Neutral är Definition, enhet och syfte

2024 Författare: Howard Calhoun | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-17 10:41

Elkraftsindustrin är ett komplext industrikomplex som består av många komponenter. För att varje element ska fungera korrekt och utföra sina uppgifter krävs en noggrann kunskap och förståelse för de fysiska processer som sker i kraftutrustning. Vissa av dem är lätta att förklara, så vi föreslår att du bekantar dig med ett sådant begrepp som "neutral".

Allmänt syfte med nollledaren i transformatorlindningar

Neutral är en vanlig nollpunktsledaranslutning i trefastransformatorer eller generatorer. För närvarande finns det fyra huvudtyper av nollpunktsfäste:

1. Isolerad. Denna typ kännetecknas av frånvaron av en neutral. Huvudanslutningsschemat för det presenterade nätverket är en triangel. Med enfasiga jordfel i arbetsfaserna känner de inga förändringar i energiförbrukningen. Denna typ används i distributionsnät.6–35 kV.
2. Resonansjordad. Detta alternativ innebär användning av jordning av nollpunkten för transformatorns eller generatorns lindningar genom bågundertryckande spolar eller reaktorer (DGK, DGR). Närvaron av specialiserad utrustning kompenserar för den stigande strömnivån och undviker mer komplexa fas-till-fas-fel.
3. Djupt jordad. Den vanligaste typen av neutral som används i inhemska nätverk. Lindningen av transformatorer på undersidan görs i en öppen stjärnanslutning och nollpunkten jordas genom transformatorns eller transformatorstationens jordslinga. Vid ledningsfel eller enfas kortslutning skapas en potential med avseende på jord som aktiverar skyddet som kopplar bort ledningen.
4. Effektivt jordad. En sorts jordad neutral, som används i högspänningsnät på 110 kV och uppåt. Effekttransformatorernas nollpunkt och felpotentialen förs till marken. För att öka effektiviteten av skydden används ytterligare utrustning - en enkolumns neutral jordningsbrytare (ZON). Omkopplingsanordningens läge bestäms av lägesinstruktionerna. För distributionsnät på 6-35 kV används jordning genom ett lågresistansmotstånd.

Anslutningstyper för krafttransformatorlindningar

Som nämnts ovan är nollan anslutningen av nollledaren till en trefas krafttransformator eller generator. För att bestämma typen av jordning räcker dettitta på schemat för kraftutrustning. För en isolerad nolla är kretsschemat en triangel.

Resten av alternativen implementeras genom jordning av neutralledaren till jord, DHA, lågresistansmotstånd. De senare används främst i transformatorstationer som omvandlar elektrisk högspänningsenergi till lågförbrukare. Schematiskt diagram - stjärna.

Isolerad neutral i elnät

Används i distributionsnät 6-35 kV. När det gäller de fysiska manifestationerna av en isolerad nolla stiger spänningen till linjär. Huvudsyftet med denna typ är förknippat med följande punkter:

1. Nätverket stängs inte av, det fortsätter att fungera. Konsumenter på faser utan krets använder enfas hushållsapparater tills ledningen kopplas bort. Det finns ingen spänningsobalans i 0,4 kV-nät, i nätverk 6-35 ökar den till linjär.
2. Införandet av sådana nätverk är många gånger billigare att underhålla, vilket gör att du kan spara betydande pengar på distributionen av elektrisk energi.
3. Hög tillförlitlighet, särskilt på luftledningar. Fallet av grenen kommer inte att stänga av mataren och säkerställa dess prestanda.

De största nackdelarna med isolerade nätverk är:

1. Med enfas kortslutning fortsätter nätet att fungera, skydden fungerar inte, vilket ibland leder till olyckor med befolkningen.
2. Närvaron av ferroresonanta processer och förekomsten av reaktiv effekt, vilket försämrar kvalitetenelektrisk energi.

Motstånd och spänning på 110 kV och högre: hur exekveras nollpunkten?

Effektiv jordning är en speciell typ av nollledare ansluten till specialutrustning, som används i elektriska installationer över 1 kV. För distributionsnät används en variant med jordning genom lågresistansmotstånd som ger ledningsfrånkoppling vid enfas jordfel utan tidsfördröjning.

Högspänningsledningar på 110 kV och högre använder också den presenterade typen av neutral, vilket säkerställer snabb respons av skydd. För att öka känsligheten för "relä"-driften har varje krafttransformator speciell ZON-utrustning. Enpelars neutral jordning ger också överbelastningsskydd.

Jordning genom lågresistansmotstånd

Användningen av lågresistansmotstånd anses vara en idealisk lösning för säkerheten för människor i distributionsnätverk, såväl som för att upprätthålla isoleringen av kabelledningar. Implementeringen av skydd innebär att nollpunkten förs till specialiserad utrustning, som har ett lägre ohmskt motstånd och ger en signal att stänga av linjen. Mataren stängs av med en minimal tidsfördröjning, vilket är en av fördelarna. Andra inkluderar:

• För det första är detta en neutral, som, när "jorden" dyker upp, exakt bestämmer den skadade riktningen och stänger av den nödvändigarad.
• Andra: det finns inget behov av ytterligare beräkningar och sammanställning av regimkartor med begränsade möjligheter att ringa distributionsnät.

