Neutralus yra Apibrėžimas, įrenginys ir paskirtis

2024 Autorius: Howard Calhoun | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-17 10:34

Elektros energetikos pramonė yra sudėtingas pramonės kompleksas, kurį sudaro daugybė komponentų. Norint, kad kiekvienas elementas tinkamai veiktų ir atliktų savo užduotis, reikia tiksliai žinoti ir suprasti fizinius procesus, vykstančius galios įrenginiuose. Kai kuriuos iš jų lengva paaiškinti, todėl siūlome susipažinti su tokia sąvoka kaip „neutralus“.

Bendra neutralaus laido paskirtis transformatoriaus apvijose

Neutralus yra įprastas nulinio taško laidininko jungtis trifaziuose transformatoriuose arba generatoriuose. Šiuo metu yra 4 pagrindiniai nulinio taško tvirtinimo tipai:

1. Izoliuotas. Šiam tipui būdingas neutralumo nebuvimas. Pagrindinė pateikto tinklo prijungimo schema yra trikampis. Esant vienfaziams įžeminimams darbo fazėse, jie nejaučia energijos suvartojimo pokyčių. Šis tipas naudojamas paskirstymo tinkluose.6–35 kV.
2. Rezonansas įžemintas. Ši parinktis apima transformatoriaus arba generatoriaus apvijų nulinio taško įžeminimą per lanko slopinimo rites arba reaktorius (DGK, DGR). Specializuota įranga kompensuoja didėjantį srovės lygį, todėl išvengiama sudėtingesnių tarpfazių gedimų.
3. Giliai įžemintas. Labiausiai paplitęs neutralaus tipas, naudojamas buitiniuose tinkluose. Transformatorių apvija žemoje pusėje atliekama atviroje žvaigždės jungtyje, o nulinis taškas įžeminamas per transformatoriaus ar transformatorinės pastotės įžeminimo kilpą. Įvykus linijos gedimui arba vienfaziam trumpajam jungimui, įžeminimo atžvilgiu susidaro potencialas, kuris įjungia liniją atjungiančią apsaugą.
4. Efektyviai įžeminta. Savotiška įžeminta neutralė, naudojama 110 kV ir aukštesnės įtampos tinkluose. Galios transformatorių nulinis taškas ir gedimo potencialas yra nukreipiami į žemę. Apsaugų efektyvumui padidinti naudojama papildoma įranga – vieno kolonėlės nulinio įžeminimo jungiklis (ZON). Perjungimo įrenginio padėtis nustatoma pagal režimo nurodymus. 6–35 kV skirstomiesiems tinklams naudojamas įžeminimas per mažos varžos rezistorių.

Jeigos transformatorių apvijų prijungimo tipai

Kaip minėta pirmiau, nulinė yra trifazio galios transformatoriaus arba generatoriaus nulinio laidininko jungtis. Norint nustatyti įžeminimo tipą, pakankapažiūrėkite į maitinimo įrangos schemą. Izoliuotos neutralės grandinės schema yra trikampis.

Likusios parinktys įgyvendinamos įžeminant nulinį laidininką į žemę, DHA, mažos varžos rezistorių. Pastarosios daugiausia naudojamos pastotėse, kurios aukštos įtampos elektros energiją paverčia žema vartotojiška. Scheminė diagrama – žvaigždutė.

Izoliuotas neutralus elektros tinkluose

Naudojamas skirstomuosiuose tinkluose 6-35 kV. Kalbant apie fizines izoliuotos neutralės apraiškas, įtampa pakyla iki tiesinės. Pagrindinis šio tipo tikslas yra susijęs su šiais punktais:

1. Tinklas neišsijungia, veikia toliau. Fazių be grandinės vartotojai naudoja vienfazius buitinius prietaisus, kol linija atjungiama. 0,4 kV tinkluose įtampos disbalanso nėra, 6-35 tinkluose jis padidėja iki tiesinio.
2. Tokių tinklų įrengimas yra daug kartų pigesnis prižiūrėti, o tai leidžia sutaupyti nemažai lėšų skirstant elektros energiją.
3. Didelis patikimumas, ypač oro linijose. Nukritus šakai tiektuvas neišjungs ir neužtikrins jo veikimo.

