Güç sisteminin transformatörlerinin nötrlerinin çalışma modları

Transformatörlerin, çalışma modu veya çalışma topraklama yöntemi aşağıdakilerden kaynaklanan nötrleri vardır:

• personelin güvenliği ve işgücünün korunması için gereklilikler,

• izin verilen toprak arıza akımları,

• toprak arızalarından kaynaklanan aşırı gerilimlerin yanı sıra, elektrikli cihazların yalıtım seviyesini belirleyen, elektrik tesisatının sağlam fazlarının toprağa göre çalışma gerilimi,

• topraklama rölesinin güvenilir çalışmasını sağlama ihtiyacı,

• elektrik şebekelerinin en basit şemalarını kullanma imkanı.

Tek fazlı bir toprak arızası durumunda, elektrik sisteminin simetrisi bozulur: toprağa göre faz gerilimleri değişir, toprak arıza akımları ortaya çıkar, şebekelerde aşırı gerilimler oluşur. Simetri değişiminin derecesi nötr moda bağlıdır.

Nötr modun, elektrik alıcılarının çalışma modları, güç sistemi şemaları, seçilen ekipmanın parametreleri üzerinde önemli bir etkisi vardır.

Şebeke nötr Şebekeden izole edilebilen veya düşük veya yüksek dirençle toprağa bağlanabilen birbirine bağlı nötr noktaları ve iletkenler setidir.

Aşağıdaki nötr modlar kullanılır:

• sağır topraklı nötr,

• izole nötr,

• etkili bir şekilde topraklanmış nötr.

Elektrik şebekelerinde nötr mod seçimi, tüketicilerin sürekli arzı ile belirlenir, işin güvenilirliği, servis personelinin güvenliği ve elektrik tesisatlarının verimliliği.

Sargılarına elektrik şebekelerinin bağlı olduğu üç fazlı elektrik tesisatlarının transformatörlerinin nötrleri doğrudan endüktif veya aktif dirençle topraklanabilir veya topraktan izole edilebilir.

Transformatör sargısının nötrü topraklama cihazına doğrudan veya düşük bir dirençle bağlanırsa, bu nötre körü körüne topraklanmış ve buna bağlı ağlara sırasıyla topraklanmış nötrlü ağlar denir.

Bir topraklama cihazına bağlı olmayan bir nötr, izole nötr olarak adlandırılır.

Nötrünün, ağın kapasitif akımını dengeleyen bir reaktör (endüktif direnç) aracılığıyla topraklama cihazına bağlandığı ağlara, rezonansla topraklanmış veya dengelenmiş nötre sahip ağlar denir.

Nötr değeri bir direnç (direnç) üzerinden topraklanan ağlara dirençli şekilde topraklanmış nötr içeren bir ağ denir.

Toprak arıza faktörünün 1,4'ü geçmediği, gerilimi 1 kV'tan yüksek olan elektrik şebekesi (toprak arıza faktörü, başka bir veya iki başka fazın toprak arızası noktasında hasarsız faz ile toprak arasındaki potansiyel farkın oranıdır) fazlar kapanmadan önceki o andaki faz ile toprak arasındaki potansiyel farka) sahip şebeke denir. etkili bir şekilde topraklanmış nötr.

Elektrik tesisatları, elektriksel güvenlik önlemlerine bağlı olarak 4 gruba ayrılır:

• etkili bir şekilde topraklanmış nötre sahip şebekelerde 1 kV'un üzerinde gerilime sahip elektrik tesisatları (yüksek toprak arıza akımları ile),

• nötrü izole edilmiş şebekelerde (düşük topraklama akımları ile) 1 kV'un üzerinde gerilime sahip elektrik tesisatları,

• topraklanmış nötr ile 1 kV'a kadar gerilime sahip elektrik tesisatları,

• izole nötr ile 1 kV'a kadar gerilime sahip elektrik tesisatları.

