110 кВ трансформаторның нейтраль ноктасын җирләү ысулларын сайлау һәм саклау конфигурациясен оптимальләштерү

Кереш сүз

Югары вольтлы электр системаларында трансформаторның нейтраль нокталы җирләү ысулы системаның куркынычсызлыгына, ышанычлылыгына һәм тотрыклылыгына йогынты ясаучы мөһим фактор булып тора. 110 кВ электр системалары өчен нейтраль нокталы җирләү ысулын сайлау җиһазларның изоляция дәрәҗәләренә, артык көчәнештән саклауга, реле саклау конфигурациясенә һәм электр белән тәэмин итүнең ышанычлылыгына турыдан-туры тәэсир итә. Кытайда 110 кВ системалар гадәттә ... кулланалар. өлешчә нәтиҗәле җирләү ысулы, кайбер трансформаторның нейтраль нокталары турыдан-туры җиргә тоташтырылган, ә кайберләре җиргә тоташтырылмаган килеш кала, бу бер фазалы кыска ялганыш токларын чикләүгә һәм артык көчәнеш куркынычларын булдырмауга юнәлтелгән.

Бу мәкаләдә төрле 110 кВ трансформаторның нейтраль нокталы җирләү ысулларының үзенчәлекләре, өстенлекләре һәм чикләүләре анализлана, оптималь саклау конфигурациясе стратегияләре тикшерелә һәм киләчәк үсеш тенденцияләре тәкъдим ителә.

110 кВ трансформаторлар өчен нейтраль ноктаны җирләүнең 1 төп ысулы

1.1 Турыдан-туры җирләү

Турыдан-туры җирләүтрансформаторның нейтраль ноктасын җиргә турыдан-туры тоташтыруны аңлата. Бу ысул нейтраль нокта потенциалын нәтиҗәле рәвештә билгели, бер фазалы җир өсте авариясе вакытында авариясез фаза көчәнеше артуы фаза көчәнешенең 1,4 тапкырыннан артмавын тәэмин итә. Бу җиһазларның изоляция таләпләрен киметергә һәм чыгымнарны киметергә ярдәм итә.

Шулай да, мөһим кимчелек - бик югары бер фазалы җир өсте агышы(берничә мең амперга кадәр), бу автоматик өзгечнең өзелү сәләтенә һәм системаның тотрыклылыгына тәэсир итә ала. Шуңа күрә, турыдан-туры җирләү, гадәттә, 110 кВ һәм аннан югарырак көчәнешле системаларда кулланыла, анда тиз арада җитешсезлекләрне бетерү кирәк.

1.2 Җирләнмәгән нейтраль

Берсендә нигезсез система, трансформаторның нейтраль ноктасы җирдән изоляцияләнгән. Бер фазалы җир белән тоташу вакытында, җитешсезлек тогы бик кечкенә була (нигездә, системаның сыйдырышлы тогы), бу системаның кыска вакыт эчендә (гадәттә 2 сәгатькә кадәр) эшләвен дәвам итәргә мөмкинлек бирә. Бу күпкә яхшырта электр белән тәэмин итүнең ышанычлылыгы.

Ләкин, җирләнмәгән системаларда бер фазалы җирләү өзеклекләре хатасыз фаза көчәнешенең линия көчәнеше дәрәҗәсенә күтәрелүенә китерергә мөмкин. Әгәр изоляция зәгыйфь булса, бу җимерелүгә китерергә мөмкин, бу фазадан фазага үзгәрүгә китерә. Моннан тыш, өзеклекле дугалы җирләү түбәндәгеләрне китереп чыгарырга мөмкин: дуга артык көчәнеше, фаза көчәнешенең 3–3,5 тапкырына җитеп, трансформатор изоляциясенә куркыныч тудыра.

1.3 Кечкенә импеданс аша җирләү

Турыдан-туры җирләү һәм җирләнмәгән системаларның өстенлекләрен һәм кимчелекләрен тигезләү өчен, импеданслы җирләү ысулыеш кулланыла. Моңа кечкенә каршылык яки кечкенә реактив каршылык аша җирләү керә.

