Зануление трансформатора пуэ. Защитное зануление трансформатора: принцип действия, применение, требования ПУЭ — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Что такое защитное зануление трансформатора. Как работает зануление трансформатора. Где применяется зануление трансформаторов. Какие требования предъявляет ПУЭ к занулению трансформаторов. Чем отличается зануление от заземления трансформатора.

Содержание

Что такое защитное зануление трансформатора

Защитное зануление трансформатора — это преднамеренное электрическое соединение металлических нетоковедущих частей трансформатора, которые могут оказаться под напряжением, с глухозаземленной нейтральной точкой обмотки трансформатора.

Основная цель зануления трансформатора — обеспечение электробезопасности при возникновении замыкания на корпус. При пробое изоляции на корпус трансформатора возникает большой ток короткого замыкания, который вызывает быстрое срабатывание защиты и отключение поврежденного трансформатора от сети.

Принцип действия защитного зануления трансформатора

Принцип действия защитного зануления трансформатора заключается в следующем:

Металлический корпус трансформатора соединяется с заземленной нейтралью источника питания специальным защитным проводником.
При пробое изоляции на корпус возникает однофазное короткое замыкание.
По цепи «фаза-нуль» протекает большой ток короткого замыкания.
Этот ток вызывает срабатывание автоматического выключателя или предохранителя.
Поврежденный трансформатор быстро отключается от сети.
Напряжение на корпусе исчезает, что предотвращает поражение током.

Таким образом, зануление трансформатора обеспечивает быстрое отключение при пробое на корпус и защищает персонал от поражения электрическим током.

Где применяется зануление трансформаторов

Защитное зануление применяется для трансформаторов в следующих случаях:

В сетях напряжением до 1000 В с глухозаземленной нейтралью.
В трехфазных сетях 380/220 В с нулевым рабочим проводником.
В однофазных сетях 220 В.

Для силовых трансформаторов 6-10/0,4 кВ с заземленной нейтралью на стороне 0,4 кВ.
Для понижающих трансформаторов в цеховых электроустановках.
В бытовых электроустановках зданий и сооружений.

Зануление обязательно для трансформаторов, устанавливаемых в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных помещениях.

Требования ПУЭ к занулению трансформаторов

Основные требования Правил устройства электроустановок (ПУЭ) к занулению трансформаторов:

Зануление должно обеспечивать ток короткого замыкания, превышающий не менее чем в 3 раза номинальный ток плавкой вставки или расцепителя автомата.
Сопротивление цепи «фаза-нуль» должно быть таким, чтобы при замыкании на корпус возникал ток не менее 300 А при 220 В и 500 А при 380 В.
Нулевой защитный проводник нельзя размыкать и защищать предохранителями.

Сечение нулевого защитного проводника должно быть не менее половины сечения фазного проводника.
На вводе в электроустановку нулевой рабочий и защитный проводники должны быть соединены между собой.

Чем отличается зануление от заземления трансформатора

Основные отличия зануления от защитного заземления трансформатора:

Параметр	Зануление	Заземление
Принцип действия	Создание цепи для большого тока КЗ	Снижение напряжения прикосновения
Область применения	Сети до 1000 В с глухозаземленной нейтралью	Сети выше 1000 В и до 1000 В с изолированной нейтралью
Ток при замыкании	Большой ток КЗ (сотни ампер)	Малый ток через заземлитель (единицы ампер)
Отключение при КЗ	Быстрое автоматическое отключение	Не обеспечивает отключения

Таким образом, зануление обеспечивает более эффективную защиту в сетях низкого напряжения за счет быстрого отключения при пробое изоляции на корпус трансформатора.

Схема зануления трансформатора

Типовая схема зануления трансформатора включает следующие основные элементы:

Корпус трансформатора
Нулевая точка обмотки низкого напряжения
Нулевой защитный проводник
Главная заземляющая шина
Повторное заземление нулевого провода
Заземлитель

Корпус трансформатора соединяется с нулевой точкой обмотки НН и главной заземляющей шиной. От шины отходит нулевой защитный проводник к потребителям. Выполняется повторное заземление нулевого провода.

Расчет зануления трансформатора

При расчете зануления трансформатора определяются следующие основные параметры:

Полное сопротивление петли «фаза-нуль»

Ток однофазного короткого замыкания
Время срабатывания защиты
Напряжение прикосновения
Сечение нулевого защитного проводника

Расчет выполняется для проверки эффективности зануления и выбора параметров защитных аппаратов и проводников. Ток КЗ должен обеспечивать быстрое отключение, а напряжение прикосновения не должно превышать допустимых значений.

Проверка зануления трансформатора

Для проверки зануления трансформатора выполняются следующие измерения и испытания:

Измерение сопротивления петли «фаза-нуль»
Проверка целостности нулевого защитного проводника
Измерение сопротивления заземлителя
Проверка работы защитных аппаратов
Измерение напряжения прикосновения
Проверка наличия цепи между заземленными частями и нейтралью трансформатора

Периодичность проверок устанавливается местными инструкциями в зависимости от условий эксплуатации трансформатора. Обычно проверки проводятся не реже 1 раза в год.

ПУЭ 7. Заземляющие устройства электроустановок напряжением выше 1 кВ в сетях с эффективно заземленной нейтралью | Библиотека

13 декабря 2006 г. в 18:44
2999493

Поделиться
Пожаловаться

Раздел 1. Общие правила

Глава 1.7. Заземление и защитные меры электробезопасности

Заземляющие устройства электроустановок напряжением выше 1 кВ в сетях с эффективно заземленной нейтралью

1.7.88. Заземляющие устройства электроустановок напряжением выше 1 кВ в сетях с эффективно заземленной нейтралью следует выполнять с соблюдением требований либо к их сопротивлению (1.7.90), либо к напряжению прикосновения (1.7.91), а также с соблюдением требований к конструктивному выполнению (1.7.92-1.7.93) и к ограничению напряжения на заземляющем устройстве (1.7.89). Требования 1.7.89-1.7.93 не распространяются на заземляющие устройства опор ВЛ.

