался с таким вопросом. Либо знает где можно еще почитать?
2 Ответ от
stoyan 2014-06-27 10:19:57- stoyan
- Пользователь
- Неактивен
Re: Режим нейтрали трансформаторов 110 кВ
Возможный ответ на ваш вопрос — нейтраль резервного ТСН выполнена на 50% изоляции (для нейтральных выводов изоляция может быть 100%, 67% и 50%). Посмотрите на рез. трансформатор — его нейтральный ввод не меньшего размера, чем аналогичных у рабочих ТСН?
3 Ответ от
RUSSSYA 2014-06-27 11:56:56- RUSSSYA
- Пользователь
- Неактивен
Re: Режим нейтрали трансформаторов 110 кВ
Спасиб, stoyan! Но все трансформаторы абсолютно аналогичные и у всех изоляция нейтрали 50 %.
4 Ответ от
П.Е.Артём 2014-06-27 12:12:51 (2014-06-27 12:13:07 отредактировано П.
Е.Артём)- П.Е.Артём
- Пользователь
- Неактивен
Re: Режим нейтрали трансформаторов 110 кВ
В общем понятии как пишет Чернобровов Н.В.: нейтраль силовых трансформаторов нужна что — бы определить замыкание на землю. Как временные меры работающего трансформатора при отыскании земли, не выводя из работы линию допускается разземлить ступени напряжения на которых замыкание на землю, что — бы снизить ток короткого замыкания. Вот по ПУЭ не давно читал на работе что «на линиях 110кВ не должно быть выделенного участка без глухо заземлённой нейтрали».
5 Ответ от
SVG 2014-06-27 12:30:42- SVG
- guest
- Неактивен
Re: Режим нейтрали трансформаторов 110 кВ
Для уменьшения токов КЗ с землёй заземляют не все нейтрали. Что бы токи как можно меньше менялись в ремонтных режимах, держат нейтраль заземлённой на одном из трансформаторов на подстанции (станции).
А при выводе его в ремонт включают ЗОН на другом трансформаторе. Какой ЗОН из трёх держать включенным постоянно, или из экономии и уменьшения гемора, выкинуть ЗОН и разрядник и одну нейтраль заземлить наглухо — это уже дело вкуса. В случае RUSSSYA могли для этого выбрать любой трансформатор, но выбрали резервный. Логика? А как логически объяснить, почему заземлили бы Т-1 или Т-2 ? А вот решили заземлить нейтраль не рабочих Т-1 и не Т-2, а резервного Т-3. Так захотели.
Чему бы грабли не учили, а сердце верит в чудеса
| Присоединяйтесь!!! Мы в социальных сетях и на Ютуб. |
Что бы токи как можно меньше менялись в ремонтных режимах, держат нейтраль заземлённой на одном из трансформаторов на подстанции (станции). А при выводе его в ремонт включают ЗОН на другом трансформаторе. Какой ЗОН из трёх держать включенным постоянно, или из экономии и уменьшения гемора, выкинуть ЗОН и разрядник и одну нейтраль заземлить наглухо — это уже дело вкуса. В случае RUSSSYA могли для этого выбрать любой трансформатор, но выбрали резервный. Логика? А как логически объяснить, почему заземлили бы Т-1 или Т-2 ? А вот решили заземлить нейтраль не рабочих Т-1 и не Т-2, а резервного Т-3. Так захотели.
Картинка недоступна.
Все пропадает или у меня руки кривые. 
Так что осмелюсь высказать такое предположение.
5.3.21.:
Если на станции все нейтрали заземлены, ток однофазного к.з. будет больше тока трехфазного к.з., что очень нежелательно. Поэтому часть нейтралей не заземляются. Для правильной работы групповой ТНПЗ необходимо заземлять примерно половину нейтралей.
Что-то около 10 кА и 8 кА соответственно
Если предусмотрены режимы подачи напряжения с НН на трансформатор без связи с системой, то нейтраль должна быть заземлена. По сей причине на блоках генератор-трансформатор у всех блочных трансформаторов нейтрали заземлены.
А изоляцию мощную ставить типа дорого. Может, и еще какие случаи есть.
