Neutralno je Definicija, uređaj i svrha

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-17 10:20

Elektroprivreda je složen industrijski kompleks, koji se sastoji od mnogo komponenti. Da bi svaki element ispravno radio i obavljao svoje zadatke potrebno je precizno poznavanje i razumijevanje fizičkih procesa koji se dešavaju u energetskoj opremi. Neke od njih je lako objasniti, pa predlažemo da se upoznate sa konceptom "neutralno".

Opća namjena neutralne žice u namotajima transformatora

Neutral je uobičajena veza provodnika nulte tačke u trofaznim transformatorima ili generatorima. Trenutno postoje 4 glavne vrste vezivanja nulte tačke:

1. Isolated. Ovaj tip karakterizira odsustvo neutralnog. Glavna šema povezivanja za predstavljenu mrežu je trokut. Kod jednofaznih zemljospoja u radnim fazama ne osjećaju promjene u potrošnji energije. Ovaj tip se koristi u distributivnim mrežama.6-35 kV.
2. Rezonanca uzemljena. Ova opcija uključuje korištenje uzemljenja nulte tačke namotaja transformatora ili generatora kroz zavojnice ili prigušnice (DGK, DGR). Prisustvo specijalizovane opreme kompenzuje rastući nivo struje, izbegavajući složenije kvarove od faze do faze.
3. Deep-earthed. Najčešći tip neutralnog koji se koristi u domaćim mrežama. Namotavanje transformatora na donjoj strani se vrši u otvorenom spoju zvijezda, a neutralna tačka je uzemljena kroz petlju uzemljenja transformatora ili trafostanice. U slučaju kvara na liniji ili jednofaznog kratkog spoja, stvara se potencijal u odnosu na uzemljenje, koji aktivira zaštitu koja isključuje vod.
4. Efektivno uzemljen. Vrsta uzemljene neutralne, koja se koristi u visokonaponskim mrežama od 110 kV i više. Nulta tačka energetskih transformatora i potencijal kvara su dovedeni u zemlju. Za povećanje efikasnosti zaštite koristi se dodatna oprema - jednostubni neutralni uzemljivač (ZON). Položaj sklopnog uređaja određen je uputama o načinu rada. Za distributivne mreže od 6-35 kV koristi se uzemljenje preko otpornika niskog otpora.

Vrste povezivanja namotaja energetskih transformatora

Kao što je gore navedeno, nulti je spoj neutralnog provodnika trofaznog energetskog transformatora ili generatora. Da biste odredili vrstu uzemljenja, dovoljno jepogledajte šemu energetske opreme. Za izolovanu neutralnu, dijagram kola je trokut.

Ostale opcije su implementirane kroz uzemljenje neutralnog provodnika na zemlju, DHA, otpornik niskog otpora. Potonji se uglavnom koriste u trafostanicama koje pretvaraju električnu energiju visokog napona u nisku, potrošačku. Šematski dijagram - zvijezda.

Izolovani nul u električnim mrežama

Koristi se u distributivnim mrežama 6-35 kV. S obzirom na fizičke manifestacije izolovanog neutralnog elementa, napon raste do linearnog. Glavna svrha ove vrste povezana je sa sljedećim tačkama:

1. Mreža se ne isključuje, nastavlja da radi. Potrošači na fazama bez strujnog kola koriste jednofazne kućne aparate dok se linija ne isključi. U mrežama od 0,4 kV nema neravnoteže napona, u mrežama 6-35 raste do linearne.
2. Implementacija ovakvih mreža je višestruko jeftinija za održavanje, što vam omogućava da uštedite značajna sredstva na distribuciji električne energije.
3. Visoka pouzdanost, posebno na nadzemnim dalekovodima. Pad grane neće isključiti hranilicu i osigurati njen rad.

Glavni nedostaci izolovanih mreža su:

1. U slučaju jednofaznog kratkog spoja mreža nastavlja da radi, zaštite ne rade, što ponekad dovodi do nesreća sa stanovništvom.
2. Prisustvo ferorezonantnih procesa i pojava reaktivne snage, koja degradira kvalitetelektrična energija.

Otpornik i napon od 110 kV i više: kako se izvodi nulta tačka?

Efektivno uzemljenje je posebna vrsta neutralnog provodnika spojenog na specijalizovanu opremu, koja se koristi u električnim instalacijama iznad 1 kV. Za distributivne mreže koristi se varijanta sa uzemljenjem preko otpornika niskog otpora, koja omogućava isključenje linije u slučaju jednofaznog zemljospoja bez vremenskog kašnjenja.

Visokonaponski vodovi od 110 kV i više takođe koriste predstavljeni tip nule, što osigurava brzu reakciju zaštita. Da bi se povećala osjetljivost rada "releja", svaki energetski transformator ima posebnu ZON opremu. Jednostubno neutralno uzemljenje takođe pruža zaštitu od preopterećenja.

Uzemljenje kroz otpornike niskog otpora

Upotreba otpornika niskog otpora smatra se idealnim rešenjem za bezbednost ljudi u distributivnim mrežama, kao i za održavanje izolacije kablovskih vodova. Implementacija zaštite podrazumeva dovođenje nulte tačke na specijalizovanu opremu, koja ima manji omski otpor i daje signal za isključenje linije. Ulagač se isključuje sa minimalnim vremenskim kašnjenjem, što je jedna od prednosti. Ostali uključuju:

• Prvo, ovo je neutralna, koja kada se pojavi "zemlja" precizno određuje oštećeni smjer i isključuje traženilinija.
• Drugo: nema potrebe za dodatnim proračunima i kompilacijom režimskih karata sa ograničenim mogućnostima zvonjenja distributivnih mreža.