1.7.89. Напряжение на заземляющем устройстве при стекании с него тока замыкания на землю не должно, как правило, превышать 10 кВ. Напряжение выше 10 кВ допускается на заземляющих устройствах, с которых исключен вынос потенциалов за пределы зданий и внешних ограждений электроустановок. При напряжении на заземляющем устройстве более 5 кВ должны быть предусмотрены меры по защите изоляции отходящих кабелей связи и телемеханики и по предотвращению выноса опасных потенциалов за пределы электроустановки.

1.7.90. Заземляющее устройство, которое выполняется с соблюдением требований к его сопротивлению, должно иметь в любое время года сопротивление не более 0,5 Ом с учетом сопротивления естественных и искусственных заземлителей.

В целях выравнивания электрического потенциала и обеспечения присоединения электрооборудования к заземлителю на территории, занятой оборудованием, следует прокладывать продольные и поперечные горизонтальные заземлители и объединять их между собой в заземляющую сетку.

Продольные заземлители должны быть проложены вдоль осей электрооборудования со стороны обслуживания на глубине 0,5-0,7 м от поверхности земли и на расстоянии 0,8-1,0 м от фундаментов или оснований оборудования.

Допускается увеличение расстояний от фундаментов или оснований оборудования до 1,5 м с прокладкой одного заземлителя для двух рядов оборудования, если стороны обслуживания обращены друг к другу, а расстояние между основаниями или фундаментами двух рядов не превышает 3,0 м.

Поперечные заземлители следует прокладывать в удобных местах между оборудованием на глубине 0,5-0,7 м от поверхности земли. Расстояние между ними рекомендуется принимать увеличивающимся от периферии к центру заземляющей сетки. При этом первое и последующие расстояния, начиная от периферии, не должны превышать соответственно 4,0; 5,0; 6,0; 7,5; 9,0; 11,0; 13,5; 16,0; 20,0 м. Размеры ячеек заземляющей сетки, примыкающих к местам присоединения нейтралей силовых трансформаторов и короткозамыкателей к заземляющему устройству, не должны превышать 66 м.

Горизонтальные заземлители следует прокладывать по кpaю территории, занимаемой заземляющим устройством так, чтобы они в совокупности образовывали замкнутый контур.

Если контур заземляющего устройства располагается в пределах внешнего ограждения электроустановки, то у входов и въездов на ее территорию следует выравнивать потенциал путем установки двух вертикальных заземлителей, присоединенных к внешнему горизонтальному заземлителю напротив входов и въездов. Вертикальные заземлители должны быть длиной 3-5 м, а расстояние между ними должно быть равно ширине входа или въезда.

1.7.91. Заземляющее устройство, которое выполняется с соблюдением требований, предъявляемых к напряжению прикосновения, должно обеспечивать в любое время года при стекании с него тока замыкания на землю значения напряжений прикосновения, не превышающие нормированных (см. ГОСТ 12.1.038). Сопротивление заземляющего устройства при этом определяется по допустимому напряжению на заземляющем устройстве и току замыкания на землю.

При определении значения допустимого напряжения прикосновения в качестве расчетного времени воздействия следует принимать сумму времени действия защиты и полного времени отключения выключателя. При определении допустимых значений напряжений прикосновения у рабочих мест, где при производстве оперативных переключений могут возникнуть КЗ на конструкции, доступные для прикосновения производящему переключения персоналу, следует принимать время действия резервной защиты, а для остальной территории — основной защиты.

Примечание. Рабочее место следует понимать как место оперативного обслуживания электрических аппаратов.

Размещение продольных и поперечных горизонтальных заземлителей должно определяться требованиями ограничения напряжений прикосновения до нормированных значений и удобством присоединения заземляемого оборудования. Расстояние между продольными и поперечными горизонтальными искусственными заземлителями не должно превышать 30 м, а глубина их заложения в грунт должна быть не менее 0,3 м. Для снижения напряжения прикосновения у рабочих мест в необходимых случаях может быть выполнена подсыпка щебня слоем толщиной 0,1-0,2 м.

В случае объединения заземляющих устройств разных напряжений в одно общее заземляющее устройство напряжение прикосновения должно определяться по наибольшему току короткого замыкания на землю объединяемых ОРУ.

1.7.92. При выполнении заземляющего устройства с соблюдением требований, предъявляемых к его сопротивлению или к напряжению прикосновения, дополнительно к требованиям 1.7.90-1.7.91 следует:

прокладывать заземляющие проводники, присоединяющие оборудование или конструкции к заземлителю, в земле на глубине не менее 0,3 м;
прокладывать продольные и поперечные горизонтальные заземлители (в четырех направлениях) вблизи мест расположения заземляемых нейтралей силовых трансформаторов, короткозамыкателей.

При выходе заземляющего устройства за пределы ограждения электроустановки горизонтальные заземлители, находящиеся вне территории электроустановки, следует прокладывать на глубине не менее 1 м. Внешний контур заземляющего устройства в этом случае рекомендуется выполнять в виде многоугольника с тупыми или скругленными углами.

1.7.93. Внешнюю ограду электроустановок не рекомендуется присоединять к заземляющему устройству.

