Neutraal is Definitie, apparaat en doel

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2023-12-17 10:36

Elektriciteitsindustrie is een complex industrieel complex, dat uit vele componenten bestaat. Om ervoor te zorgen dat elk element correct werkt en zijn taken uitvoert, is een nauwkeurige kennis en begrip van de fysieke processen die plaatsvinden in elektrische apparatuur noodzakelijk. Sommige zijn gemakkelijk uit te leggen, dus we raden u aan kennis te maken met een concept als "neutraal".

Algemeen doel van de nuldraad in transformatorwikkelingen

Neutraal is een gebruikelijke nulpuntsgeleiderverbinding in driefasige transformatoren of generatoren. Op dit moment zijn er 4 hoofdtypen nulpuntbevestiging:

1. Geïsoleerd. Dit type wordt gekenmerkt door de afwezigheid van een neutraal. Het belangrijkste verbindingsschema voor het gepresenteerde netwerk is een driehoek. Bij enkelfasige aardfouten in de werkfasen voelen ze geen veranderingen in het energieverbruik. Dit type wordt gebruikt in distributienetwerken.6-35 kV.
2. Resonantie geaard. Deze optie omvat het gebruik van aarding van het nulpunt van de wikkelingen van de transformator of generator via boogonderdrukkende spoelen of reactoren (DGK, DGR). De aanwezigheid van gespecialiseerde apparatuur compenseert het stijgende stroomniveau, waardoor complexere fase-naar-fase fouten worden vermeden.
3. Diep geaard. Het meest voorkomende type neutraal dat wordt gebruikt in binnenlandse netwerken. Het opwikkelen van transformatoren aan de lage zijde gebeurt in een open sterverbinding en het nulpunt wordt geaard via de aardlus van de transformator of het transformatorstation. Bij lijnstoringen of een eenfasige kortsluiting ontstaat er een potentiaal t.o.v. aarde, die de beveiliging activeert die de lijn loskoppelt.
4. Effectief geaard. Een soort geaarde nulleider, die wordt gebruikt in hoogspanningsnetwerken van 110 kV en hoger. Het nulpunt van vermogenstransformatoren en het foutpotentieel worden naar de grond gebracht. Om de efficiëntie van de beveiligingen te vergroten, wordt extra apparatuur gebruikt - een neutrale aardingsschakelaar met één kolom (ZON). De positie van het schakelapparaat wordt bepaald door de modusinstructies. Voor distributienetwerken van 6-35 kV wordt aarding via een weerstand met lage weerstand gebruikt.

Soorten aansluiting van wikkelingen van vermogenstransformatoren

Zoals hierboven vermeld, is de nulleider de aansluiting van de nulleider van een driefasige transformator of generator. Om het type aarding te bepalen, is het voldoendekijk naar het schema van elektrische apparatuur. Voor een geïsoleerde nulleider is het schakelschema een driehoek.

De rest van de opties worden geïmplementeerd door de aarding van de nulleider naar de aarde, DHA, weerstand met lage weerstand. Deze laatste worden voornamelijk gebruikt in onderstations die elektrische hoogspanningsenergie omzetten in lage verbruikers. Schematisch diagram - ster.

Geïsoleerde nulleider in elektrische netwerken

Gebruikt in distributienetwerken 6-35 kV. Met betrekking tot de fysieke manifestaties van een geïsoleerde nulleider, stijgt de spanning tot lineair. Het hoofddoel van dit type houdt verband met de volgende punten:

1. Het netwerk wordt niet uitgeschakeld, het blijft werken. Verbruikers op fasen zonder circuit gebruiken enkelfasige huishoudelijke apparaten totdat de lijn wordt losgekoppeld. Er is geen spanningsonbalans in netwerken van 0,4 kV, in netwerken 6-35 neemt deze toe tot lineair.
2. De implementatie van dergelijke netwerken is vele malen goedkoper in onderhoud, waardoor u aanzienlijk kunt besparen op de distributie van elektrische energie.
3. Hoge betrouwbaarheid, vooral op bovengrondse hoogspanningslijnen. De val van de tak zal de feeder niet uitschakelen en zijn prestaties garanderen.

