Ključni elementi ozemljitvenih sistemov transformatorjev: metode, odpornost in testiranje

Zakaj je ozemljitev transformatorja bistvenega pomena

Ozemljitev transformatorskih nevtralnih elementov in ohišij služi trem namenom: omejuje napetosti na zdravih fazah med zemeljskimi napakami, zagotavlja definirano povratno pot, ki omogoča selektivno delovanje zaščite, in ohranja napetosti dotika in korakov znotraj varnih meja za osebje. Slabo zasnovan ozemljitveni sistem spremeni rutinsko napako v okvaro izolacije ali nevarnost električnega udara, zato je treba potencial nevtralne točke, metodo ozemljitve in vrednosti upora načrtovati skupaj z značilnostmi omrežja.

Nadzor ozemljitvenega potenciala nevtralne točke

Ozemljitveni potencial nevtralne točke mora biti znotraj varnih mejnih vrednosti; previsok potencial obremeni izolacijo in lahko povzroči razpad. Nevtralni deli razdelilnega transformatorja morajo biti zanesljivo ozemljeni in uporabiti je treba izenačitev potencialov, tako da vsi izpostavljeni prevodni deli v napeljavi ostanejo pri istem potencialu med napako.

Metode ozemljitve

Trdna (učinkovita) ozemljitev

Trdna ozemljitev, primerna za visoko-napetostne sisteme 110 kV in več, omejuje prenapetost na zdravih fazah in ohranja stabilnost sistema med-enofaznimi napakami.

Ozemljitev tuljave za dušenje obloka (Petersenova tuljava).

Idealna za 6 - 35 kV distribucijska omrežja, tuljava kompenzira kapacitivni polnilni tok omrežja, tako da je eno-fazni tok zemeljske napake dovolj majhen, da omogoča nadaljnje delovanje med iskanjem napake.

Uporovna ozemljitev

Uporovna ozemljitev nadzoruje tok napake na določeno raven, kar je prednostno v industrijskih območjih z visokimi zahtevami glede zanesljivosti, kjer je treba napako zaznati hitro brez pretirane škode.

Zahteve glede odpornosti na ozemljitev

Ozemljitveni upor razdelilnega transformatorja ne sme biti višji od 4 ohmov.

Neodvisne ozemljitvene elektrode ne smejo imeti upora največ 10 ohmov.

Pri kompozitnih ozemljitvenih mrežah je treba uporabiti sezonske popravke koeficienta, tako da odpornost ostane v mejah v sušnih in zmrznjenih obdobjih.

Namestitvene in gradbene točke

Ozemljitvene elektrode morajo biti zakopane pod zmrznjeno plastjo zemlje in stran od virov korozije, tako da odpornost ostane stabilna skozi desetletja delovanja.

Prerez ozemljitvenega vodnika-mora izpolnjevati zahteve glede toplotne stabilnosti za morebitni tok-kratkega stika, tako da se prevodnik med napako ne pregreje.

Pri povezavah je treba uporabiti eksotermno varjenje ali odobrene kompresijske sponke, da ohranite nizek kontaktni upor; vijačne povezave morajo biti zategnjene na predpisani navor in zaščitene pred korozijo.

Vsa kovinska ohišja, rezervoar, kabelski zasloni in nevtralna točka morajo biti povezani z isto ozemljitveno mrežo.

Testiranje in vzdrževanje

Ozemljitveni upor je treba preverjati vsako četrtletje z namenskim testerjem ozemljitvenega upora z uporabo metode padca-potenciala-ali sponke-, ki ustreza razporeditvi elektrod. Za vsako preskusno točko je treba voditi evidenco, da se opazi postopno povečanje odpornosti, preden postane varnostna težava. Po kakršni koli zemeljski napaki ali udaru strele je treba pregledati prizadete povezave in ponovno-izmeriti upor.

Pogoste napake pri načrtovanju

Uporaba ene majhne palice, kjer upornost tal zahteva mrežo ali več vzporednih palic.

Barvanje ali izolacija priključnih površin, kar poveča kontaktni upor.

Povezovanje nevtralne napeljave in ohišja po različnih poteh, kar ustvarja nevarne potencialne razlike.

pogosta vprašanja

Kakšna je največja ozemljitvena upornost za razdelilni transformator?

Ozemljitev razdelilnega transformatorja na splošno ne sme biti večja od 4 ohmov, z neodvisnimi elektrodami do 10 ohmov; lokalne kode, kot sta GB 50065 ali IEEE 142, je treba preveriti glede veljavne vrednosti.

Zakaj se v omrežjih 6 - 35 kV uporabljajo tuljave za dušenje obloka?

Kompenzirajo kapacitivni tok-zemeljske napake, kar omogoča, da omrežje še naprej deluje med eno-fazno--zemeljsko napako in zmanjša tveganje ponovnega vžiga obloka in prenapetosti.

Kako pogosto je treba meriti ozemljitveni upor?

Pogosta zahteva je četrtletno preverjanje z namenskim testerjem; letno preverjanje je minimum za stabilna mesta, merjenje po vsaki napaki ali udaru strele pa je dobra praksa.

Zakaj morajo biti elektrode zakopane pod mejo zmrzali?

Zamrznjena tla imajo veliko večjo upornost, zato lahko plitva elektroda poleti pokaže nizek odčitek, pozimi pa nevarno visok upor; zakop pod mejo zmrzali ohranja odpornost stabilno vse leto.

Ali je mogoče rezervoar transformatorja ozemljiti skozi nevtralni vodnik?

Ne. Nevtralni vodnik in ohišje bi se morala povezati z ozemljitveno mrežo, vendar se zaščitna ozemljitvena pot ne sme zanašati samo na nevtralni vodnik, ker bi prekinjen nevtralni vodnik napajal ohišje.