Если от электроустановки отходят ВЛ 110 кВ и выше, то ограду следует заземлить с помощью вертикальных заземлителей длиой 2-3 м, установленных у стоек ограды по всему ее периметру через 20-50 м. Установка таких заземлителей не требуется для ограды с металлическими стойками и с теми стойками из железобетона, арматура которых электрически соединена с металлическими звеньями ограды.

Для исключения электрической связи внешней ограды с заземляющим устройством расстояние от ограды до элементов заземляющего устройства, расположенных вдоль нее с внутренней, внешней или с обеих сторон, должно быть не менее 2 м. Выходящие за пределы ограды горизонтальные заземлители, трубы и кабели с металлической оболочкой или броней и другие металлические коммуникации должны быть проложены посередине между стойками ограды на глубине не менее 0,5 м. В местах примыкания внешней ограды к зданиям и сооружениям, а также в местах примыкания к внешней ограде внутренних металлических ограждений должны быть выполнены кирпичные или деревянные вставки длиной не менее 1 м.

Питание электроприемников, установленных на внешней ограде, следует осуществлять от разделительных трансформаторов. Эти трансформаторы не допускается устанавливать на ограде. Линия, соединяющая вторичную обмотку разделительного трансформатора с электроприемником, расположенным на ограде, должна быть изолирована от земли на расчетное значение напряжения на заземляющем устройстве.

Если выполнение хотя бы одного из указанных мероприятий невозможно, то металлические части ограды следует присоединить к заземляющему устройству и выполнить выравнивание потенциалов так, чтобы напряжение прикосновения с внешней и внутренней сторон ограды не превышало допустимых значений. При выполнении заземляющего устройства по допустимому сопротивлению с этой целью должен быть проложен горизонтальный заземлитель с внешней стороны ограды на расстоянии 1 м от нее и на глубине 1 м. Этот заземлитель следует присоединять к заземляющему устройству не менее чем в четырех точках.

1.7.94. Если заземляющее устройство электроустановки напряжением выше 1 кВ сети с эффективно заземленной нейтралью соединено с заземляющим устройством другой электроустановки при помощи кабеля с металлической оболочкой или броней или других металлических связей, то для выравнивания потенциалов вокруг указанной другой электроустановки или здания, в котором она размещена, необходимо соблюдение одного из следующих условий:

1) прокладка в земле на глубине 1 м и на расстоянии 1 м от фундамента здания или от периметра территории, занимаемой оборудованием, заземлителя, соединенного с системой уравнивания потенциалов этого здания или этой территории, а у входов и у въездов в здание укладка проводников на расстоянии 1 и 2 м от заземлителя на глубине 1 и 1,5 м соответственно и соединение этих проводников с заземлителем;

2) использование железобетонных фундаментов в качестве заземлителей в соответствии с 1. 7.109, если при этом обеспечивается допустимый уровень выравнивания потенциалов. Обеспечение условий выравнивания потенциалов посредством железобетонных фундаментов, используемых в качестве заземлителей, определяется в соответствии с ГОСТ 12.1.030 «Электробезопасность. Защитное заземление, зануление».

Не требуется выполнение условий, указанных в пп.1 и 2, если вокруг зданий имеются асфальтовые отмостки, в том числе у входов и у въездов. Если у какого-либо входа (въезда) отмостка отсутствует, у этого входа (въезда) должно быть выполнено выравнивание потенциалов путем укладки двух проводников, как указано в пп.1, или соблюдено условие по пп.2. При этом во всех случаях должны выполняться требования 1.7.95.

1.7.95. Во избежание выноса потенциала не допускается питание электроприемников, находящихся за пределами заземляющих устройств электроустановок напряжением выше 1 кВ сети с эффективно заземленной нейтралью, от обмоток до 1 кВ с заземленной нейтралью трансформаторов, находящихся в пределах контура заземляющего устройства электроустановки напряжением выше 1 кВ.

При необходимости питание таких электроприемников может осуществляться от трансформатора с изолированной нейтралью на стороне напряжением до 1 кВ по кабельной линии, выполненной кабелем без металлической оболочки и без брони, или по ВЛ.

При этом напряжение на заземляющем устройстве не должно превышать напряжение срабатывания пробивного предохранителя, установленного на стороне низшего напряжения трансформатора с изолированной нейтралью.

Питание таких электроприемников может также осуществляться от разделительного трансформатора. Разделительный трансформатор и линия от его вторичной обмотки к электроприемнику, если она проходит по территории, занимаемой заземляющим устройством электроустановки напряжением выше 1 кВ, должны иметь изоляцию от земли на расчетное значение напряжения на заземляющем устройстве.

Новостной канал Элек.ру в Телеграм
Актуальные новости, обзоры и публикации портала в удобном формате.

Что такое защитное зануление, принцип действия, область применения

В жизни каждого человека очень много электроприборов: от холодильника, стиральной машины и ноутбука до электроинструмента и промышленного оборудования, если с ним связана трудовая деятельность. Безопасное использование всего разнообразия устройств возможно только при правильной организации системы защиты.

Иногда в процессе эксплуатации электрической техники возможно повреждение изоляции внутри нее. Это чревато тем, что на корпусе устройства появится опасный потенциал. Защитное зануление — это один из самых эффективных способов предотвратить такие ситуации. Оно создано для того, чтобы защитить человека от удара током, а также для защиты электрооборудования от замыкания и его последствий, в частности — от пожара.

Что такое защитное зануление?

Суть зануления в том, что корпус оборудования соединяют с защитным нулем. Он может обозначаться, как N, PEN, PE в зависимости от типа сети — однофазная или трехфазная, по какой схеме работает и т.д. Физически зануление создает предпосылки для создания замыкания:

Корпус соединяется с нулевым проводником сети.
На корпус поступает напряжение, то есть по каким либо причинам произошло соединение с фазным проводом или проводником с потенциалом фазы.
Создается короткое замыкание.
Срабатывает защитная автоматика, которая отключает питание.
На корпус перестает поступать напряжение — поражение током исключено.