..Автоматика Управления Выключателем (АУВ)Ж/Д, тяговые подстанции, транспортЦифровая подстанцияМоделирование релейной защитыВопросы эксплуатации аппаратуры передачи аварийных сигналовПосты. Совместимость.ВЧ обработка, каналы, трактыБиблиотека УПАСКЗеркало старого форума. УПАСКРазные режимные вопросыРежимная автоматикаПрограммное обеспечениеАппаратура для выполнения проверокОперации с устройствами РЗАДелай как яСхемы распределительных устройствСобственные нуждыТрансформаторы тока (ТТ), напряжения (ТН) и их вторичные цепиОперативный ток и цепи управленияВспомогательное оборудованиеИспытания и измеренияСистемы учета электроэнергии и измерительные приборыОрганизационные вопросыАСУ ТП и РЗА, МЭК 61850АИИС КУЭТелемеханика (ТИ, ТС, ТУ)Расчёт сетей напряжением до 1000ВВыбор параметров настройки устройств релейной защиты и автоматикиВыбор первичного оборудованияГрафика в релейной защитеОбщие вопросы проектированияУчимся делать расчётыБиблиотека РЗАБиблиотека электромонтёраИностранная литератураПроектированиеОрганизационые вопросы связаные с РЗАНормативно-техническая документацияНовые нормативно-технические документы по релейной защите и автоматикеПовышение квалификацииОбъявления разработчиков техники РЗА, специалистов эксплуатирующих организацийРелейщики ищут работуТребуются релейщикиКуплю/продамНовости энергетикиРазговоры на свободные темыПриемная Администрации форумаПомощьАрхивыОбсуждение продукцииПреимущества трансформаторов с заземлением нейтрали
Благодаря здравоохранению термин «заземление» приобрел совершенно новое значение.
Считается, что прямое соединение с поверхностью Земли при ходьбе босиком позволяет свободным электронам земли восстанавливать энергетический баланс тела, облегчая болезнь. Точно так же при передаче электроэнергии заземление стабилизирует электрическую систему, помогая предотвратить повреждения от токов замыкания на землю. Здесь Мартин Николлс, директор по продажам производителя силовых резисторов Cressall, исследовал преимущества трансформаторов с заземлением нейтрали для передачи электроэнергии.
Трансформаторы с заземлением нейтрали (NET) обычно используются в трехфазных энергосистемах. Трехфазные системы образуют большинство электрических сетей, особенно при вводе в сеть возобновляемых источников энергии. Многие системы имеют соединения треугольником, что означает, что образуется замкнутый контур, и нейтральная клемма отсутствует.
Без нейтрали электрическая система остается незаземленной, что может привести к дестабилизации всей системы в случае замыкания на землю.
В худшем случае это может привести к опасным переходным перенапряжениям и серьезному повреждению оборудования. Итак, как NET снижает эти риски?
Основной функцией NET является обеспечение нейтрали, а от нее – единственной электрической линии, соединенной с землей. Использование заземления дает возможность добавить в систему защитные трансформаторы тока и реле для обнаружения тока замыкания на землю для размыкания вышестоящих автоматических выключателей, которые можно использовать для устранения любых потенциальных неисправностей без негативного влияния на работу. Сети создают искусственную нейтраль посредством одной из двух возможных конфигураций: зигзагообразного соединения или соединения звезда-треугольник.
Хотя эти конфигурации различны, они выполняют одну и ту же функцию — обеспечивают нейтральную точку, от которой можно заземлить электрическую систему. Заземленная система значительно безопаснее незаземленной. Однако для обеспечения оптимальной безопасности трансформатор следует использовать вместе с резистором заземления нейтрали (NER) — это увеличивает сопротивление цепи, чтобы ограничить ток короткого замыкания до известного уровня.
NER размещается на нейтральной линии NET, чтобы в случае неисправности слишком большие токи не протекали по нейтральной линии. NER поглощает любые токи короткого замыкания и безопасно рассеивает их в виде тепла. Это гарантирует, что любое защитное релейное оборудование останется в рабочем состоянии, а также предотвратит тепловое повреждение компонентов системы.
Мониторинг измененийСети также облегчают мониторинг работы электрической системы. Поскольку неисправности проходят через NER, тип измерительного трансформатора, известный как трансформатор тока (CT), может быть размещен перед резистором, чтобы приборы могли отслеживать любые изменения.
Трансформатор тока отвечает за выдачу пропорционального сигнала, масштабируя большие значения напряжения или тока, имеющиеся в системе, до защитных измерительных приборов, которые легко считываются. Они есть на всех генерирующих станциях, электрических подстанциях и в распределительных сетях.
