Nøytral er Definisjon, enhet og formål

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sist endret: 2023-12-17 10:37

Elektrisk kraftindustri er et komplekst industrikompleks, som består av mange komponenter. For at hvert element skal fungere riktig og utføre sine oppgaver, er det nødvendig med nøyaktig kunnskap og forståelse av de fysiske prosessene som skjer i kraftutstyr. Noen av dem er enkle å forklare, så vi foreslår at du gjør deg kjent med et konsept som "nøytral".

Generelt formål med nøytralledningen i transformatorviklinger

Nøytral er en vanlig nullpunktslederforbindelse i trefasetransformatorer eller generatorer. For øyeblikket er det 4 hovedtyper av nullpunktsvedlegg:

1. Isolert. Denne typen er preget av fraværet av en nøytral. Hovedkoblingsskjemaet for det presenterte nettverket er en trekant. Med enfasede jordfeil i arbeidsfasene føler de ikke endringer i energiforbruket. Denne typen brukes i distribusjonsnettverk.6–35 kV.
2. Resonansjordet. Dette alternativet innebærer bruk av jording av nullpunktet til viklingene til transformatoren eller generatoren gjennom lysbueundertrykkende spoler eller reaktorer (DGK, DGR). Tilstedeværelsen av spesialutstyr kompenserer for det stigende strømnivået, og unngår mer komplekse fase-til-fase-feil.
3. Dyp jordet. Den vanligste typen nøytral som brukes i innenlandske nettverk. Viklingen av transformatorer på lavsiden gjøres i åpen stjerneforbindelse og nøytralpunktet jordes gjennom jordsløyfen til transformatoren eller transformatorstasjonen. Ved ledningsfeil eller enfase kortslutning skapes det et potensial i forhold til jord som aktiverer beskyttelsen som kobler ut ledningen.
4. Effektiv jordet. En slags jordet nøytral, som brukes i høyspentnett på 110 kV og over. Nullpunktet til krafttransformatorer og feilpotensialet bringes til bakken. For å øke effektiviteten til beskyttelsene brukes tilleggsutstyr - en enkelt-kolonne nøytral jordingsbryter (ZON). Posisjonen til koblingsanordningen bestemmes av modusinstruksjonene. For distribusjonsnettverk på 6-35 kV brukes jording gjennom en motstand med lav motstand.

Typer tilkobling av viklinger til krafttransformatorer

Som nevnt ovenfor, er nøytral koblingen til nøytrallederen til en trefase krafttransformator eller generator. For å bestemme typen jording er det nokse på ordningen med kraftutstyr. For en isolert nøytral er kretsskjemaet en trekant.

Resten av alternativene er implementert gjennom jording av nøytrallederen til bakken, DHA, lavmotstandsmotstand. Sistnevnte brukes hovedsakelig i transformatorstasjoner som konverterer høyspent elektrisk energi til lav, forbruker. Skjematisk diagram – stjerne.

Isolert nøytral i elektriske nettverk

Brukes i distribusjonsnett 6-35 kV. Med hensyn til de fysiske manifestasjonene av en isolert nøytral stiger spenningen til lineær. Hovedformålet med denne typen er knyttet til følgende punkter:

1. Nettverket slår seg ikke av, det fortsetter å fungere. Forbrukere på faser uten krets bruker enfasede husholdningsapparater til ledningen er frakoblet. Det er ingen spenningsubalanse i 0,4 kV-nettverk, i nettverk 6-35 øker den til lineær.
2. Implementeringen av slike nettverk er mange ganger billigere å vedlikeholde, noe som lar deg spare betydelige midler på distribusjon av elektrisk energi.
3. Høy pålitelighet, spesielt på luftledninger. Fallet av grenen vil ikke slå av materen og sikre ytelsen.

De største ulempene med isolerte nettverk er:

1. Med en enfase kortslutning fortsetter nettet å fungere, beskyttelsene fungerer ikke, noe som noen ganger fører til ulykker med befolkningen.
2. Tilstedeværelsen av ferroresonante prosesser og forekomsten av reaktiv kraft, som forringer kvalitetenelektrisk energi.

Motstand og spenning på 110 kV og over: hvordan utføres nullpunktet?

Effektiv jording er en spesiell type nøytralleder koblet til spesialutstyr, som brukes i elektriske installasjoner over 1 kV. For distribusjonsnett benyttes en variant med jording gjennom lavmotstandsmotstander som gir linjeutkobling ved enfase jordfeil uten tidsforsinkelse.

Høyspentlinjer på 110 kV og over bruker også den presenterte typen nøytral, som sikrer rask respons på beskyttelse. For å øke følsomheten til "relé"-operasjonen, har hver krafttransformator spesielt ZON-utstyr. Enkelsøyle nøytral jording gir også overbelastningsbeskyttelse.

Jording gjennom motstander med lav motstand

Bruk av motstander med lav motstand anses som en ideell løsning for sikkerheten til personer i distribusjonsnettverk, samt for å opprettholde isolasjonen av kabellinjer. Implementeringen av beskyttelse innebærer å bringe nullpunktet til spesialutstyr, som har en lavere ohmsk motstand og gir et signal om å slå av linjen. Materen slås av med minimum tidsforsinkelse, noe som er en av fordelene. Andre inkluderer:

• For det første er dette en nøytral, som, når "jorden" dukker opp, nøyaktig bestemmer den skadede retningen og slår av den nødvendigelinje.
• For det andre: det er ikke behov for ytterligere beregninger og kompilering av regimekart med begrensede muligheter for å ringe distribusjonsnettverk.