Это существенно отличает защитное зануление от заземления, в котором корпус устройства соединяют с заземляющим устройством. В результате уравнивается потенциал корпуса с рядом находящимся участком земли, то есть снижается напряжение прикосновения. Само по себе заземление менее эффективное, чем зануление, но при этом не предусматривает использования дополнительного оборудования. При занулении же происходит полное отключение электроустановки с задействованием автоматики.

Откуда взялось понятие зануления?

Зануление, как понятие, появилось в конце 19-го века. Оно описывалось в качестве защиты от косвенного прикосновения. В 1914 году было опубликовано Теоретическое обоснование применения зануления в сетях с напряжением 220-380 Вольт. В журнале «Хроники Электротехники», выпускаемом германским союзом электротехников, в 1913 году упоминается схожее обоснование применения зануления, сформулированное немецкой компанией AEG. Сам термин «зануление» — это перевод немецкого слова «nulling».

В 1929 году Центральный электротехнический союз СССР одобрил применение указаний касательно зануления в установках низкого напряжения. По сути, это был переработанный вариант немецких правил, составленных в 1924 году. Впоследствии термин был внедрен и в ПУЭ (Правила установки электроустановок) первого, второго, пятого и шестого издания.

Важно! Термин «зануление» не входит в Международный электротехнический словарь, а также убран из ПУЭ третьего, четвертого и седьмого издания. Однако это не отменяет существования самой технологии для защитной системы.

Защитное зануление и ПУЭ

В научных изданиях и некоторых версия ПУЭ защитное зануление определяется, как преднамеренное соединение открытых токопроводящих элементов в нормальном состоянии, не находящемся под напряжением, с глухозаземленной нейтралью трансформатора или генератора для 3-фазных сетей или глухозаземленным выводом источником 1-фазного тока. При этом должна быть заземлена точка источника для сети постоянного тока. Если упростить, то:

Открытые токопроводящие части — это корпус устройств.
Глухозаземленная нейтраль — это нейтраль трансформатора или генератора, которая подключена к заземляющему устройству прямо или через небольшое сопротивление. Это определение указано в ПУЭ Украины, редакции 2017 года — последний актуальный пересмотр.

Защитное зануление используется в качестве основной меры защиты от поражения током в сетях до 1000 Вольт.

Всегда ли эффективно зануление?

С технической точки зрения за счет принципа действия защитного зануления этот метод безопаснее. Однако есть один важный нюанс: величина сопротивления в петле «фаза-ноль». Эта петля — весь путь от источника электричества по всем проводам до самой дальней точки сети и обратно. То есть, от трансформаторной подстанции, через распределительные щиты дома, подъезда и самой дальней квартиры, до самой удаленной розетки в ней, которая замкнута, а после обратно к трансформатору. Если сопротивление в этой петле будет чрезмерно большим, защитное зануление работать не будет.

Важно! Зануление зависит от параметров сети. Даже плохие контакты на пути следования электротока могут влиять на сопротивление и привести к тому, что защитные аппараты не сработают, когда это понадобится.

Использовать этот метод можно со всеми системами, где есть нули — рабочие, защитные. Есть четыре такие схемы, где защитное зануление допустимо:

ТТ (при правильно рассчитанном и выполненном заземляющем устройстве).
IT.
TN-C-S.
TN-S.

Исключение — схема TN-C, в которой рабочий и защитный ноль объединены в один PEN. По нему идут большие токи, он может отгореть, и тогда защита будет утеряна. Именно поэтому в ПУЭ седьмой редакции запретили такое объединение.

Защитное зануление и заземление в розетках

В системах TT и IT как исключительная мера применяется заземление. Во всех остальных — зануление. Другими словами, в абсолютном большинстве случаев при подключении розетки, когда вы подводите фазу, ноль и заземление, на самом деле желто-зеленый провод — это зануление, если ориентироваться на определение этого понятия из ранних ПУЭ. Т.к. зануление — это все, что соединяет корпус прямо или косвенно с глухозаземленной точкой трансформатора проводником PE или PEN, а заземление — это то, что соединяет корпус непосредственно с заземляющим устройством. Однако по международным стандартам проводник PE расшифровывается, как «защитная земля», то есть, официально схему с занулением в других странах все же принято называть заземлением.

Область применения защитного зануления

Обычно зануление используется для частных домов и некоторых многоквартирных зданий. Наибольшее значение оно имеет на производствах и объектах промышленности, когда от мгновенного отключения оборудования, на корпус которого поступает напряжение, зависят жизни сотрудников. Это касается двигателей, станков, конвейеров и т.д.

Области применения зануления:

Оборудование, работающее под напряжением до 1000 Вольт в 3-фазной сети переменного тока с заземленной нейтралью.
Установки, работающие под напряжением до 1000 Вольт однофазной сети переменного тока, в которой предусмотрен заземляющий вывод.
Оборудование, работающее под напряжением до 1000 Вольт в сети постоянного тока, в которой заземлена средняя точка источника.

Защитное зануление в квартире и частном доме

Чаще всего используется схема TN-C-S. В ней к дому подводятся три фазы и один рабочий ноль, который уже на вводе разделяется на два: рабочий и защитный. Пока токи идут через рабочий, защитный остается в режиме ожидания, то есть он разгружен. При поступлении тока на корпус прибора, подключенного к зануленной розетке, этот защитный ноль сработает и обесточит технику.

Если вы задаетесь вопросом, как сделать защитное зануление, вот ответ: реализовать схему TN-C-S, если у вас TN-C, характерная квартирам старого фонда.