• Кечкенә каршылыклы җирләү: Ватылу тогын берничә йөз амперга кадәр чикли, системага йогынтыны киметә, шул ук вакытта тиз саклау эшен тәэмин итә. Бу ысул артык көчәнешне нәтиҗәле рәвештә баса һәм зур сыйдырышлы токлы кабельле күп көчәнешле бүлү челтәрләре өчен яраклы.
• Кечкенә реактив җирләү: Индуктив ток аша системаның сыйдырышлы тогын компенсацияли ала, дуга кабат кабыну ихтималын киметә. Бу ысул еш кына компенсацияләнгән җирләү ысулы дип санала.

Кечкенә импеданс аша җирләү туры һәм җирсез системаларның өстенлекләрен берләштерә, артык көчәнешне баса һәм чагыштырмача югары электр белән тәэмин итү ышанычлылыгын тәэмин итә. Ул 110 кВ системаларда, бигрәк тә зур сыйдырышлы токлы яки югары сыйфатлы электр энергиясе таләп итә торган системаларда киң кулланыла.

110 кВ трансформаторның нейтраль нокталары өчен 2 саклау конфигурациясе

2.1 Артык көчәнеш куркынычлары

110 кВ трансформаторның нейтраль ноктасының изоляция дәрәҗәсе гадәттә ярым изоляцияләнгән, чыдамлык көчәнеше линия очының өчтән бер өлешен генә тәшкил итә. Бу нейтраль ноктаны артык көчәнеш зыянына бирешүчән итә. Беренчел артык көчәнеш төрләре түбәндәгеләрне үз эченә ала:

• Көч ешлыгының артык көчәнеше: Линияләрне алыштырудан, асимметрик кыска ялганышлардан яки кинәт йөкләнеш югалтуыннан килеп чыга.
• Резонанслы артык көчәнешСистема эшләве яки җитешсезлекләр вакытында индуктив һәм сыйдырышлы элементлар арасындагы үзара бәйләнешләр аркасында барлыкка килгән тирбәнешләр.
• Коммутаторның артык көчәнешеАвтомат өзгечләрне ачу яки ябу вакытында магнит һәм электростатик энергияне үзгәртү нәтиҗәсендә барлыкка килә.
• Яшен артык көчәнешеЯшен сугу нәтиҗәсендә барлыкка килә, югары амплитуда һәм кыска вакытлылык белән характерлана.

2.2 Гомуми саклау җайланмалары

Трансформаторның нейтраль ноктасын саклау өчен, гадәттә, түбәндәге саклау чаралары кулланыла:

• Киеренкелекне туктатучылар: Алар яшен артык көчәнешен һәм кайбер күчерү артык көчәнешен чикли. Шулай да, стандарт көчәнеш тоткарлагычлары еш кына 110 кВ трансформаторның нейтраль нокталарының түбән изоляция дәрәҗәсе өчен җитәрлек түгел, бу сайлауны катлаулы итә.
• Изоляция аралары: Болар электр ешлыгы һәм резонанслы артык көчәнешләрдән саклый. Артык көчәнеш булганда, ара өзелә, көчәнеш артуын чикләү өчен нейтраль ноктаны җиргә тоташтыра. Кимчелеге - ара арасын төгәл көйләү кыенлыгы, бу исә саклауның координациясен бозуга китерергә мөмкин.
• Киеренкелекне туктатучы һәм араны параллель тоташтыруБу киң кулланыла торган саклау ысулы. Кискен көчәнешне тоткарлаучы яшен артык көчәнешен эшкәртә, ә ара көчәнеш ешлыгы һәм резонанс артык көчәнешләрен эшкәртә. Ара шулай ук ​​кискен көчәнешне тоткарлаучыны аның эшләмәвенә китерергә мөмкин булган артык көчәнеш ешлыгы артык көчәнешләреннән саклый. Бу ысул өстәмә өстенлекләр бирә.

