110kV transformatoryň neýtral nokadynyň topraklama usullaryny saýlamak we goramak konfigurasiýasyny optimizirlemek

Giriş

Ýokary woltly elektrik ulgamlarynda transformatoryň neýtral nokatly topraklama usuly ulgamyň howpsuzlygyna, ygtybarlylygyna we durnuklylygyna täsir edýän möhüm faktor bolup durýar. 110 kV elektrik ulgamlary üçin neýtral nokatly topraklama usulyny saýlamak enjamlaryň izolýasiýa derejesine, artykmaç woltly goragyna, rele goragynyň konfigurasiýasyna we elektrik üpjünçiliginiň ygtybarlylygyna gönüden-göni täsir edýär. Hytaýda 110 kV ulgamlar adatça ... ulanýarlar. bölekleýin netijeli topraklama usuly, käbir transformatorlaryň neýtral nokatlary gönüden-göni topraklanan bolsa, beýlekileri topraklanmaýan ýagdaýda galýar, bu bolsa bir fazaly gysga zynjyrly toklary çäklendirmegi we artykmaç naprýaženiýe howplarynyň öňüni almagy maksat edinýär.

Bu makalada dürli 110kV transformatorlaryň neýtral nokatly topraklama usullarynyň häsiýetnamalary, artykmaçlyklary we çäklendirmeleri seljerilýär, iň gowy gorag konfigurasiýa strategiýalary öwrenilýär we geljekki ösüş meýilleri görkezilýär.

110kV transformatorlar üçin neýtral nokatly topraklamanyň esasy usullary

1.1 Göni topraklama

Göni topraklamatransformatoryň neýtral nokadynyň ýere gönüden-göni birikdirilmegine degişlidir. Bu usul neýtral nokadyň potensialyny netijeli kesgitleýär, bir fazaly topraklama wagtynda näsaz bolmadyk fazaly naprýaženiýe ýokarlanmasynyň fazaly naprýaženiýeden 1,4 esse köp bolmazlygyny üpjün edýär. Bu enjamlaryň izolýasiýa talaplaryny peseltmäge we çykdajylary azaltmaga kömek edýär.

Şeýle-de bolsa, möhüm kemçilik örän ýokary bir fazaly topraklama togunyň(birnäçe müň ampere çenli), bu bolsa zynjyr açarynyň kesiş kuwwatyna we ulgamyň durnuklylygyna täsir edip biler. Şonuň üçin, göni topraklama, adatça, näsazlyklary çalt aradan aýyrmagyň zerur bolan 110 kV we ondan ýokary woltly ulgamlarda ulanylýar.

1.2 Ýerleşdirilmedik neýtral

Birinde topraklanmaýan ulgam, transformatoryň neýtral nokady topraklamadan izolýasiýa edilýär. Bir fazaly topraklama ýüze çykanda, partlama togy örän az bolýar (esasan hem ulgamyň kuwwatly togy), bu bolsa ulgamyň gysga wagtlap (adatça 2 sagada çenli) işlemegini dowam etdirmäge mümkinçilik berýär. Bu ep-esli gowulandyrýar elektrik üpjünçiliginiň ygtybarlylygy.

Şeýle-de bolsa, topraklamasyz ulgamlarda bir fazaly topraklama näsazlyksyz fazaly naprýaženiýesiniň liniýa naprýaženiýe derejesine çykmagyna sebäp bolup biler. Eger izolýasiýa gowşak bolsa, bu döwülmäge we fazadan faza näsazlygyna öwrülmäge sebäp bolup biler. Mundan başga-da, aralykly ýaýly topraklama näsazlyklary döredip biler. ýaý artykmaç naprýaženiýesi, faza naprýaženiýesinden 3–3,5 esse ýokary bolup, transformator izolýasiýasyna howp salýar.

1.3 Kiçi impedans arkaly topraklama

Göni topraklama we topraklamasyz ulgamlaryň artykmaçlyklaryny we kemçiliklerini deňagramlaşdyrmak üçin, impedans topraklama usulyköplenç ulanylýar. Bu kiçi garşylyk ýa-da kiçi reaksiýa arkaly topraklamany öz içine alýar.