Зануление на предприятиях

Занулить нужно такие части электрических установок:

корпус трансформатора, электрической машины, аппараты, устройства освещения;
вторичная обмотка измерительного трансформатора;
привод электроаппарата;
каркас распредщита, щита управления, электрошкафа, включая открывающиеся и съемные части, на которых размещены устройства выше 42 Вольт и 110 Вольт для переменного и постоянного тока соответственно;
металлические конструкции распределительного оборудования, кабельных каналов, соединительные муфты, оболочки и броня силовых и контрольных кабелей, рукава, трубы, кожухи, короба, струны, тросы, полосы с закрепленной на них проводкой и другие конструкции из металла, на которых размещается электрическое оборудование;
корпус из металла у переносного и передвижного электроприемника;
оборудование, которое располагается на подвижных частях машин, станков, механизмов.

Все необходимое для обустройства зануления в квартире, доме и на предприятии вы найдете в нашем каталоге. Если понадобится, воспользуйтесь бесплатной помощью и расчетом количества товара.

Трансформатор — документация pandapower 2.9.0

См. также

Системы единиц измерения и условные обозначения
Библиотеки стандартных типов

Создать функцию

Трансформаторы могут быть созданы из стандартной библиотеки типов (create_transformer) или с пользовательскими значениями (create_transformer_from_parameters).

pandapower.create_transformer( net , hv_bus , lv_bus , std_type , name=None , TAP_POS = NAN , IN_SERVICE = TRUE , Индекс = NONE , MAX_LOADING_PERCENT = NAN , PARALLEL = 1 , DF = 1,0 , TAP_DEPANTER_IMPANTER_IMPANCE_MERANCE = 900CRENANCE = 900CRENANCE = 900CRERISTER_MERANCE = , , , , , , . = Нет )

Создает двухобмоточный трансформатор в таблице net[“trafo”]. Параметры trafo определяются через стандартную библиотеку типов.

ВВОД:

net — Сеть внутри этого трансформатора должна быть создана

hv_bus (int) — Шина на стороне высокого напряжения, на которой трансформатор будет подключен к

lv_bus (int) — Шина на стороне низкого напряжения, на которой трансформатор будет подключен к

std_type — Используемый стандартный тип из библиотеки стандартных типов

Параметры нулевой последовательности (добавлены через std_type для трехфазного потока нагрузки) :

vk0_percent — относительное напряжение короткого замыкания нулевой последовательности
vkr0_percent — действительная часть относительного напряжения короткого замыкания нулевой последовательности
z_mag0 / z0

mag0_rx — коэффициент намагничивания нулевой последовательности r/x

si0_hv_partial — распределение импеданса короткого замыкания нулевой последовательности на стороне ВН

ДОПОЛНИТЕЛЬНО:

имя (строка, нет) — Пользовательское имя для этого преобразователя

tap_pos (int, nan) — текущее положение РПН трансформатора. По умолчанию среднее положение (tap_neutral)

in_service (логическое значение, True) — True для in_service или False для необслуживаемого

index (int, None) — принудительно указать указанный идентификатор, если он доступен. Если нет, выбирается индекс, который выше самого высокого уже существующего индекса.

max_loading_percent (float) — максимальная текущая нагрузка (требуется только для БКП)

параллельный (целое число) — количество параллельных трансформаторов

df (с плавающей запятой) — коэффициент снижения: максимальный ток трансформатора по отношению к номинальному току трансформатора (от 0 до 1)

tap_dependent_impedance (логический) — Истинно, если импеданс трансформатора должен регулироваться в зависимости от положения ответвления трансформатора. Требуются дополнительные столбцы «vk_percent_characteristic» и «vkr_percent_characteristic», которые ссылаются на индекс характеристики из таблицы net. characteristic. Удобную функцию pandapower.control.create_trafo_characteristics можно использовать для создания объектов SplineCharacteristic, добавления соответствующих столбцов и настройки ссылок на характеристики. Функцию pandapower.control.trafo_characteristics_diagnostic можно использовать для проверки работоспособности.

vk_percent_characteristic (int) — индекс характеристики из net.characteristic для корректировки параметра «vk_percent» для расчета импеданса, зависящего от ответвлений.

vkr_percent_characteristic (int) — индекс характеристики из net.characteristic для настройки параметра «vk_percent» для расчета импеданса, зависящего от отводов.

ВЫВОД:

индекс (int) — Уникальный ID созданного трансформатора

ПРИМЕР:

create_transformer(net, hv_bus = 0, lv_bus = 1, name = «trafo1», std_type = «0,4 МВА 10/0,4 кВ»)

pandapower. create_transformer_from_parameters ( Net , HV_BUS , LV_BUS , SN_MVA , VN_HV_KV , VN_LV_KV_KV_KV_KV_KV_KV_KV_KV_KV_KV_KV_KV_KV_KV_KV_KV_ .0014, i0_percent , shift_degree = 0 , tap_side = none , TAP_NEUTRAL = NAN , TAP_MAX = NAN , TAP_MIN = NAN , , NAN , TAP_MIN = NAN , , , TAP_MIN = NAN , , , TAP_MIN = NAN , , . = NAN , TAP_PHASE_SHIFTER = false , in_service = true , Имя = Нет , Vector_Group = None , Индекс = , MAX_LOUDING_PERCENT = NAN , , MAX_LOUDING_PERCENT = NAN , , , , . , VK0_Percent = NAN , VKR0_PERCENT = NAN , MAG0_PERCENT = NAN , MAG0_RX = NAN , SI0_HV_PARTIAIL = NAN , PT_PERIPER = , . vk_percent_characteristic=Нет , vkr_percent_characteristic=Нет , **kwargs )