2.3 Реле саклау конфигурациясе

110 кВ трансформаторның нейтраль ноктасы өчен реле саклау, нигездә, түбәндәге аспектларны үз эченә ала:

• Нуль-эзлекле токтан саклау: Турыдан-туры җиргә тоташкан трансформаторлар өчен, нуль эзлекле ток саклаусы җиргә тоташкан җитешсезлекләрне тиз бетерү өчен конфигурацияләнгән. Саклау гадәттә бүлекләргә бүленә, җитешсезлекләрне локализацияләү өчен кыска вакыт тоткарлыклары һәм трансформаторның барлык якларын да эшләтеп җибәрү өчен озынрак вакыт тоткарлыклары бар.
• Нуль эзлекле көчәнештән саклау һәм ара токыннан саклауҖиргә тоташтырылмаган трансформаторлар өчен нуль эзлекле көчәнештән саклау һәм арадагы токтан саклау урнаштырылган. Җиргә тоташу вакытында системаның җир ноктасын югалтуы, бу нейтраль ноктадагы көчәнешнең артуына китерсә, ара өзелә. Арадагы токтан саклау яки нуль эзлекле көчәнештән саклау трансформаторны барлык яктан да эшләтеп җибәрү өчен вакыт тоткарлыгы белән (0,3–0,5 с) эшли.
• Резерв саклауны координацияләү: Сайлаучанлыкны тәэмин итү өчен, нуль эзлеклелекле саклау вакыты тоткарлануларын координацияләргә кирәк. Мәсәлән, трансформатордагы резерв саклау өчен тоткарлану вакыты аның резервланган линия саклау вакытыннан озынрак булырга тиеш.

3 Оптимизацияләү буенча тәкъдимнәр һәм очрак анализы

3.1 Традицион методларның чикләүләре

Куллану вакытында аралар белән параллель көчәнеш тоткарлагычларыкиң таралган булса да, бу алымның берничә кимчелеге бар:

• Киеренкелекне туктатучы җайланманы сайлаудагы кыенлыклар110 кВ трансформаторның нейтраль нокталары өчен югары өзлексез эш көчәнеше һәм түбән яшен импульсы калдык көчәнеше таләпләренә туры килә торган стандарт көчәнеш тоткарлагычларын табу кыен.
• Аерма урнаштырудагы кыенлыкларҺава аралыгы җимерелү көчәнеше дисперсиягә дучар, бу "җир югалту" һәм "җир белән" ярылу шартларында аралык эшен төгәл координацияләүне кыенлаштыра.
• Реле саклауның катлаулылыгы"Җирнең югалуына" каршы саклау (мәсәлән, нуль эзлекле артык көчәнеш һәм араның артык токтан саклануы) эшләмәскә мөмкин, бу өстәмә блоклау критерийларын таләп итә, бу катлаулылыкны арттыра һәм ышанычлылыкны киметә.

3.2 Кечкенә реактивлык аша җирләүнең өстенлекләре

Тикшеренүләр һәм практика шуны күрсәтә нейтраль ноктаны кечкенә реактив ярдәмендә җиргә тоташтырутрадицион өлешчә җирләү ысуллары белән чагыштырганда зур өстенлекләр бирә:

• Изоляция дәрәҗәсе таләпләрен киметүКечкенә реактив җирләүне кулланганнан соң, трансформаторның нейтраль ноктасының изоляция дәрәҗәсен 35 кВ дан 20 кВ га кадәр төшерергә мөмкин, бу көчәнешне тоткарлаучы җайланмалар һәм аралар кирәклеген бетерә һәм саклау конфигурациясен гадиләштерә.
• Бердәм җирләү режимыБу ысул изоляцияләнгән нигезсез системаның барлыкка килүен бетерә, бәйле яклауны гадиләштерергә яки төшереп калдырырга мөмкинлек бирә, шуның белән ышанычлылыкны арттыра.
• Өстенлекләрне саклап калуУл өлешчә җирләүнең өстенлекләрен саклый, мәсәлән, гади һәм ышанычлы нуль эзлеклелек саклау, шул ук вакытта бер фазалы кыска ялганыш токларын чикли.