Viktige ulemper med denne typen jording:

1. Ikke effektiv for høye jordfeilstrømmer da det forårsaker problemer i transformatorstasjoner der det er installert motstander med lav motstand.
2. Lav effektivitet på luftledninger, så vel som på langdistanselinjer. I det første tilfellet vil den minste tilnærming av tregrener føre til at materen blir slått av. Spesielt relevant for forbrukere av 1 spesial-, 1- og 2-kategorier.
3. Ekstra nedstengninger som oppstår på grunn av feil bruk av beskyttelser (manglende automatisk gjenlukking), innebærer nedetid i forbruk, materielle tap av strømforsyningsorganisasjonen.

Blindjording av krafttransformatorer til jord

Alt som er knyttet til 0,4 kV distribusjonsnett er et nøytr alt med døv grunn til bakken. Den presenterte typen har en spesiell plass og rolle når det gjelder sikkerhet. Når det oppstår en kortslutning til bakken, utløses beskyttelse, spesielt PN-2 brenner ut eller maskinen slår seg av. Vedrørende et slikt nettverk utvikles det også vern for ledninger i hus og leiligheter. Et slående eksempel er driften av RCD, som sikrer deteksjon av lekkasjestrømmer.

De viktigste fordelene med denne typen nøytrale er:

1. Ideell for distribusjon av elektrisk energi, holder husholdning og spesialisertenfase/tre-fase utstyr.
2. Beskyttelseskretsen krever ikke spesialisert og dyrt utstyr. Tekniske midler som sikringer eller effektbrytere kan enkelt takle en død kortslutning til jord.

Ulempene inkluderer:

1. Beskyttelser er ufølsomme for kortslutning over lengre avstander. Det er nødvendig å nøyaktig beregne den ohmske motstanden til fase-null-sløyfen og riktig valg av effektbrytere eller sikringer.
2. Turen skjer ikke hvis det ikke er jordfeil. Dette utgjør en fare for mennesker, som korrigeres ved bruk av isolerte ledninger.

Resonant jordede eller kompenserte nøytrale

Resonantjordede nøytrale brukes hovedsakelig i distribusjonsnett med en spenning på 6-35 kV, hvor koblingsskjemaet utføres av kabellinjer. Koblingen av nullpunktet utføres gjennom spesialstempel eller justerbare transformatorer RUOM. Et slikt system lar deg bestemme induktansen i nettverket under en enfase kortslutning, noe som gir kompensasjon for gjeldende nivå.

Denne typen nøytral reduserer risikoen for en ulykke, overgangen fra en enfase kortslutning til en interfase. Fordelene for spenning 6-35 kV er:

Den største fordelen er knyttet til formålet med utstyret. Høy grad av isolasjonsbeskyttelse av kabellinjer med riktig justering

Ulempene med et nettverk med denne typen nøytral er:

1. Vanskelig å sette opp. Under- eller overkompensasjon kan forekomme,som vil forhindre riktig bruk av utstyret. For justering er det nødvendig å beregne induktansen til strømmene avhengig av lengden på linjen, kraften til transformatorene. Ved endring av opplegget eller tilføyelse av strømutstyr, takler ikke alltid stempeltransformatorer oppgavene.
2. Feilkonfigurert utstyr og høy slitasje på kabellinjer fører til en kjedereaksjon som involverer svikt i flere svake deler av nettverket.
3. Økning i tekniske tap som oppstår under drift, samt sikkerhetsproblemer. Strømkompensasjon i transformatorstasjonen er implementert med hensyn til jord.
4. Manglende evne til å bestemme linjen der kortslutningen skjedde. Prosessen med å velge en mater med "jord" utføres gjennom en sammenligning av harmoniske strømmer, som ikke alltid anses som et effektivt middel for å få pålitelig informasjon.

Nøytral leder og lysbueslukkespole, reaktor

Forskjellen i resonansjordet nøytral er relatert til utstyret som brukes. Som nevnt ovenfor kan nullpunktet være lokalisert på en bueslukkespole av stempeltypen eller på en justerbar reaktor. De viktigste forskjellene er knyttet til følgende punkter:

1. DGK forutsetter kompensasjon gjennom et innstilt system av stempeltransformatorer. Innstillingen implementeres gjennom beregninger av et reelt nettverk av relébeskyttelsestjenesten. Når en jordfeil oppstår, kompenseres strømmer basert på induktans. Prosessen er ikke regulert eller justert, somer et ubehagelig øyeblikk i tilfelle av utseendet til "jord" på flere punkter på forskjellige linjer.
2. DGR - mer moderne utstyr, som innebærer bruk av automatiske systemer for å bestemme nettverksinduktansen. Blant de populære alternativene er reaktorer av RUOM-typen med SAMUR-innstilling. Implementering av polling i sanntid sikrer drift selv med flere jordfeil.

Enten det er solid jordet eller isolert, har hver type sin plass i dagens kraftindustri. Og kunnskap om funksjonene vil tillate deg å håndtere den fysiske essensen av problemet.