ВВОД:

сеть — сеть внутри этого трансформатора должна быть создана

hv_bus (int) — Шина на стороне высокого напряжения, на которой трансформатор будет подключен к

lv_bus (int) — Шина на стороне низкого напряжения, на которой трансформатор будет подключен к

sn_mva (float) — номинальная полная мощность

вн_хв_кв (с плавающей запятой) — номинальное напряжение на стороне ВН

vn_lv_kv (с плавающей запятой) — номинальное напряжение на стороне низкого напряжения

vkr_percent (float) — действительная часть относительного напряжения короткого замыкания

vk_percent (float) — относительное напряжение короткого замыкания

pfe_kw (float) — потери в стали в кВт

i0_percent (с плавающей запятой) — потери в разомкнутом контуре в процентах от номинального тока

vector_group (String) — Векторная группа преобразователя

Сторона HV — заглавные буквы и сторона LV в нижнем регистре

vk0_percent (float) — относительное напряжение короткого замыкания нулевой последовательности

vkr0_percent — действительная часть нулевой последовательности относительного напряжения короткого замыкания

mag0_percent — Импеданс намагничивания нулевой последовательности/ vk0

mag0_rx — коэффициент усиления нулевой последовательности R/X

si0_hv_partial — Распределение полного сопротивления утечки нулевой последовательности для стороны ВН

ДОПОЛНИТЕЛЬНО:

in_service (boolean) — True для in_service или False для не работает (float) — Угол сдвига по трансформатору*
tap_side (string) — положение РПН («hv», «lv»)
tap_pos (int, nan) — текущее положение РПН трансформатора. По умолчанию среднее положение (tap_neutral)
tap_neutral (int, nan) — положение РПН, при котором коэффициент трансформации равен отношению номинальных напряжений
tap_max (int, nan) — максимально допустимое положение РПН ): минимально допустимое положение ответвления
tap_step_percent (с плавающей запятой) — размер шага отвода для величины напряжения в процентах
tap_step_degree (с плавающей запятой) — размер шага отвода для угла напряжения в градусах*
tap_phase_shifter (bool) — является ли трансформатор идеальным фазовращателем*
index (int, None) — Принудительно указать идентификатор, если он доступен. Если нет, выбирается индекс, который выше самого высокого уже существующего индекса.
max_loading_percent (с плавающей запятой) — максимальная токовая нагрузка (требуется только для БКП)
df (с плавающей запятой) — коэффициент снижения: максимальный ток трансформатора по отношению к номинальному току трансформатора (от 0 до 1)
tap_dependent_impedance (логический) — Истинно, если импеданс трансформатора должен регулироваться в зависимости от положения ответвления трансформатора. Требуются дополнительные столбцы «vk_percent_characteristic» и «vkr_percent_characteristic», которые ссылаются на индекс характеристики из таблицы net.characteristic. Удобную функцию pandapower.control.create_trafo_characteristics можно использовать для создания объектов SplineCharacteristic, добавления соответствующих столбцов и настройки ссылок на характеристики. Функцию pandapower.control.trafo_characteristics_diagnostic можно использовать для проверки работоспособности.
vk_percent_characteristic (int) — индекс характеристики из net.characteristic для корректировки параметра «vk_percent» для расчета импеданса, зависящего от отводов.
vkr_percent_characteristic (int) — индекс характеристики из net.characteristic для настройки параметра «vk_percent» для расчета импеданса, зависящего от отводов.
pt_percent (с плавающей запятой, нан) — (только короткое замыкание)
oltc (bool, False) — (только короткое замыкание)
** учитывается только в потоке нагрузки, если calculate_voltage_angles = True

ВЫВОД:: index (int) — Уникальный ID созданного трансформатора
ПРИМЕР:: create_transformer_from_parameters(net, hv_bus=0, lv_bus=1, name=»trafo1″, sn_mva=40, vn_hv_kv=110, vn_lv_kv=10, vk_percent=10, vkr_percent=0. 3, pfe_kw=30, i0_percent 0,1, сдвиг_градус=30)