Važni nedostaci ove vrste uzemljenja:

1. Nije efektivno za velike struje zemljospoja jer uzrokuje probleme u podstanicama gdje su ugrađeni otpornici niskog otpora.
2. Niska efikasnost na nadzemnim vodovima, kao i na dalekovodima. U prvom slučaju, najmanji pristup granama drveća dovest će do isključivanja hranilice. Posebno relevantno za potrošače 1 posebne, 1 i 2 kategorije.
3. Dodatna isključenja do kojih dolazi zbog nepravilnog rada zaštita (nedostatak automatskog ponovnog zatvaranja), podrazumijeva zastoje u potrošnji, materijalne gubitke organizacije za napajanje.

Slijepo uzemljenje energetskih transformatora na zemlju

Sve što je povezano sa 0,4 kV distributivnom mrežom je neutralno sa gluhim uzemljenjem. Predstavljeni tip ima posebno mjesto i ulogu u pogledu sigurnosti. Kada dođe do kratkog spoja na masu, aktivira se zaštita, posebno, PN-2 pregori ili se mašina isključuje. Što se tiče takve mreže, razvijaju se i zaštite za ožičenje u kućama i stanovima. Upečatljiv primjer je rad RCD-a, koji osigurava detekciju struje curenja.

Glavne prednosti ove vrste neutralnog su:

1. Idealno za distribuciju električne energije, održava domaćinstvo i specijalizovanojednofazna/trofazna oprema.
2. Zaštitni krug ne zahtijeva specijaliziranu i skupu opremu. Tehnička sredstva kao što su osigurači ili prekidači mogu se lako nositi sa kratkim spojem na masu.

Nedostaci uključuju:

1. Zaštite su neosjetljive na kratki spoj dugog dometa. Potrebno je precizno izračunati omski otpor petlje faza-nula i ispravan izbor prekidača ili osigurača.
2. Okidanje ne dolazi ako nema zemljospoja. Ovo predstavlja opasnost za ljude, što se ispravlja upotrebom izolovanih žica.

Rezonantno uzemljeni ili kompenzirani neutrali

Rezonantno uzemljeni neutrali se uglavnom koriste u distributivnim mrežama napona 6-35 kV, gdje se šema povezivanja izvodi kablovskim vodovima. Spajanje nulte tačke se vrši preko specijalnog klipa ili podesivih transformatora RUOM. Takav sistem vam omogućava da odredite induktivnost u mreži tokom jednofaznog kratkog spoja, što obezbeđuje kompenzaciju za trenutni nivo.

Ova vrsta neutralnog umanjuje rizik od nesreće, prelaska jednofaznog kratkog spoja u međufazni. Prednosti za napon 6-35 kV su:

Glavna prednost je povezana sa namjenom opreme. Visok stepen zaštite izolacije kablovskih vodova uz pravilno podešavanje

Nedostaci mreže sa ovom vrstom neutralnosti su:

1. Teško za postavljanje. Može doći do podkompenzacije ili prekomjerne kompenzacije,koji će spriječiti pravilnu upotrebu opreme. Za poravnanje je potrebno izračunati induktivnost struja u zavisnosti od dužine voda, snage transformatora. U slučaju promjene šeme ili dodavanja energetske opreme, klipni transformatori se ne nose uvijek sa zadacima.
2. Nepravilno konfigurisana oprema i veliko trošenje kablovskih vodova dovodi do lančane reakcije koja uključuje kvar nekoliko slabih delova mreže.
3. Povećanje tehničkih gubitaka koji nastaju tokom rada, kao i sigurnosnih problema. Trenutna kompenzacija u trafostanici se provodi u odnosu na zemlju.
4. Nemogućnost određivanja linije na kojoj je došlo do kratkog spoja. Proces odabira fidera sa "uzemljenjem" odvija se kroz poređenje harmoničnih struja, što se ne smatra uvijek efikasnim sredstvom za dobijanje pouzdanih informacija.

Neutralni provodnik i zavojnica za gašenje luka, reaktor

Razlika u rezonantnoj uzemljenoj neutrali je povezana sa opremom koja se koristi. Kao što je gore navedeno, nulta tačka može biti locirana na zavojnici za gašenje luka klipa ili na podesivom reaktoru. Glavne razlike su povezane sa sljedećim točkama:

1. DGK preuzima kompenzaciju kroz podešeni sistem klipnih transformatora. Podešavanje se sprovodi kroz proračune realne mreže od strane servisa relejne zaštite. Kada dođe do zemljospoja, struje se kompenzuju na osnovu induktivnosti. Proces nije regulisan niti prilagođen, štoje neprijatan trenutak u slučaju pojave "zemlje" u nekoliko tačaka na različitim linijama.
2. DGR - modernija oprema, koja podrazumeva upotrebu automatskih sistema za određivanje induktivnosti mreže. Među popularnim opcijama su reaktori tipa RUOM sa podešavanjem SAMUR. Implementacija anketiranja u realnom vremenu osigurava operativnost čak i sa višestrukim kvarovima na zemlji.

Bilo čvrsto uzemljen ili izoliran, svaki tip ima svoje mjesto u današnjoj elektroenergetskoj industriji. A poznavanje karakteristika će vam omogućiti da se pozabavite fizičkom suštinom problema.