Непрерывно измеряя и контролируя работу энергосистемы, ТТ позволяет операторам выявлять любые небольшие изменения напряжения, тока или функции. Это помогает им лучше планировать техническое обслуживание и повышать доступность системы, что, в свою очередь, сокращает время простоя и обеспечивает постоянную выходную мощность.
Cressall производит системы, включающие в себя сети сухого типа и резисторы, подходящие для различных применений, с номинальной мощностью от десяти секунд до непрерывной. NET и NER объединены в одном корпусе с отличной устойчивостью к температуре, что обеспечивает непрерывную работу даже после возникновения большого тока короткого замыкания.
Многие приветствуют «заземление» как новейшую тенденцию в области здравоохранения, которая гарантирует, что тело остается в равновесии для обеспечения правильного функционирования, и очень важно, чтобы мы применяли тот же подход, когда речь идет о защите электропитания. Будь то небольшое коммерческое производство электроэнергии или гигантская оффшорная ветряная электростанция, NET могут иметь важное значение для смягчения последствий сбоев и обеспечения безопасности наших энергосистем при заземлении.
Что такое заземляющий и заземляющий трансформатор-ROCKWILL Electric Group
Что такое заземляющий и заземляющий трансформатор?
Заземляющий трансформатор также называется заземляющим трансформатором . Это тип вспомогательного трансформатора, используемый для генерирования тока замыкания на землю (при возникновении замыкания) на нейтраль в целях релейной защиты в трехфазных системах электроснабжения. Это заземляющий путь к незаземленной системе, соединенной звездой или треугольником.
Зигзагообразный заземляющий трансформатор
Заземляющий трансформатор обычно включает однообмоточный трансформатор с зигзагообразной конфигурацией обмотки. Некоторые из трансформаторов обмотки звезда-треугольник.
Заземление нейтрали / заземляющий трансформатор
Очень часто встречается на генераторах электростанций и ветряных электростанций. Трансформаторы заземления нейтрали применяются в высоковольтных (подсетевых) системах, например, в сетях 33 кВ, не имеющих заземления.
Сравнение с обычным трансформатором, пожалуйста, проверьте >>> Распределительный трансформатор и Силовой трансформатор и Трансформатор с литой изоляцией
Принципы и функции заземляющего / заземляющего трансформатора
В связи с необходимостью городского строительства и развития, а также увеличением нагрузки электроснабжения, во многих местах в городских районах строятся оконечные подстанции 132/11 кВ. По первичной стороне принята вводная линия напряжением 132 кВ. Поскольку большая часть отходящих 11 кВ в городских районах отходит по воздушному кабелю, а однофазный емкостный ток в распределительной сети 11 кВ резко возрастет.
Согласно «Сотрудничеству по защите от перенапряжения и изоляции электрических устройств переменного тока» бывшего Министерства электроэнергетики, когда ток конденсатора однофазного замыкания на землю системы 3-66 кВ превышает 10 А, режим заземления катушки для устранения дуги должен быть усыновленный.
На общей подстанции 132 / 11 кВ сторона низкого напряжения трансформатора представляет собой △ проводку, а сторона низкого напряжения системы не имеет нейтральной точки для вывода трансформатора. Поэтому при проектировании подстанции следует учитывать настройку заземляющего трансформатора на 11 кВ.
Принцип заземления / заземляющего трансформатора
Для треугольной распределительной системы, чтобы вызвать нейтральную точку системы, она должна быть подключена к заземляющему трансформатору. Существует два типа заземляющих трансформаторов: заземляющие трансформаторы типа Z (ZN, ZN, yn) и трансформаторы соединения звезда/треугольник (YN, d). Теперь многократный заземляющий трансформатор Z-типа, его нейтраль можно подключить к катушке для устранения дуги.
Заземляющий трансформатор Z-типа по конструкции такой же, как и обычный силовой трансформатор с трехфазным сердечником, но обмотка на железном сердечнике каждой фазы разделена на две части с равным количеством верхних и нижних витков, которые соединены в крутилки и повороты.
Различные режимы проводки делятся на ZN, yn1 и ZN и yn11.
Направление тока нулевого порядка в обмотке того же столбца заземляющего трансформатора Z-типа противоположно, поэтому реактивное сопротивление нулевого порядка очень мало, и ток нулевого порядка не дросселируется. Когда нейтральная точка заземляющего трансформатора Z-типа подключена к дугогасящей катушке, ток компенсации дугогасительной катушки может протекать свободно, поэтому трансформатор Z-типа широко используется в качестве заземляющего трансформатора.