• Kiçi garşylykly topraklama: Ýalňyşlyk tokuny birnäçe ýüz ampere çenli çäklendirýär, ulgama täsirini azaldýar we şol bir wagtyň özünde çalt gorag işlemegini üpjün edýär. Bu usul artykmaç naprýaženiýeleri netijeli basyp ýatyrýar we uly kuwwatly toklary bolan kabel köp ulanylýan paýlaýyş ulgamlary üçin amatlydyr.
• Kiçi reaktans topraklama: Induktiw tok arkaly ulgamyň kuwwatly tokuny kompensasiýa edip, ýaýyň gaýtadan döremeginiň ähtimallygyny azaldýar. Bu usul köplenç kompensirlenen topraklama usuly hasaplanýar.

Kiçi impedans arkaly topraklama göni we topraklanmaýan ulgamlaryň artykmaçlyklaryny birleşdirýär, artykmaç naprýaženiýeni basmagy we elektrik üpjünçiliginiň deňeşdirme boýunça ýokary ygtybarlylygyny üpjün edýär. Ol 110 kV ulgamlarda, esasanam uly kuwwatly toklary bolan ýa-da ýokary hilli energiýa talap edýän ulgamlarda giňden ulanylýar.

110kV transformatoryň neýtral nokatlary üçin 2 gorag konfigurasiýasy

2.1 Aşa naprýaženiýe howplary

110kV transformatoryň neýtral nokadynyň izolýasiýa derejesi, adatça, ýarym izolýasiýaly, çydamly woltaž derejesi liniýanyň ujunyň diňe üçden bir bölegine deňdir. Bu bolsa neýtral nokady artykmaç woltaž zyýanyna sezewar edýär. Esasy artykmaç woltaž görnüşlerine aşakdakylar girýär:

• Tok ýygylygynyň artykmaç naprýaženiýesi: Çyzyklaryň geçişinden, assimetrik gysga zynjyrlardan ýa-da ýüküň birden ýitmeginden ýüze çykýar.
• Rezonans artykmaç naprýaženiýesi: Sistemanyň işlemegi ýa-da näsazlyklary wagtynda induktiw we kuwwatly elementleriň arasyndaky özara täsirlerden ýüze çykýan yrgyldawuklyklar sebäpli ýüze çykýar.
• Kommutasiýa artykmaç naprýaženiýesi: Zanjir açarlarynyň açylmagy ýa-da ýapylmagy wagtynda magnit we elektrostatik energiýanyň öwrülmeginiň netijesinde ýüze çykýar.
• Ýyldyrymyň artykmaç woltasyÝyldyrym çakmagy sebäpli ýüze çykýar, ýokary amplituda we gysga dowamlylyk bilen häsiýetlendirilýär.

2.2 Umumy gorag enjamlary

Transformatoryň neýtral nokadyny goramak üçin aşakdaky gorag enjamlary ulanylýar:

• Tolkun saklaýjylar: Bular ýyldyrymyň artykmaç naprýaženiýesini we käbir kommutasiýa artykmaç naprýaženiýelerini çäklendirýär. Şeýle-de bolsa, standart dartgynlyk saklaýjylar köplenç 110 kV transformatoryň neýtral nokatlarynyň pes izolýasiýa derejesi üçin ýeterlik däl, bu bolsa saýlamagy kynlaşdyrýar.
• Izolýasiýa boşluklary: Bular güýç ýygylygynyň we rezonansly artykmaç naprýaženiýelerden goraýar. Aşa naprýaženiýe ýüze çykanda, aralyk döwülýär we naprýaženiýe ýokarlanmagyny çäklendirmek üçin neýtral nokady topraklaýar. Kemçilik aralyk aralygyny takyk sazlamagyň kynçylygydyr, bu bolsa goragyň nädogry utgaşdyrylmagyna getirip biler.
• Tolkun saklaýjynyň we boşlugyň parallel birikmesiBu giňden ulanylýan gorag usulydyr. Güýçlendiriji saklaýjy ýyldyrymyň artykmaç naprýaženiýesini dolandyrýar, aralyk bolsa güýç ýygylygynyň we rezonans artykmaç naprýaženiýelerini çözýär. Aralyk şeýle hem güýçlendiriji saklaýjyny onuň näsazlygyna sebäp bolup biljek artykmaç güýç ýygylygynyň artykmaç naprýaženiýelerinden goraýar. Bu çemeleşme goşmaça artykmaçlyklary hödürleýär.

