Dlaczego punkt neutralny transformatora musi być uziemiony czasami, ale nie zawsze?

W przypadku-elektryków i operatorów systemów elektroenergetycznych na miejscu utrzymuje się powszechne zamieszanie: „Czasami musimy uziemić punkt zerowy transformatora, a czasem nie. Jak ocenić? Czy jest to bezpieczniejsze, jeśli jest uziemione?”

To nie jest trywialne pytanie. Wielu-elektryków pracujących na miejscu zostało wprowadzonych w błąd powiedzeniem: „Punkt neutralny musi być uziemiony, w przeciwnym razie będzie niebezpieczny”. Brzmi to rozsądnie, ale w rzeczywistości, jeśli popełnisz błąd w typie systemu i logice zabezpieczeń, w najlepszym wypadku spowoduje to awarię zabezpieczenia, a w najgorszym spalenie sprzętu, szczególnie w przypadku kluczowego sprzętu, takiego jak transformator mocy typu suchego.

Dzisiaj wyjaśnimy techniczną logikę „czy punkt neutralny jest uziemiony, czy nie” z punktu widzenia systemu i połączymy praktyczne scenariusze zastosowań transformatora suchego o mocy 300 kva i transformatora mocy typu suchego, aby pomóc uniknąć nieporozumień i zapewnić bezpieczną i stabilną pracę systemu elektroenergetycznego.

I. Nieporozumienie: Dopasowanie systemu uziemienia punktu neutralnego

Wiele osób widzi, że punkt neutralny transformatora rozdzielczego jest uziemiony i uważa, że ​​to musi być „standardowa odpowiedź”. Jednak ignorują kluczowy fakt: metoda uziemienia punktu neutralnego nie jest stała, ale zależy od poziomu napięcia systemu, charakterystyki obciążenia i wymagań eksploatacyjnych.

Na przykład w systemie dystrybucji energii niskiego-napięcia (system TN-S) punkt neutralny musi być bezpośrednio uziemiony, aby utworzyć kompletny obwód zabezpieczający, zapewniający utworzenie pętli prądu uziemiającego w przypadku przerwania linii N (linia PEN), aby uniknąć elektryfikacji sprzętu i odmowy ochrony. Wymaganie to ma również zastosowanie do transformatorów mocy typu suchego stosowanych w scenariuszach niskiego-napięcia, w tymTransformator suchy o mocy 300 kva.

W systemie dystrybucji energii 10 kV, szczególnie w miejskiej sieci kablowej o dużym prądzie pojemnościowym, punkt neutralny musi być uziemiony poprzez cewkę tłumiącą łuk (uziemienie indukcyjne o wysokiej-impedancji, a nie uziemienie oporowe). Cewka tłumiąca łuk kompensuje pojemnościowy prąd uziemienia, aby stłumić ponowne zajarzenie łuku i poprawić ciągłość zasilania. Ma to kluczowe znaczenie dla bezpiecznej pracy transformatora mocy suchego w systemach średniego-napięcia.

Powszechnym nieporozumieniem jest mylenie „uziemienia-wysokiej rezystancji” i „uziemienia cewki tłumiącej łuk”. W rzeczywistości konieczne jest wyjaśnienie: cewka tłumiąca łuk jest rodzajem uziemienia indukcyjnego o wysokiej-impedancji, którego podstawową funkcją jest kompensacja pojemnościowego prądu uziemienia, a nie uziemienia oporowego, które kontroluje prąd zwarciowy poprzez rezystancję.

II. Zasada: Dwa kierunki przeznaczenia uziemienia punktu neutralnego

Aby ocenić, czy punkt neutralny transformatora wymaga uziemienia, musimy najpierw zrozumieć motywację projektową uziemienia punktu neutralnego, co jest również kluczem do zapewnienia bezpiecznej pracy sprzętu takiego jak transformator suchy 300 kva.

Cel 1: Utworzenie ścieżki działania zabezpieczającego (szczególnie w systemie TN)

Jeśli obudowa urządzenia jest uziemiona (linia PE), ale punkt neutralny nie jest uziemiony, w przypadku przerwania linii zerowej (linia PEN) prąd upływowy nie może utworzyć pętli, a urządzenie zabezpieczające (takie jak zabezpieczenie upływowe, zabezpieczenie nadprądowe) nie jest w stanie wykryć prądu zwarciowego i dlatego przestaje działać. Jest to podstawowa logika mówiąca, że ​​punkt neutralny musi być uziemiony w systemach dystrybucji energii niskiego-napięcia (TN-S, TN-C, TN-C-S).

