Miks kasutatakse trafodes NGR-e?

Trafodes neutraalse maandustakisti (NGR) kasutamise põhieesmärk on pakkuda kaitset takistusmaanduse tasakaalustusseadmete, süsteemi ohutuse ja toitepidevuse nõuete kaudu, käsitledes samal ajal traditsiooniliste maandusmeetodite piiranguid, nagu otsene maandus, maandamine või kaare tühistamine. Siin on ülevaade, miks:
1. Piirake maandusrike voolu ja kaitske seadmete ohutust.
Otsese maanduse puudused:
Kui trafo nullpunkt on otse maandatud, võib ühe-faasi maandusrike (näiteks maapinda puudutav ühefaasiline-juht) põhjustada lühisvoolu järsu suurenemise, mis võib põletada trafo mähist, raudsüdamikke või neutraalisolaatoreid või isegi põhjustada tulekahju. Näiteks otse maandatud 10 kV süsteemis võib rikkevool ulatuda tuhandete ampriteni, palju rohkem, kui seade talub.
NGR lahendus:
Sisestades neutraalpunkti ja maanduse vahele rea takisteid, piiratakse rikkevoolu ohutusvahemikus (nt kümned kuni sadu kuni sadu ampreid). Näiteks:
10 kV süsteemi puhul on NGR takisti tavaliselt kümneid oomi, piirates rikkevoolu 100-400 A-ni, et vältida seadmete kahjustamist. 35kV süsteemid: kõrge takistuse väärtus (nt sadu oomi), piirates voolu madala tasemeni (nt 50-100 A).
2.Liigpinge summutamine, ülepinge isolatsioon ja kaitsesüsteem
Maandamata süsteemide ülepingeriskid:
Kui nullpunkt on maandamata, võib ühe-faasi maandusrike põhjustada mitte-tõrkefaasi pinge tõusu liinipingeni (μ3 korda faasipinge), põhjustades seega isolatsiooni purunemise. Lisaks saab rikkekaare korduvalt kustutada ja uuesti-süttida, tekitades liigpinge maandamiseks mitu korda suuremat faasipinget (nt . 6-8 korda faasipinge) kaare, mis ohustab seadme isolatsiooni.
Kaare summutamise pooli piirangud Maandus:
Kaare hajumise silmus kompenseerib mahtuvuslikku voolu ja kustutab kaare induktiivvoolu abil. Kuid need ei saa piirata ülepinge amplituudi ja võivad esile kutsuda ferroresonantsi liigpingeid.
NGR-i summutamise efektid:
Jääklaengu tühjendamine: pärast tõrkekaare kustutamist annab NGR tühjendustee süsteemi maandusmahtuvuse jääklaengu jaoks, vähendades kaare uuesti süttimise tõenäosust. Summutav resonants: takistus summutuselemendina, häireresonantsi tingimustes on ülepinge amplituud piiratud 2,5-kordse faasipingega, pikendades seadme kasutusiga.
3. Toitevarustuse järjepidevuse suurendamine ja elektrikatkestuste ulatuse vähendamine
Tugeva maanduse otseteed:
Tahkis-maandussüsteemides käivitab ühefaasilise-maanduse rike kohe kaitseseadme väljalülitumise, põhjustades suurel hulgal elektrikatkestusi.
NGR-i ühilduvus:
NGR võimaldab süsteemil lühiajaliselt (näiteks 1-2 tundi) töötada ühefaasilise maandusvea korral, mis annab hooldusaega. Näiteks:
Linnajaotusvõrk: NGR-i kasutuselevõtt 10kV kaabelvõrkudes suurendab rikkeliinide tuvastamise täpsust üle 95%, lihtsalt katkestades rikkeliinid, tagades samal ajal toite tõrkevabades piirkondades.
Tööstuslikud kasutajad: naftakeemia, kaevandused ja muud tööstused nõuavad toiteallika pidevat järjepidevust. NGR võib takistada elektrikaared põhjustada tulekahjusid või plahvatusi ning vältida elektrikatkestusi kogu jaamas.
4. Releekaitse nõuete täitmine
Kaitseseadmete töönõuded:
Releekaitseseadmed peavad rikete tuvastamiseks ja kõrvaldamiseks tuvastama maandusvoolud. Kui vool on liiga madal (nt maandussüsteem puudub), ei pruugi kaitse töötada ja kui vool on liiga suur (nt otsemaandussüsteem), võib kaitse ebaõnnestuda.
NGR-i tasakaalustav funktsioon:
Takistuse väärtuse reguleerimisega juhitakse rikkevoolu releekaitseseadme tundlikkuse vahemikus (nt 10-100A), et tagada kiire ja täpne töö. Näiteks:
Null-voolukaitse: NGR annab kaitseseadmele stabiilse null-jada voolusignaali rikkejoonte tuvastamiseks.
Diferentsiaalkaitse: NGR ei mõjuta diferentsiaalkaitse normaalset tööd sisemise trafo rikke korral.
Kohandage erinevate mahtuvusvoolunõuete süsteemiga.
Mahtuvusliku voolu mõju:
Süsteemi mahtuvusvool (IC) suureneb koos kaabli pikkusega. Kui IC ületab teatud väärtuse (nt suurem kui 30A 10kV süsteemis), on kaar raskesti kustutatav ja nõuab NGR-i voolu piiramist.
NGR-i paindlikkus:
takistuse väärtust saab reguleerida vastavalt süsteemi mahtuvuslikule voolule, et see vastaks erinevate olukordade vajadustele. Näiteks:
Madala mahtuvusliku voolu süsteem: valige madal takistus, et saavutada nii voolu piiramine kui ka ülepinge summutamine. Suure -mahtuvusvoolusüsteemid: valige kõrge takistus, ülevoolust põhjustatud ülekuumenemine.
6. Vastavus rahvusvahelistele standarditele ja ohutuseeskirjadele
Standardnõuded:
IEEE, IEC ja teised standardid määratlevad NGR projekteerimise, testimise ja paigaldamise nõuded.
Temperatuuri reiting: Takisti peab taluma tõrkevoolude tekitatud soojust (nt 760 kraadi 10 sekundit).
Ohutussertifikaadid:
NGR-tooted peavad olema sertifitseeritud CSA, UL ja teiste organisatsioonide poolt, et tagada töökindlus äärmuslikes töötingimustes.
7. Praktilise rakendusjuhtumi kontrollimine
Elektrijaama juhtumiuuringud:
50MW generaatorikomplekt kasutab neutraalsetes punktides NGR-i, piirates rikkevoolu 5-25A-ni, kaitstes mähiseid isolatsiooni eest ja vältides südamiku küllastumist.
Linnade jaotusvõrkude juhtumiuuringud:
10kV kaabelvõrk kasutab NGR-tehnoloogiat, et juhtida kaare{1}}maanduse liigpingeid alla 2,5-kordse nimiväärtuse, vähendades rikkemäära 60% ja parandades oluliselt toiteallika töökindlust.