Входные параметры

сетевой трафик

Параметр	Тип данных	Диапазон значений	Пояснение
имя	строка		наименование трансформатора
std_type	строка		название стандартного типа трансформатора
hv_bus*	целое число		шина высокого напряжения индекс трансформатора
lv_bus*	целое число		шина низкого напряжения индекс трансформатора
sn_mva*	поплавок	\(>\) 0	номинальная полная мощность трансформатора [МВА]
вн_хв_кв*	поплавок	\(>\) 0	номинальное напряжение на шине высокого напряжения [кВ]
вн_лв_кв*	поплавок	\(>\) 0	номинальное напряжение на шине низкого напряжения [кВ]
vk_percent*	поплавок	\(>\) 0	напряжение короткого замыкания [%]
vkr_percent*	поплавок	\(\geq\) 0	реальный компонент напряжение короткого замыкания [%]
pfe_kw*	с плавающей запятой	\(\geq\) 0	потери в стали [кВт]
i0_percent*	поплавок	\(\geq\) 0	потери без обратной связи в [%]
vk0_percent***	поплавок	\(\geq\) 0	Относительное напряжение короткого замыкания нулевой последовательности
вкр0_процент***	поплавок	\(\geq\) 0	Действительная часть нулевой последовательности относительного напряжения короткого замыкания
mag0_percent***	поплавок	\(\geq\) 0	z_mag0 / z0 соотношение импеданса намагничивания и короткого замыкания (нулевая последовательность)
mag0_rx***	с плавающей запятой		Намагничивание нулевой последовательности отношение r/x
si0_hv_partial***	поплавок	\(\geq\) 0	Распределение сопротивления короткого замыкания нулевой последовательности на стороне ВН
vector_group***	Строка	«Дын», «Йын», «Ызн», «ЫНын»	Группы векторов (необходимы для модели трансформатора нулевой последовательности)
сдвиг_градус*	поплавок		Угол фазового сдвига трансформатора
кран_сторона	строка	«В», «ЛВ»	определяет, находится ли устройство РПН на стороне высокого или низкого напряжения
кран_нейтральный	целое число		номинальное положение РПН
tap_min	целое число		минимальное положение РПН
tap_max	целое число		максимальное положение РПН
tap_step_percent	поплавок	\(>\) 0	Размер шага отвода для величины напряжения [%]
tap_step_степень	поплавок	\(\geq\) 0	Размер шага отвода для угла напряжения
tap_pos	целое число		текущее положение переключателя ответвлений
tap_phase_shifter	логический		определяет, является ли трансформатор идеальным фазовращателем
параллельный	внутр.	\(>\) 0	количество параллельных трансформаторов
max_loading_percent**	поплавок	\(>\) 0	Максимальная нагрузка трансформатора по отношению к sn_mva и соответствующему ей току при 1,0 о.е.
дф	поплавок	1 \(\geq\) df \(>\) 0	Коэффициент снижения: максимальный ток трансформатора по отношению к номинальному току трансформатора (от 0 до 1)
в эксплуатации*	логический	Верно/Ложно	указывает, находится ли трансформатор в эксплуатации
олтк*	логическое значение	Верно/Ложно	указывает, есть ли в трансформаторе устройство РПН (актуально для защиты от короткого замыкания)
блок_электростанции*	логический	Верно/Ложно	указывает, является ли трансформатор частью power_station_unit (относится к короткому замыканию).

*необходим для выполнения расчета сбалансированного потока мощности
**параметр оптимального потока мощности
***необходим для выполнения трехфазного потока мощности / однофазного короткого замыкания

Примечание

Ограничение нагрузки трансформатора для оптимального потока мощности соответствует опции trafo_loading=»current»:

Электрическая модель

Эквивалентную схему, используемую для трансформатора, можно задать в потоке мощности с помощью параметра «trafo_model».

trafo_model=’t’:

последовательность = 0:

trafo_model=’пи’:

Коэффициент трансформации

Величина коэффициента трансформации задается как:

\начать{выровнять*} n &= \frac{V_{исходное, ВН, трансформатор}}{V_{исходное, НН, трансформатор}} \cdot \frac{V_{исходное, шина НН}}{V_{исходное, шина ВН}} \end{align*}

Опорные напряжения шин высокого и низкого напряжения берутся из таблицы net. bus. Эталонное напряжение трансформатора берется непосредственно из таблицы трансформаторов:

\начать{выровнять*} V_{ref, HV, трансформатор} &= vn\_hv\_kv \\ V_{ref, LV, трансформатор} &= vn\_lv\_kv \end{выравнивание*} 92 \cdot net.sn\_mva}{sn\_mva} \\ \underline{z} &= \underline{z}_k \cdot \frac{Z_{ref, trafo}}{Z_{N}} \\ \underline{y} &= \underline{y}_m \cdot \frac{Z_{N}}{Z_{ref, trafo}} \\ \end{align*}

Где эталонное напряжение \(V_{N}\) является номинальным напряжением на стороне низкого напряжения трансформатора, а номинальная полная мощность \(S_{N}\) определяется для всей системы в чистый объект (см. Системы единиц и соглашения).

Устройство смены ответвлений

Продольный регулятор

Продольный регулятор можно смоделировать, задав для tap_phase_shifter значение False и определив шаг напряжения переключателя ответвлений с помощью tap_step_percent.

Затем эталонное напряжение умножается на коэффициент ответвления:

\начать{выровнять*} n_{tap} = 1 + (tap\_pos — tap\_neutral) \cdot \frac{tap\_st\_percent}{100} \end{align*}

На какой стороне адаптируется опорное напряжение, зависит от переменной \(tap\_side\):

	tap_side=»hv»	tap_side=»lv»
\(V_{n, HV, трансформатор}\)	\(vnh\_kv \cdot n_{tap}\)	\(внх\_кв\)
\(В_{н, НН, трансформатор}\)	\(внл\_кв\)	\(vnl\_kv \cdot n_{tap}\)

Примечание

Переменные tap_min и tap_max не учитываются в потоке мощности. Пользователь несет ответственность за то, чтобы tap_min < tap_pos < tap_max!

Поперечный регулятор

В дополнение к tap_step_percent значение tap_step_degree может быть определено для моделирования углового сдвига для каждого касания, что приводит к пересечению регулятор, который влияет как на величину, так и на угол коэффициента трансформации.

Идеальный фазовращатель

Если для tap_phase_shifter установлено значение True, переключатель ответвлений моделируется как идеальный фазовращатель, что означает, что константа смещение угла добавляется с каждым шагом касания: 9{j \cdot (\theta + \theta_{tp}) \cdot \frac{\pi}{180}} \\ \тета &= сдвиг\_степень \end{align*}

Угловой сдвиг можно определить непосредственно в tap_step_degree, в этом случае:

\начать{выровнять*} \theta_{tp} = tap\_st\_степень \cdot (tap\_pos — tap\_neutral) \end{align*}

или может быть задан как постоянный шаг напряжения в tap_step_percent, и в этом случае угол рассчитывается как:

\начать{выровнять*} \theta_{tp} = 2 \cdot arcsin(\frac{1}{2} \cdot \frac{tap\_st\_percent}{100}) \cdot (tap\_pos — tap\_neutral) \end{выравнивание*}

Если оба значения указаны для идеального фазовращающего трансформатора, поток мощности вызовет ошибку.