De belangrijkste nadelen van geïsoleerde netwerken zijn:

1. Bij een enkelfasige kortsluiting blijft het netwerk werken, de beveiligingen werken niet, wat soms leidt tot ongelukken met de bevolking.
2. De aanwezigheid van ferroresonante processen en het optreden van reactief vermogen, dat de kwaliteit verslechtertelektrische energie.

Weerstand en spanning van 110 kV en hoger: hoe wordt het nulpunt uitgevoerd?

Effectieve aarding is een speciaal type nulleider aangesloten op gespecialiseerde apparatuur, die wordt gebruikt in elektrische installaties boven 1 kV. Voor distributienetwerken wordt een variant met aarding door middel van weerstanden met lage weerstand gebruikt, die zorgt voor lijnontkoppeling in het geval van een enkelfasige aardfout zonder tijdvertraging.

Hoogspanningslijnen van 110 kV en hoger gebruiken ook het gepresenteerde type nulleider, wat zorgt voor een snelle reactie van beveiligingen. Om de gevoeligheid van de "relais"-werking te vergroten, heeft elke voedingstransformator speciale ZON-apparatuur. Neutrale aarding met één kolom biedt ook bescherming tegen overbelasting.

Aarding via weerstanden met lage weerstand

Het gebruik van weerstanden met lage weerstand wordt beschouwd als een ideale oplossing voor de veiligheid van mensen in distributienetwerken, evenals voor het behoud van de isolatie van kabellijnen. De implementatie van beveiliging houdt in dat het nulpunt naar gespecialiseerde apparatuur wordt gebracht, die een lagere ohmse weerstand heeft en een signaal geeft om de lijn uit te schakelen. De feeder wordt uitgeschakeld met een minimale vertraging, wat een van de voordelen is. Anderen zijn onder meer:

• Ten eerste is dit een neutrale, die, wanneer de "aarde" verschijnt, nauwkeurig de beschadigde richting bepa alt en de vereistelijn.
• Ten tweede: er zijn geen aanvullende berekeningen en compilatie van regimekaarten nodig met beperkte mogelijkheden voor rinkelende distributienetwerken.

Belangrijke nadelen van dit type aarding:

1. Niet effectief voor hoge aardfoutstromen omdat het problemen veroorzaakt in onderstations waar weerstanden met lage weerstand zijn geïnstalleerd.
2. Lage efficiëntie op bovengrondse lijnen, evenals op langeafstandslijnen. In het eerste geval zal de kleinste benadering van boomtakken ervoor zorgen dat de feeder wordt uitgeschakeld. Vooral relevant bij consumenten van 1 speciaal, 1 en 2 categorieën.
3. Extra uitschakelingen die optreden als gevolg van onjuiste werking van beveiligingen (gebrek aan automatische hersluiting), impliceert uitv altijd in verbruik, materiële verliezen van de stroomvoorzieningsorganisatie.

Blinde aarding van stroomtransformatoren naar aarde

Alles wat verbonden is met het 0,4 kV-distributienetwerk is een nulleider met een dove grond aan de grond. Het gepresenteerde type heeft een speciale plaats en rol op het gebied van beveiliging. Wanneer er kortsluiting met de grond optreedt, wordt de beveiliging geactiveerd, met name PN-2 brandt door of de machine wordt uitgeschakeld. Met betrekking tot een dergelijk netwerk worden ook beveiligingen ontwikkeld voor bedrading in huizen en appartementen. Een sprekend voorbeeld is de werking van de aardlekschakelaar, die zorgt voor de detectie van lekstromen.

De belangrijkste voordelen van dit type neutraal zijn:

1. Ideaal voor distributie van elektrische energie, houdt huishoudelijk en gespecialiseerdeenfasige/driefasige apparatuur.
2. Het beveiligingscircuit vereist geen gespecialiseerde en dure apparatuur. Technische middelen zoals zekeringen of stroomonderbrekers kunnen een dode kortsluiting naar massa gemakkelijk aan.