Заземляющий трансформатор Z-типа, также может быть оснащен низковольтной обмоткой, соединенной в звезду с заземлением нейтрали (ин) и другими способами, используемыми в качестве используемого трансформатора.
Заземляющий трансформатор Z-типа имеет масляную иммерсионную и сухую изоляцию двух видов, среди которых заливка смолой является своего рода изоляцией сухого типа.
Область применения: Подходит для масляных заземляющих трансформаторов Z-типа мощностью 220 кВА и напряжением 33 кВ и ниже.
Для распределительной сети 33 кВ и 66 кВ
Обмотка трансформатора обычно подключается по схеме Y с выводом нейтральной точки, поэтому нет необходимости использовать заземляющий трансформатор.
Для распределительной сети 6 кВ и 11 кВ
Обмотка трансформатора обычно использует метод соединения △, без вывода нейтрали, что требует вывода заземляющего трансформатора к нейтрали.
Функция заземляющего трансформатора состоит в том, чтобы вытянуть нейтральную точку для подключения дугогасительной катушки, когда в системе используется △ проводка или нейтральная точка Y-проводки не нарисована.
Готовые решения для подстанций 0,4кВ — 33кВ — 34,5кВ — 35кВ , пожалуйста, проверьте >>> Сборная подстанция
Заземляющий трансформатор использует проводку Z-типа (или обмотку),
То есть, каждая фазная катушка намотана вокруг двух магнитных столбов, а магнит нулевого порядка поток, создаваемый двухфазной обмоткой, противодействует друг другу, поэтому полное сопротивление нулевого порядка заземляющего трансформатора Z-типа очень мало (обычно менее 10 Ом), потери холостого хода низкие, и можно использовать мощность трансформатора.
более чем на 90%.
Импеданс нулевого порядка обычного трансформатора намного больше, мощность дугогасительной катушки обычно не должна превышать 20% от мощности трансформатора, поэтому можно видеть, что проводной трансформатор Z-типа в качестве заземляющего трансформатора является лучшим выбором.
Как правило, когда напряжение дисбаланса в системе велико, трехфазная обмотка Z-трансформатора, преобразованная в балансный тип, может удовлетворить потребности в измерениях. Когда несимметричное напряжение системы небольшое (например, полная кабельная сеть), нейтральная точка трансформатора Z-типа должна создавать несимметричное напряжение от 30 В до 70 В для удовлетворения потребностей измерения.
Заземляющий трансформатор может принимать дугогасящую катушку, заземляющий трансформатор также может принимать вторичную нагрузку вместо станционного трансформатора. При вторичной нагрузке первичная мощность заземляющего трансформатора должна быть суммой мощности дугогасительной катушки и мощности вторичной нагрузки.
1-фазный с заземлением 3-фазный без вторичной обмотки 3-фазный с вторичной обмоткой
Функция заземления / заземляющего трансформатора
Заземляющий трансформатор специально разработан для дугогасительной катушки. Как правило, дугогасительная катушка устанавливается на треугольной стороне трансформатора в системе заземления малого тока для компенсации емкостного тока заземления, когда сеть заземлена по одной фазе. Однако на треугольной стороне трансформатора нет нейтральной точки, а заземляющий трансформатор обеспечивает искусственную нейтральную точку для установки дугогасительной катушки.
В энергосистеме электрические сети 6 кВ, 11 кВ и 33 кВ обычно используют режим работы незаземленной нейтральной точки. В электросети сторона распределительного напряжения главного трансформатора обычно соединяется треугольником, и нет нейтральной точки для сопротивления заземления.
При однофазном замыкании на землю в системе с незаземленной нейтралью треугольник линейного напряжения остается симметричным, что мало влияет на непрерывную работу пользователей, а при относительно небольшом емкостном токе (менее 10 А) возникает переходное заземление сбои могут исчезать автоматически, что очень эффективно для повышения надежности электроснабжения и снижения аварийных отключений электроэнергии.
Из-за простого режима работы и низких капиталовложений этот режим работы был принят на начальном этапе развития энергосистемы Китая и сыграл хорошую роль.
Однако с растущим ростом и развитием электроэнергетики этот простой способ уже не в состоянии удовлетворить текущий спрос. С увеличением кабельных цепей в городских электросетях увеличивается емкостный ток (более 10А). В это время надежно погасить заземляющую дугу невозможно, что приведет к следующим последствиям.