2.3 Rele goragynyň konfigurasiýasy

110 kV transformatoryň neýtral nokady üçin rele goragy esasan aşakdaky aspektleri öz içine alýar:

• Nol yzygiderlilikdäki tok goragyGöni topraklanan transformatorlar üçin nol yzygiderlilikdäki tok goragy topraklama näsazlyklaryny çalt aýyrmak üçin konfigurirlenýär. Gorag adatça bölümlere bölünýär, näsazlygyň ýerleşmegi üçin gysga wagtlyk gijikmeler we transformatoryň ähli taraplaryny öçürmek üçin has uzak wagtlyk gijikmeler bolýar.
• Nol yzygiderlilikdäki naprýaženiýe goragy we aralyk tok goragyTopraklanmaýan transformatorlar üçin nol yzygiderlilikdäki naprýaženiýe goragy we aralyk tok goragy gurnalýar. Topraklama ýarylmagy ulgamyň topraklama nokadyny ýitirmegine we neýtral nokatdaky naprýaženiýe ýokarlanmagyna sebäp bolanda, aralyk bozulýar. Aralyk tok goragy ýa-da nol yzygiderlilikdäki naprýaženiýe goragy transformatoryň ähli taraplaryny öçürmek üçin wagt gijikdirmesi (0,3–0,5s) bilen hereket edýär.
• Ätiýaçlyk goragynyň utgaşdyrylmagySeçijiligi üpjün etmek üçin nol yzygiderlilikdäki goragyň wagt gijikmeleri utgaşdyrylmalydyr. Mysal üçin, transformatordaky ätiýaçlyk goragyň wagt gijikmesi onuň ätiýaçlyk goragynyň wagt gijikmesinden uzyn bolmaly.

3 Optimallaşdyrma boýunça teklipler we mysal seljermesi

3.1 Adaty usullaryň çäklendirmeleri

Ulanylyşy bilen birlikde boşluklar bilen parallel bolan güýç saklaýjylargiňden ýaýran bolsa-da, bu usulyň birnäçe kemçilikleri bar:

• Tok saklaýjyny saýlamakda kynçylyk110 kV transformatoryň neýtral nokatlary üçin ýokary üznüksiz iş woltažynyň we pes ýyldyrym impulsy galyndy woltažynyň talaplaryna laýyk gelýän standart güýç saklaýjylary tapmak kyn.
• Aralygy kesgitlemekde kynçylyklarHowa aralygynyň bozulmagynyň naprýaženiýesi dispersiýa sezewar bolýar, bu bolsa "toprak ýitgisi" we "toprak bilen" näsazlyk şertleri üçin aralygyň işini takyk utgaşdyrmagy kynlaşdyrýar.
• Rele goragynyň çylşyrymlylygy"Toprak ýitgisinden" gorag (nol yzygiderlilikdäki artykmaç naprýaženiýe we aralykdaky artykmaç tok goragy ýaly) näsaz işläp biler, bu bolsa goşmaça blokirleme kriteriýalaryny talap edýär, bu bolsa çylşyrymlylygy artdyrýar we ygtybarlylygy peseldýär.

3.2 Kiçi reaksiýa arkaly topraklamanyň artykmaçlyklary

Barlaglar we tejribe görkezýär kiçi reaktans arkaly neýtral nokady topraklamakdäp bolan bölekleýin topraklama usullaryndan uly artykmaçlyklary hödürleýär:

• Izolýasiýa derejesiniň talaplarynyň azaldylmagyKiçi reaktans topraklamasyny kabul edenden soň, transformatoryň neýtral nokadynyň izolýasiýa derejesini 35 kV-dan 20 kV-a çenli peseldip bolýar, bu bolsa dartgynlylygy saklaýjylara we boşluklara bolan zerurlygy aradan aýyrýar we gorag konfigurasiýasyny ýönekeýleşdirýär.
• Birleşdirilen Topraklama RežimiBu usul izolýasiýa edilen topraklanmaýan ulgamyň ýüze çykmagyny aradan aýyrýar, degişli goragy ýönekeýleşdirmäge ýa-da goýbermäge mümkinçilik berýär we şeýdip ygtybarlylygy ýokarlandyrýar.
• Artykmaçlyklaryň saklanmagy: Ol bölekleýin topraklamanyň artykmaçlyklaryny, mysal üçin, ýönekeý we ygtybarly nol yzygiderlilik goragyny saklaýar, şol bir wagtyň özünde bir fazaly gysga zynjyrly toklary çäklendirýär.