Pagrindiniai izoliuotų tinklų trūkumai yra šie:

1. Dėl vienfazio trumpojo jungimo tinklas ir toliau veikia, neveikia apsaugos, todėl kartais įvyksta nelaimingi atsitikimai su gyventojais.
2. Ferorezonansinių procesų buvimas ir reaktyviosios galios atsiradimas, dėl kurio pablogėja kokybėelektros energija.

Rezistorius ir 110 kV ir didesnė įtampa: kaip atliekamas nulinis taškas?

Efektyvus įžeminimas – tai specialus nulinio laidininko tipas, prijungtas prie specializuotos įrangos, naudojamas elektros įrenginiuose, kurių įtampa viršija 1 kV. Skirstomiesiems tinklams naudojamas variantas su įžeminimu per mažos varžos rezistorius, kuris užtikrina linijos atjungimą įvykus vienfaziam įžeminimui be laiko uždelsimo.

110 kV ir aukštesnės įtampos linijose taip pat naudojamas pateiktas nulio tipas, kuris užtikrina greitą apsaugų reakciją. Norint padidinti „relės“veikimo jautrumą, kiekvienas galios transformatorius turi specialią ZON įrangą. Vieno stulpelio neutralus įžeminimas taip pat užtikrina apsaugą nuo perkrovos.

Įžeminimas per mažos varžos rezistorius

Mažo varžų rezistorių naudojimas laikomas idealiu sprendimu žmonių saugumui skirstomuosiuose tinkluose, taip pat kabelių linijų izoliacijai palaikyti. Apsaugos įgyvendinimas apima nulinio taško perkėlimą į specializuotą įrangą, kuri turi mažesnį ominį pasipriešinimą ir duoda signalą išjungti liniją. Tiektuvas išjungiamas su minimaliu laiko uždelsimu, o tai yra vienas iš privalumų. Kiti yra:

• Pirma, tai yra neutralus, kuris, pasirodžius „žemei“, tiksliai nustato pažeidimo kryptį ir išjungia reikiamąeilutė.
• Antra: nereikia papildomų skaičiavimų ir režimo žemėlapių sudarymo su ribotomis paskirstymo tinklų skambinimo galimybėmis.

Svarbūs šio tipo įžeminimo trūkumai:

1. Neveiksmingas esant didelėms įžeminimo srovėms, nes kyla problemų pastotėse, kuriose sumontuoti mažos varžos rezistoriai.
2. Mažas oro linijų, taip pat tolimojo susisiekimo linijų efektyvumas. Pirmuoju atveju menkiausias medžių šakų priartėjimas išjungs tiektuvą. Ypač aktualu 1 specialios, 1 ir 2 kategorijų vartotojams.
3. Papildomi išjungimai, atsirandantys dėl netinkamo apsaugų veikimo (automatinio atjungimo nebuvimo), reiškia vartojimo prastovą, materialinius energijos tiekimo organizacijos nuostolius.

Aklas galios transformatorių įžeminimas į žemę

Viskas, kas prijungta prie 0,4 kV skirstomojo tinklo, yra neutrali ir kurčia žemė. Pateiktas tipas turi ypatingą vietą ir vaidmenį saugumo požiūriu. Kai įvyksta trumpasis jungimas į žemę, suveikia apsauga, ypač PN-2 perdega arba mašina išsijungia. Kalbant apie tokį tinklą, taip pat kuriamos apsaugos namuose ir butuose. Ryškus pavyzdys yra RCD veikimas, užtikrinantis nuotėkio srovių aptikimą.

Pagrindiniai šio tipo neutralių privalumai:

1. Idealiai tinka elektros energijos paskirstymui, išlaiko buitį ir specializuojasivienfazė / trifazė įranga.
2. Apsaugos grandinei nereikia specializuotos ir brangios įrangos. Techninės priemonės, pvz., saugikliai ar grandinės pertraukikliai, gali lengvai susidoroti su trumpu įžeminimu.