Nadelen zijn onder meer:

1. Beschermingen zijn ongevoelig voor kortsluiting over lange afstand. Het is noodzakelijk om de ohmse weerstand van de fase-nullus nauwkeurig te berekenen en de juiste keuze van stroomonderbrekers of zekeringen.
2. Trip vindt niet plaats als er geen aardlek is. Dit vormt een gevaar voor de mens, dat wordt gecorrigeerd door het gebruik van geïsoleerde draden.

Resonant geaarde of gecompenseerde neutralen

Resonant geaarde nulleiders worden voornamelijk gebruikt in distributienetwerken met een spanning van 6-35 kV, waar het verbindingsschema wordt uitgevoerd door kabellijnen. De aansluiting van het nulpunt wordt uitgevoerd door speciale plunjer of verstelbare transformatoren RUOM. Met een dergelijk systeem kunt u de inductantie in het netwerk bepalen tijdens een enkelfasige kortsluiting, wat zorgt voor compensatie voor het huidige niveau.

Dit type nulleider vermindert het risico op een ongeval, de overgang van een enkelfasige kortsluiting naar een interfase. De voordelen voor spanning 6-35 kV zijn:

Het belangrijkste voordeel hangt samen met het doel van de apparatuur. Hoge mate van isolatiebescherming van kabellijnen met de juiste afstelling

De nadelen van een netwerk met dit type neutraal zijn:

1. Moeilijk in te stellen. Er kan ondercompensatie of overcompensatie optreden,die het juiste gebruik van de apparatuur in de weg staan. Voor uitlijning is het noodzakelijk om de inductantie van de stromen te berekenen, afhankelijk van de lengte van de lijn, het vermogen van de transformatoren. In het geval van het wijzigen van het schema of het toevoegen van stroomapparatuur, kunnen plunjertransformatoren de taken niet altijd aan.
2. Onjuist geconfigureerde apparatuur en hoge slijtage van kabellijnen leidt tot een kettingreactie waarbij verschillende zwakke delen van het netwerk uitvallen.
3. Toename van technische verliezen die optreden tijdens het gebruik, evenals beveiligingsproblemen. Huidige compensatie in het onderstation is geïmplementeerd met betrekking tot aarde.
4. Onvermogen om de lijn te bepalen waar de kortsluiting plaatsvond. Het proces van het kiezen van een feeder met "aarde" wordt uitgevoerd door een vergelijking van harmonische stromen, wat niet altijd als een effectief middel wordt beschouwd om betrouwbare informatie te verkrijgen.

Neutrale geleider en boogdovende spoel, reactor

Het verschil in resonant geaarde nulleider is gerelateerd aan de gebruikte apparatuur. Zoals hierboven opgemerkt, kan het nulpunt zich bevinden op een plunjerachtige boogdovingsspoel of op een instelbare reactor. De belangrijkste verschillen houden verband met de volgende punten:

1. DGK gaat uit van compensatie via een afgestemd systeem van plunjertransformatoren. De instelling wordt geïmplementeerd door berekeningen van een echt netwerk door de relaisbeveiligingsservice. Wanneer een aardfout optreedt, worden stromen gecompenseerd op basis van inductantie. Het proces is niet gereguleerd of aangepast, wat:is een onaangenaam moment in het geval van het verschijnen van "aarde" op verschillende punten op verschillende lijnen.
2. DGR - modernere apparatuur, waarbij automatische systemen worden gebruikt voor het bepalen van de netwerkinductantie. Een van de populaire opties zijn reactoren van het RUOM-type met SAMUR-afstemming. Re altime polling-implementatie zorgt voor bruikbaarheid, zelfs met meerdere aardfouten.

Of het nu stevig geaard of geïsoleerd is, elk type heeft zijn plaats in de huidige energiesector. En kennis van de functies stelt u in staat om te gaan met de fysieke essentie van het probleem.