3.3 Mysaly öwrenmek boýunça seljerme

Mysal hökmünde 110 kV terminal podstansiýasynyň özgerdilmesini görkezmek bolar. Ilkinji dizaýnda ... ulanyldy aralyk bilen parallel bolan tolkun saklaýjyneýtral nokat goragy üçin. Şeýle-de bolsa, kiçi reaktans topraklamasy kabul edilenden soň, transformator neýtral nokadynyň izolýasiýa derejesi talaby azaldyldy, gorag enjamlary ýönekeýleşdirildi we işleýiş ygtybarlylygy ýokarlandyryldy. Hasaplamalar topraklama garşylygynyň näsazlyk toguny birnäçe ýüz amper bilen çäklendirip biljekdigini we nol yzygiderli goragyň aňsatlyk bilen utgaşdyrylyp bilinjekdigini görkezdi.

Başga bir ýagdaý 110 kV kiçi stansiýadaky näsazlyk bilen baglanyşyklydy, şol ýerde giriş liniýasyndaky wagtlaýyn bir fazaly topraklama näsazlygy neýtral nokat aralygynyň bozulmagyna we transformatoryň açylmagyna getirdi. Analiz liniýanyň näsazlygynyň wagtlaýyn bolsa-da, köp sanly asinxron motorlardan gelýän pikirlerýük tarapynda bolsa, ýaý üçin energiýa üpjün edilip, näsazlygy saklady. Bu, motoryň uly ýükleri (deňeşdirilen çeşmeler) bolan transformatorlar üçin dizaýn tapgyrynda nol yzygiderlilikdäki artykmaç tok, aralyk tok we nol yzygiderlilikdäki naprýaženiýe goragyny öz içine alýan doly neýtral nokat goragynyň zerurdygyny görkezýär.

4 Netije we garaýyş

110kV transformatoryň neýtral nokatly topraklama usulyny we onuň gorag konfigurasiýasyny saýlamak, ulgamyň gurluşyny, ýük häsiýetlerini we ygtybarlylyk talaplaryny göz öňünde tutmagy talap edýän köpugurly işdir. Adaty bölekleýin topraklama usuly, dartgynlylygy saklaýjylar we aralyklar bilen utgaşdyrylanda giňden ýaýran bolsa-da, enjam saýlamakda we sazlamalary utgaşdyrmakda kynçylyklara duçar bolýar. kiçi reaktans topraklama usulyizolýasiýa talaplaryny azaltmak, goragy ýönekeýleşdirmek we ygtybarlylygy ýokarlandyrmak üçin geljegi uly alternatiwa hödürleýär.

Geljekki ösüş meýilleri aşakdaky ugurlara gönükdiriler:

• Täze enjamlaryň ulanylyşy: Goragyň ygtybarlylygyny we takyklygyny ýokarlandyrýan, dartgynlylygy saklaýjylar bilen parallel ulanylýan birleşdirilen aralyklar ýa-da dolandyrylyp bilinýän aralyklar ýaly.
• Sanly gorag tehnologiýasyTopraklama zyýanyndan goramagyň duýgurlygyny we ygtybarlylygyny ýokarlandyrmak üçin ösen algoritmler (meselem, tolkun görnüşini kesgitlemek, garmoniki seljerme) bilen mikrokompýuter esasynda goragy ulanmak.
• Standartlaşdyrmak we ModullaşdyrmakDizaynyny we tehniki hyzmatyny ýeňilleşdirmek üçin standartlaşdyrylan we modular neýtral nokat gorag enjamlaryny işläp düzmek.

Gysgaça aýdylanda, 110 kV transformatoryň neýtral nokady topraklama usulyny we gorag konfigurasiýasyny optimizirlemek energiýa ulgamynyň howpsuzlygyny, ygtybarlylygyny we ykdysady işini ýokarlandyrmak üçin örän möhümdir. Tehnologiýanyň ösmegi bilen has akylly we netijeli çözgütleriň peýda bolmagyna we giňden ulanylmagyna garaşylýar.