1. Прерывистое гашение и повторное возгорание однофазной заземляющей дуги вызовет дуговое заземляющее перенапряжение с амплитудой до 4U (U — пиковое значение нормального фазного напряжения) или выше и большой продолжительностью, что нанесет большой вред изоляции электрооборудования и вызвать пробой при слабой изоляции; Причинить большие потери.
2. Из-за диссоциации воздуха, вызванной непрерывной дугой, повреждается изоляция окружающего воздуха, и легко возникает межфазное короткое замыкание;
3.
Генерируется ферромагнитное резонансное перенапряжение, которое легко может привести к перегоранию трансформатора напряжения и повреждению разрядника, а также может привести к взрыву разрядника;
Эти последствия будут серьезно угрожать изоляции электросетевого оборудования и поставят под угрозу безопасную работу электросети. Чтобы предотвратить возникновение вышеуказанных аварий, обеспечить достаточный ток нулевой последовательности и напряжение нулевой последовательности для системы и обеспечить надежное срабатывание защиты заземления, необходимо вручную установить нейтральную точку, чтобы подключить сопротивление заземления на нейтральная точка. Чтобы решить эту проблему. Заземляющий трансформатор (сокращенно именуемый заземляющим трансформатором) изготавливается в таких условиях. Заземляющий трансформатор представляет собой искусственно созданное сопротивление заземления нейтрали, которое обычно очень мало (обычно менее 5 Ом).
Кроме того, заземляющий трансформатор обладает электромагнитными характеристиками и высоким импедансом к токам прямой и обратной последовательности.
Через обмотку протекает только небольшой ток возбуждения. Поскольку направления намотки двух обмоток на каждом столбце с железным сердечником противоположны, ток нулевой последовательности, протекающий через две обмотки на концентрическом столбце, имеет низкий импеданс, а падение напряжения тока нулевой последовательности на обмотке очень мало.
Если в системе имеется замыкание на землю, токи прямой последовательности, обратной последовательности и нулевой последовательности будут протекать через обмотки. Обмотка имеет высокий импеданс для токов прямой и обратной последовательности, в то время как для токов нулевой последовательности, поскольку две обмотки в одной и той же фазе соединены последовательно в обратной полярности, индуцированная электродвижущая сила равна по величине и противоположна по направлению, просто компенсирует друг друга. , поэтому он имеет низкий импеданс.
В рабочем состоянии заземляющего трансформатора многие заземляющие трансформаторы обеспечивают только небольшое сопротивление заземления нейтрали без нагрузки.
Поэтому многие заземляющие трансформаторы не являются вторичными. Когда заземляющий трансформатор нормально работает в электросети, заземляющий трансформатор эквивалентен состоянию холостого хода.
Однако в случае неисправности электросети, когда однофазное замыкание на землю происходит в электросети через ток короткого замыкания только в течение короткого промежутка времени, а нейтраль заземлена через малое сопротивление, высокочувствительная защита нулевой последовательности оценивает и устраняет линию замыкания на короткое время, а заземляющий трансформатор работает только в течение периода от замыкания на землю до момента, когда линия замыкания устраняется действием защиты нулевой последовательности линии замыкания, только сопротивление заземления нейтральной точки и Заземляющий трансформатор может проходить через цепь нулевой последовательности с IR=(U — фазное напряжение системы, R1 — сопротивление заземления нейтрали, R2 — дополнительное сопротивление для исключения замыкания на землю).
Согласно приведенному выше анализу рабочие характеристики заземляющего трансформатора: Отсутствие нагрузки в течение длительного времени, перегрузка в течение короткого времени.
Короче говоря, заземляющий трансформатор искусственно сделан нейтральной точкой для подключения сопротивления заземления. Когда в системе происходит замыкание на землю, ток обратной последовательности прямой последовательности имеет высокий импеданс, а ток нулевой последовательности имеет низкий импеданс, что обеспечивает надежную защиту от заземления.
Функция заземляющего трансформатора состоит в том, чтобы вывести нейтральную точку для добавления дугогасительной катушки, когда система с проводкой треугольником или проводкой типа Y не может быть выведена. Трансформатор использует проводку Z-типа (или зигзагообразную проводку). Отличие трансформатора от обычного трансформатора в том, что каждая фазная катушка намотана соответственно на два магнитных полюса. Преимущество этого соединения заключается в том, что магнитный поток нулевой последовательности может течь вдоль магнитного полюса, в то время как магнитный поток нулевой последовательности обычного трансформатора течет по цепи рассеяния магнитного поля.