Üç fazlı sistemlerin nötr modları

Voltaj, kV Nötr modu Not 0.23 Sağır topraklı nötr Güvenlik gereksinimleri. Tüm elektrik muhafazaları topraklanmıştır 0,4 0,69 İzole nötr Güç kaynağı güvenilirliğini artırmak için 3,3 6 10 20 35 110 Etkili topraklanmış nötr Bir faz toprağa kısa devre yaptığında açık fazların toprağa olan gerilimini azaltmak ve anma yalıtım gerilimini düşürmek için 220 330 500 750 1150

Kör topraklı nötre sahip sistemler, yüksek toprak arıza akımına sahip sistemlerdir. Kısa devre durumunda, kısa devre otomatik olarak kesilir. 0,23 kV ve 0,4 kV sistemlerde bu kapatma, güvenlik gereksinimleri tarafından belirlenir. Tüm ekipman çerçeveleri aynı anda topraklanır.

110 ve 220 kV ve üzeri sistemler etkin bir şekilde topraklanmış nötr ile uygulanmaktadır… Kısa devre olması durumunda kısa devre de otomatik olarak açılmaktadır. Burada, nötrün topraklanması anma yalıtım geriliminde bir azalmaya yol açar. Hasarsız fazların toprağa olan faz gerilimine eşittir. Toprak arıza akımlarının büyüklüğünü sınırlamak için tüm trafo nötrleri topraklanmamıştır (etkili topraklama).

Üç fazlı sistemlerin nötr modları: a - topraklanmış nötr, b - izole edilmiş nötr

Nötr denilen, bir topraklama cihazına bağlı olmayan veya şebekedeki kapasitif akımı kompanse eden cihazlar aracılığıyla bağlanan izole nötr, gerilim trafoları ve diğer yüksek dirençli cihazlar.

Güç kaynağının güvenilirliğini artırmak için kullanılan izole edilmiş bir nötre sahip bir sistem. Bir faz toprağa kapatıldığında, faz iletkenlerinin voltajının toprağa göre artması ile karakterize edilir. hat voltajıve gerilmelerin simetrisi bozulur. Kapasitif akım, hat ve nötr arasında akar. 5A'dan az ise, gücü 150 MW'a kadar olan türbin jeneratörleri ve 50 MW'a kadar olan hidro jeneratörler için 2 saate kadar çalışmaya devam etmesine izin verilir. Kısa devrenin jeneratör sargısında değil şebekede meydana geldiği tespit edilirse 6 saat çalışma izni verilir.

1 ila 10 kV arası şebekeler, enerji santrallerinin ve yerel dağıtım şebekelerinin jeneratör voltajına sahip şebekelerdir. Böyle bir sistemde bir faz topraklandığında, hasarsız fazların toprağa göre gerilimi şebeke gerilimi değerine yükselir. Bu nedenle yalıtım bu voltaj için derecelendirilmelidir.

İzole nötr modun ana avantajı, besleyici tüketicilere ve tüketicilere tek fazlı toprak arızası ile enerji sağlama yeteneğidir.

Bu modun dezavantajı, toprak arızasının konumunun zor tespit edilmesidir.

Yalıtılmış nötrün modunun artan güvenilirliği (yani, elektrikli ekipmanın arızalanmasının önemli bir bölümünü oluşturan tek fazlı toprak arızaları durumunda normal çalışma olasılığı), yukarıdaki voltajlarda zorunlu kullanımına yol açar. 1 kV'tan 35 kV'a kadar (35 kV dahil), çünkü bu ağlar büyük tüketici gruplarına ve enerji tüketicilerine güç sağlar.

110 kV ve üzerindeki bir voltajdan, izole bir nötr modun kullanılması ekonomik olarak kârsız hale gelir, çünkü fazdan hatta toprağa göre voltajın artması, faz izolasyonunda önemli bir artış gerektirir. 1 kV'a kadar izole nötr modunun kullanımına izin verilir ve bu, artan elektrik güvenliği gereklilikleri ile doğrulanır.

Ayrıca okuyun: Yalıtılmış bir nötr ile elektrik şebekelerinin kullanımı