Trūkumai:

1. Apsaugos nėra jautrios ilgo nuotolio trumpajam jungimui. Būtina tiksliai apskaičiuoti fazės-nulio kilpos ominę varžą ir teisingai pasirinkti grandinės pertraukiklius arba saugiklius.
2. Jei nėra įžeminimo gedimo, išjungimas neįvyksta. Tai kelia pavojų žmonėms, o tai pašalinama naudojant izoliuotus laidus.

Rezonansiškai įžemintos arba kompensuotos neutralės

Rezonansiškai įžemintos neutralės dažniausiai naudojamos skirstomuosiuose tinkluose, kurių įtampa yra 6-35 kV, kur prijungimo schema atliekama kabelių linijomis. Nulinio taško prijungimas atliekamas per specialų stūmoklį arba reguliuojamus transformatorius RUOM. Tokia sistema leidžia nustatyti induktyvumą tinkle vienfazio trumpojo jungimo metu, o tai kompensuoja srovės lygį.

Šio tipo neutralė sumažina avarijos, vienfazio trumpojo jungimo perėjimo į tarpfazį riziką. 6-35 kV įtampos pranašumai:

Pagrindinis pranašumas yra susijęs su įrangos paskirtimi. Aukštas kabelių linijų izoliacijos apsaugos lygis, tinkamai sureguliavus

Tinklo su šio tipo neutraliais trūkumai yra šie:

1. Sunku nustatyti. Gali atsirasti per maža arba per didelė kompensacija,kurie neleis tinkamai naudoti įrangos. Išlygiavimui būtina apskaičiuoti srovių induktyvumą, priklausomai nuo linijos ilgio, transformatorių galios. Keičiant schemą arba pridedant maitinimo įrangą, stūmokliniai transformatoriai ne visada susidoroja su užduotimis.
2. Neteisingai sukonfigūruota įranga ir didelis kabelių linijų susidėvėjimas sukelia grandininę reakciją, kuri apima kelių silpnų tinklo dalių gedimą.
3. Padidėja techniniai nuostoliai, atsirandantys eksploatacijos metu, taip pat saugumo problemos. Srovės kompensavimas pastotėje įgyvendinamas atsižvelgiant į žemę.
4. Neįmanoma nustatyti linijos, kurioje įvyko trumpasis jungimas. Tiektuvo su „žeme“parinkimo procesas atliekamas lyginant harmonines sroves, o tai ne visada laikoma veiksminga priemone patikimai informacijai gauti.

Neutralus laidininkas ir lanko gesinimo ritė, reaktorius

Rezonansinės įžemintos neutralės skirtumas yra susijęs su naudojama įranga. Kaip minėta aukščiau, nulinis taškas gali būti ant stūmoklio tipo lanko gesinimo ritės arba ant reguliuojamo reaktoriaus. Pagrindiniai skirtumai yra susiję su šiais punktais:

1. DGK prisiima kompensaciją per suderintą stūmoklinių transformatorių sistemą. Nustatymas realizuojamas relinės apsaugos tarnybos apskaičiavus realų tinklą. Įvykus įžeminimui, srovės kompensuojamos pagal induktyvumą. Procesas nėra reguliuojamas ar koreguojamas, kurisyra nemalonus momentas, kai „žemė“atsiranda keliuose skirtingų linijų taškuose.
2. DGR - modernesnė įranga, kuri apima automatinių sistemų naudojimą tinklo induktyvumui nustatyti. Tarp populiarių variantų yra RUOM tipo reaktoriai su SAMUR derinimu. Apklausos realiuoju laiku įgyvendinimas užtikrina veikimą net esant kelioms įžeminimo gedimams.

Nesvarbu, ar jis tvirtai įžemintas, ar izoliuotas, kiekvienas tipas turi savo vietą šiandieninėje energetikos pramonėje. O funkcijų išmanymas leis jums išspręsti fizinę problemos esmę.