W przypadku transformatorów mocy typu suchego stosowanych w przemysłowych i komercyjnych scenariuszach niskiego-napięcia, takich jak transformator suchy 300 kva, bezpośrednie uziemienie punktu neutralnego jest warunkiem zapewniającym niezawodne działanie urządzenia zabezpieczającego. Gdy punkt neutralny nie jest uziemiony, jest to równoznaczne z odłączeniem pętli prądu zwarciowego, co powoduje, że sprzęt jest naelektryzowany, ale nie wyłącza się, co stwarza ogromne potencjalne zagrożenie dla bezpieczeństwa.

Cel 2: Ograniczenie prądu zwarcia doziemnego i przepięcia systemu sterowania

W systemach średniego-napięcia (takich jak 6~35 kV) zbyt sztywne uziemienie (tj. uziemienie bezpośrednie) może powodować problemy: nadmierny prąd uziemienia uszkodzi izolację sprzętu, np. transformatora mocy typu suchego; chwilowy duży prąd doprowadzi do ponownego zapłonu łuku i wypalenia izolacji; system nie może pozwolić na natychmiastowe wyłączenie z powodu pojedynczego uziemienia (np. w przypadku ważnych użytkowników obciążenia).

Dlatego w takich systemach najczęściej stosuje się dwie metody uziemienia: uziemienie oporowe i uziemienie cewki tłumiącej łuk. Uziemienie oporowe kontroluje prąd zwarciowy na poziomie dziesiątek do setek amperów, unikając nadmiernego wpływu prądu na sprzęt; Uziemienie cewki tłumiącej łuk wykorzystuje prąd indukcyjny do kompensacji pojemnościowego prądu upływowego, tłumienia łuków i utrzymywania zasilania, co jest szczególnie przydatne w systemach z większą liczbą linii kablowych.

III. Praktyczne metody uziemiania i odpowiadające im relacje

IV. Przypadek: Niezgodność pomiędzy metodą uziemienia a wartością ustawienia zabezpieczenia

Warto- zachować czujność w przypadku prawdziwego wypadku na miejscu: transformator rozdzielczy mocy 10 kV został pierwotnie zaprojektowany do „uziemienia przez cewkę tłumiącą łuk”, ale z powodu zaniedbań na rysunkach konstrukcyjnych późniejszej transformacji-na miejscu został podłączony do „bezpośredniego uziemienia”, podczas gdy wartość ustawienia zabezpieczenia pozostała niezmieniona.

Pewnego dnia w systemie wystąpiło-jednofazowe uziemienie. Wartość nastawy zabezpieczenia nie spełniła warunku wyzwolenia tak dużego zwarcia prądowego, co ostatecznie doprowadziło do odmowy zadziałania zabezpieczenia, spalenia całej gałęzi i uszkodzenia transformatora mocy typu suchego.

Wniosek z przeglądu: „Niedopasowanie między wartością ustawienia zabezpieczenia a metodą uziemienia systemu jest podstawową przyczyną wypadku”.

Wniosek

Krótko mówiąc, metoda uziemienia punktu neutralnego transformatora jest wynikiem wspólnej decyzji dotyczącej formy uziemienia systemu dystrybucji energii, logiki zabezpieczeń i strategii zasilania. Nie da się ocenić „czy uziemić, czy nie” w izolacji.

Niezależnie od tego, czy jest to transformator suchy o mocy 300 kva, czy transformator suchy o dużej-pojemności, oceniając metodę uziemienia punktu neutralnego, należy kompleksowo rozważyć następujące kwestie: czy jest to system TN; czy istnieje wymóg kompensacji tłumienia łuku; jak ustawić wartość ustawienia zabezpieczenia; czy występuje przerwa w linii PEN, czy też występuje-prąd pojemnościowy o wysokim napięciu. Jeśli którekolwiek połączenie jest nieprawidłowe, urządzenie zabezpieczające „widzi, ale nie działa”, a ukryte niebezpieczeństwo będzie większe.

          JINSHANMEN TECHNOLOGY CO., LTDma bogate doświadczenie w badaniach i rozwoju, produkcji i zastosowaniu transformatora mocy suchego i transformatora suchego 300 kva. Służymy profesjonalnym doradztwem technicznym w zakresie doboru i montażu transformatorów, pomagając uniknąć nieporozumień technicznych oraz zapewniając bezpieczną i stabilną pracę systemu elektroenergetycznego.