См. также

ENTSO-E — Моделирование трансформаторов с фазовым сдвигом, версия 1.0.0, май 2015 г. », 2005 г. Международная конференция по системам энергоснабжения будущего, Амстердам, 2005 г.

Параметры результата

сеть.res_trafo

9*_{lv}) \\ pl\_mw &= p\_hv\_mw + p\_lv\_mw \\ ql\_mvar &= q\_hv\_mvar + q\_lv\_mvar \\ i\_hv\_ka &= i_{hv} \\ я\_лв\_ка &= я_{лв} \end{align*}
net.res_trafo_3ph

Параметр	Тип данных	Пояснение
p_hv_mw	поплавок	поток активной мощности на шине высоковольтного трансформатора [МВт]
q_hv_mvar	поплавок	поток реактивной мощности на шине высоковольтного трансформатора [МВар]
p_lv_mw	поплавок	поток активной мощности на шине трансформатора низкого напряжения [МВт]
q_lv_mvar	поплавок	Поток реактивной мощности на шине трансформатора низкого напряжения [МВар]
пл_мв	поплавок	потери активной мощности трансформатора [МВт]
ql_mvar	поплавок	Потребляемая реактивная мощность трансформатора [МВар]
i_hv_ka	поплавок	ток на стороне высокого напряжения трансформатора [кА]
i_lv_ka	поплавок	ток на стороне низкого напряжения трансформатора [кА]
вм_хв_пу	поплавок	Величина напряжения на шине высокого напряжения [о. е.]
vm_lv_pu	поплавок	Величина напряжения на шине низкого напряжения [о.е.]
va_hv_степень	поплавок	Угол напряжения на шине высокого напряжения [градусы]

Параметр

Тип данных

Пояснение

p_a_hv_mw

поплавок

поток активной мощности на шине высоковольтного трансформатора: фаза A [МВт]

q_a_hv_mvar

поплавок

поток реактивной мощности на шине высоковольтного трансформатора: фаза A [МВар]

p_b_hv_mw

поплавок

поток активной мощности на шине высоковольтного трансформатора: Фаза B [МВт]

q_b_hv_mvar

поплавок

поток реактивной мощности на шине высоковольтного трансформатора: фаза B [МВар]

p_c_hv_mw

поплавок

поток активной мощности на шине высоковольтного трансформатора: фаза C [МВт]

q_c_hv_mvar

поплавок

поток реактивной мощности на шине высоковольтного трансформатора: фаза C [МВар]

p_a_lv_mw

поплавок

поток активной мощности на шине трансформатора низкого напряжения: фаза A [МВт]

q_a_lv_mvar

поплавок

поток реактивной мощности на шине трансформатора низкого напряжения: фаза A [МВар]

p_b_lv_mw

поплавок

поток активной мощности на шине трансформатора низкого напряжения: Фаза B [МВт]

q_b_lv_mvar

поплавок

поток реактивной мощности на шине трансформатора низкого напряжения: фаза B [МВар]

p_c_lv_mw

поплавок

поток активной мощности на шине трансформатора низкого напряжения: фаза C [МВт]

q_c_lv_mvar

поплавок

поток реактивной мощности на шине трансформатора низкого напряжения: фаза C [МВар]

pl_a_mw

поплавок

потери активной мощности трансформатора: Фаза A [МВт]

ql_a_mvar

поплавок

Потребляемая реактивная мощность трансформатора: Фаза A [Мвар]

pl_b_mw

поплавок

потери активной мощности трансформатора: Фаза B [МВт]

ql_b_mvar

поплавок

Потребляемая реактивная мощность трансформатора: Фаза B [Мвар]

pl_c_mw

поплавок

потери активной мощности трансформатора: фаза C [МВт]

ql_c_mvar

поплавок

Потребляемая реактивная мощность трансформатора: Фаза C [Мвар]

i_a_hv_ka

поплавок

ток на стороне высокого напряжения трансформатора: фаза A [кА]

i_a_lv_ka

поплавок

ток на стороне низкого напряжения трансформатора: фаза A [кА]

i_b_hv_ka

поплавок

ток на стороне высокого напряжения трансформатора: фаза B [кА]

i_b_lv_ka

поплавок

ток на стороне низкого напряжения трансформатора: фаза B [кА]

i_c_hv_ka

поплавок

ток на стороне высокого напряжения трансформатора: фаза C [кА]

i_c_lv_ka

поплавок

ток на стороне низкого напряжения трансформатора: фаза C [кА] 9*_{уровень_{фаза}}) \\ pl\_mw_{фаза} &= p\_hv\_mw_{фаза} + p\_lv\_mw_{фаза} \\ ql\_mvar_{фаза} &= q\_hv\_mvar_{фаза} + q\_lv\_mvar_{фаза} \\ i\_hv\_ka_{фаза} &= i_{hv_{фаза}} \\ i\_lv\_ka_{фаза}&= i_{lv_{фаза}} \end{align*}

Определение нагрузки трансформатора зависит от параметра trafo_loading потока мощности.

Для trafo_loading=»current» загрузка рассчитывается как:

\начать{выровнять*} load\_percent &= max(\frac{i_{hv} \cdot vn\_hv\_kv}{sn\_mva}, \frac{i_{lv} \cdot vn\_lv\_kv}{sn\_mva}) \ код 100 \end{выравнивание*}

Для trafo_loading=»power» нагрузка определяется как:

\начать{выровнять*} load\_percent &= max( \frac{i_{hv} \cdot v_{hv}}{sn\_mva}, \frac{i_{lv} \cdot v_{lv}}{sn\_mva}) \cdot 100 \end{align*}