Viktiga nackdelar med denna typ av jordning:

1. Ej effektivt för höga jordfelsströmmar eftersom det orsakar problem i transformatorstationer där lågresistansmotstånd är installerade.
2. Låg effektivitet på luftledningar, såväl som på långdistanslinjer. I det första fallet kommer den minsta närmande av trädgrenar att göra att mataren stängs av. Särskilt relevant för konsumenter av 1 special, 1 och 2 kategorier.
3. Extra avstängningar som uppstår på grund av felaktig användning av skydd (avsaknad av automatisk återstängning), innebär stillestånd i förbrukning, materialförluster i strömförsörjningsorganisationen.

Blindjordning av krafttransformatorer till jord

Allt som är kopplat till 0,4 kV distributionsnätet är en neutral med döv jord till marken. Den presenterade typen har en speciell plats och roll vad gäller säkerhet. När en kortslutning till marken uppstår utlöses skydd, i synnerhet brinner PN-2 ut eller maskinen stängs av. När det gäller ett sådant nätverk utvecklas skydd även för ledningar i hus och lägenheter. Ett slående exempel är funktionen hos RCD, som säkerställer detektering av läckströmmar.

De huvudsakliga fördelarna med denna typ av neutral är:

1. Perfekt för distribution av elektrisk energi, håller hushållet och specialiseratenfas/trefas utrustning.
2. Skyddskretsen kräver ingen specialiserad och dyr utrustning. Tekniska medel som säkringar eller strömbrytare kan lätt klara av död kortslutning till jord.

Nackdelar inkluderar:

1. Skydd är okänsligt för långa kortslutningar. Det är nödvändigt att noggrant beräkna det ohmska motståndet för fas-noll-slingan och det korrekta valet av strömbrytare eller säkringar.
2. Trip sker inte om det inte finns något jordfel. Detta utgör en fara för människor, vilket åtgärdas genom att använda isolerade ledningar.

Resonantjordade eller kompenserade neutraler

Resonansjordade nollställen används huvudsakligen i distributionsnät med en spänning på 6-35 kV, där anslutningsschemat utförs av kabelledningar. Anslutningen av nollpunkten utförs genom speciell kolv eller justerbara transformatorer RUOM. Ett sådant system låter dig bestämma induktansen i nätverket under en enfas kortslutning, vilket ger kompensation för strömnivån.

Den här typen av nolla minskar risken för en olycka, övergången av en enfas kortslutning till en interfas. Fördelarna för spänning 6-35 kV är:

Den största fördelen är förknippad med syftet med utrustningen. Hög grad av isoleringsskydd för kabelledningar med korrekt justering

Nackdelarna med ett nätverk med denna typ av neutral är:

1. Svårt att ställa in. Under- eller överkompensation kan förekomma,som förhindrar korrekt användning av utrustningen. För inriktning är det nödvändigt att beräkna strömmarnas induktans beroende på längden på linjen, kraften hos transformatorerna. Vid ändring av schemat eller tillägg av kraftutrustning klarar kolvtransformatorerna inte alltid uppgifterna.
2. Felaktigt konfigurerad utrustning och högt slitage på kabelledningar leder till en kedjereaktion som innebär att flera svaga delar av nätverket går sönder.
3. Ökning av tekniska förluster som uppstår under drift, samt säkerhetsproblem. Strömkompensation i transformatorstationen implementeras med avseende på mark.
4. Oförmåga att fastställa linjen där kortslutningen inträffade. Processen att välja en matare med "jord" utförs genom en jämförelse av harmoniska strömmar, vilket inte alltid anses vara ett effektivt sätt att få tillförlitlig information.

Neutralledare och bågsläckande spole, reaktor

Skillnaden i resonansjordad neutral är relaterad till den utrustning som används. Såsom noterats ovan kan nollpunkten vara belägen på en bågsläckande spole av kolvtyp eller på en justerbar reaktor. De huvudsakliga skillnaderna är förknippade med följande punkter:

1. DGK förutsätter kompensation genom ett avstämt system av kolvtransformatorer. Inställningen implementeras genom beräkningar av ett verkligt nätverk av reläskyddstjänsten. När ett jordfel uppstår kompenseras strömmar utifrån induktans. Processen är inte reglerad eller justerad, vilketär ett obehagligt ögonblick i fallet med uppkomsten av "jord" på flera punkter på olika linjer.
2. DGR - modernare utrustning, som innebär användning av automatiska system för att bestämma nätverksinduktansen. Bland de populära alternativen finns reaktorer av RUOM-typ med SAMUR-inställning. Implementering av polling i re altid säkerställer funktion även med flera jordfel.

Oavsett om det är fast jordat eller isolerat, har varje typ sin plats i dagens kraftindustri. Och kunskap om funktionerna gör att du kan hantera problemets fysiska kärna.