3.3 Очракны өйрәнү анализы

Мисал итеп 110 кВ терминаль подстанциясен үзгәртеп коруны китерергә мөмкин. Башлангыч проектта ... кулланылган ара белән параллель көчәнешне туктатучынейтраль нокталарны саклау өчен. Ләкин, кечкенә реактив җирләүне кулланганнан соң, трансформаторның нейтраль ноктасының изоляция дәрәҗәсенә таләпләр киметелде, саклау җайланмалары гадиләштерелде һәм эксплуатация ышанычлылыгы яхшыртылды. Исәпләүләр күрсәткәнчә, җиргә тоташтыру каршылыгы җитешсезлек тогын берничә йөз ампер белән чикли ала, һәм нуль эзлеклелек саклауны җиңел координацияләргә мөмкин.

Тагын бер очрак 110 кВ ярдәмче станциясендәге җитешсезлек белән бәйле иде, анда керү линиясендәге вакытлыча бер фазалы җир җитешсезлеге нейтраль нокта аралыгының бозылуына һәм трансформаторның эшләмәвенә китерде. Анализ күрсәткәнчә, линия җитешсезлеге вакытлыча булса да, күп санлы асинхрон двигательләрдән кире элемтәйөкләнеш ягында дуга өчен энергия тәэмин иткән, җитешсезлекне саклап калган. Бу зур мотор йөкләнеше булган трансформаторлар (эквивалент чыганаклар) өчен проектлау этабында нуль эзлекле артык ток, ара тогы һәм нуль эзлекле көчәнеш саклауны үз эченә алган тулы нейтраль нокта саклауның мөһимлеген күрсәтә.

4 Йомгаклау һәм фараз

110 кВ трансформаторның нейтраль нокталы җирләү ысулын сайлау һәм аны саклау конфигурациясе - система структурасын, йөкләнеш үзенчәлекләрен һәм ышанычлылык таләпләрен исәпкә алуны таләп итә торган күпкырлы бурыч. Традицион өлешчә җирләү ысулы көчәнеш тоткарлагычлары һәм аралар белән берлектә киң таралган булса да, ул җайланма сайлауда һәм көйләүләрне координацияләүдә кыенлыклар белән очраша. кечкенә реактивлы җирләү ысулыөметле альтернатива тәкъдим итә, ул изоляция таләпләрен киметә, саклауны гадиләштерә һәм ышанычлылыкны арттыра ала.

Киләчәк үсеш тенденцияләре түбәндәге өлкәләргә юнәлтеләчәк:

• Яңа җайланмаларны куллануМәсәлән, көчәнешне тоткарлаучы җайланмалар белән параллель кулланыла торган кушма аралар яки контрольдә тотыла торган аралар, саклауның ышанычлылыгын һәм төгәллеген арттыра.
• Цифрлы яклау технологиясеҖиргә тоташудан саклауның сизгерлеген һәм ышанычлылыгын арттыру өчен алдынгы алгоритмнар (мәсәлән, дулкын формасын идентификацияләү, гармоник анализ) белән микрокомпьютер нигезендәге саклауны куллану.
• Стандартлаштыру һәм МодульләштерүПроектлаштыруны һәм хезмәт күрсәтүне гадиләштерү өчен стандартлаштырылган һәм модульле нейтраль нокталарны саклау җиһазларын эшләү.

Кыскасы, 110 кВ трансформаторның нейтраль нокталы җирләү ысулын һәм саклау конфигурациясен оптимальләштерү электр системасының куркынычсызлыгын, ышанычлылыгын һәм экономияле эшләвен арттыру өчен бик мөһим. Технологик алгарыш белән, тагын да акыллырак һәм нәтиҗәлерәк чишелешләр барлыкка килер һәм киң кулланылышка керер дип көтелә.