סעלעקציע און שוץ קאָנפיגוראַציע אָפּטימיזאַציע פון ​​110kV טראַנספאָרמער נייטראַל פונט גראַונדינג מעטהאָדס

הקדמה

אין הויך-וואָולטידזש מאַכט סיסטעמען, איז די טראַנספאָרמאַטאָר נייטראַל פונט גראַונדינג מעטאָד אַ קריטישער פאַקטאָר וואָס השפּעה האָט אויף סיסטעם זיכערקייט, פאַרלעסלעכקייט און פעסטקייט. פֿאַר 110kV מאַכט סיסטעמען, די ברירה פון נייטראַל פונט גראַונדינג מעטאָד אַפעקטירט גלייך די עקוויפּמענט ינסאַליישאַן לעוועלס, אָוווערוואָולטידזש שוץ, רעליי שוץ קאָנפיגוראַציע און מאַכט צושטעלן פאַרלעסלעכקייט. אין כינע, 110kV סיסטעמען טיפּיקלי אַדאַפּט אַ טיילווייז עפעקטיווע גראַונדינג מעטאָדע, וואו עטלעכע טראַנספאָרמאַטאָר נייטראַלע פונקטן זענען גלייך געערדט בשעת אַנדערע בלייבן נישט געערדט, מיטן ציל צו באַגרענעצן איין-פאַזיקע קורץ-קרייַז שטראָמען בשעת פאַרהיטן איבערוואָולטידזש געפאַרן.

דער אַרטיקל אַנאַליזירט די כאַראַקטעריסטיקס, מעלות און לימיטאַציעס פון פאַרשידענע 110kV טראַנספאָרמער נייטראַל פּונקט גראַונדינג מעטהאָדס, אויספאָרשט אָפּטימאַל שוץ קאָנפיגוראַציע סטראַטעגיעס און פּרעזענטירט צוקונפֿט אַנטוויקלונג טרענדס.

1 שליסל נויטראַל פונקט גראַונדינג מעטהאָדס פֿאַר 110kV טראַנספאָרמערס

1.1 דירעקטע גראַונדינג

דירעקטע גראַונדינגבאַציט זיך צו דער דירעקטער פֿאַרבינדונג פֿון דעם טראַנספֿאָרמער נײַטראַל פּונקט צו דער ערד. די מעטאָדע פֿיקסירט עפֿעקטיוו דעם נײַטראַל פּונקט פּאָטענציאַל, און זיכערט אַז בעת אַן אײַנפֿאַזיקער ערד־פֿעלער, זאָל דער נישט־פֿעלער פֿאַזע־וואָולטאַזש־שטײַג נישט איבערשטײַגן 1.4 מאָל די פֿאַזע־וואָולטאַזש. דאָס העלפֿט פֿאַרקלענערן די איזאָלאַציע־פֿאָדערונגען פֿון דער עקוויפּמענט און רעדוצירן קאָסטן.

אבער, א באַדײַטנדיקער חסרון איז די זייער הויך איין-פאזי גראונד שולד קראַנט(ביז עטלעכע טויזנט אמפער), וואס קען אפעקטירן די איבעררייס-קאפאציטעט פון די קרייז-ברעכער און די סטאביליטעט פון די סיסטעם. דעריבער, ווערט דירעקטע גראונדינג בכלל גענוצט אין 110 קילוואלט און העכערע וואלטאזש סיסטעמען וואו שנעלע חסרונות-באזייטיגונג איז נויטיג.

1.2 נישט-געערדטער נייטראל

אין אַ נישט-געערדטע סיסטעם, דער טראַנספאָרמאַטאָר נייטראַל פּונקט איז איזאָלירט פֿון דער ערד. ווען אַן איינפֿאַזיקער ערד-פֿעלער פּאַסירט, איז דער פֿעלער-שטראָם זייער קליין (הויפּטזעכלעך דער סיסטעם'ס קאַפּאַסיטיוון שטראָם), וואָס דערמעגלעכט דעם סיסטעם צו פאָרזעצן אַרבעטן פֿאַר אַ קורצע צייט (געוויינטלעך ביז 2 שעה). דאָס פֿאַרבעסערט באַדייטנד מאַכט צושטעלן רילייאַבילאַטי.

אבער, אין נישט-געערדטע סיסטעמען, קענען איין-פאזיגע גראונד פעלער פאראורזאכן אז די נישט-פעלער פאזע וואלטאזש זאל ארויפגיין ביזן ליניע וואלטאזש שטאפל. אויב די איזאלאציע איז שוואך, קען דאס פירן צו א צוזאמענברוך, וואס וועט עסקאלירן אין א פאזע-צו-פאזע פעלער. דערצו, קען אינטערמיטענטע בויגן גראונדינג שאפן... באָגן איבערוואָלטאַזש, דערגרייכנדיג 3–3.5 מאל די פאזע וואלטאזש, וואס שטעלט א געפאר פאר טראנספארמער איזאלאציע .

1.3 גראַונדינג דורך קליינע אימפּעדאַנס

צו באַלאַנסירן די מעלות און חסרונות פון דירעקטע גראַונדינג און נישט-גראַונדעד סיסטעמען, די אימפּעדאַנס גראַונדינג מעטאָדווערט אָפט גענוצט. דאָס נעמט אַרײַן גראַונדינג דורך אַ קליינעם קעגנשטאַנד אָדער אַ קליינעם רעאַקטאַנס.

• קליינע קעגנשטעל גראַונדינגבאגרענעצט דעם שולד-שטראָם צו עטלעכע הונדערט אַמפּער, רעדוצירנדיק דעם אימפּאַקט אויף דער סיסטעם בשעת עס ערמעגליכט נאָך שנעלע שוץ-אָפּעראַציע. די מעטאָדע אונטערדריקט איבערוואָלטאַזשן עפעקטיוו און איז פּאַסיק פֿאַר קאַבל-אינטענסיווע פאַרשפּרייטונג נעטוואָרקס מיט גרויסע קאַפּאַסיטיוו שטראָמען.
• קליינע רעאַקטאַנס גראַונדינגקען אפזעצן דעם סיסטעם'ס קאפאציטיווען שטראם דורך אינדוקטיווער שטראם, און דאס פארקלענערט די מעגלעכקייט פון ארק ווידער-אנטצינדונג. די מעטאד ווערט אפט באטראכט אלס א קאמפענסירטע גראונדינג מעטאד.

גראַונדינג דורך קליינע אימפּעדאַנס קאַמביינז די בענעפיץ פון ביידע דירעקט און נישט-געגראַונדעד סיסטעמען, אָפפערס אָוווערוואָלטאַדזש סאַפּרעשאַן און לעפיערעך הויך מאַכט צושטעלן רילייאַבילאַטי. עס איז וויידלי געניצט אין 110kV סיסטעמען, ספּעציעל יענע מיט באַטייטיק קאַפּאַסיטיוו קעראַנץ אָדער דאַרפן הויך מאַכט קוואַליטעט.

2 שוץ קאָנפיגוראַציע פֿאַר 110kV טראַנספאָרמאַטאָר נייטראַל פונקטן

2.1 איבערוואָולטידזש סכנות

די איזאָלאַציע מדרגה פון אַ 110kV טראַנספאָרמער נייטראַל פּונקט איז טיפּיש האַלב-איזאָלירט, מיט אַ וואָולטאַזש ראַנג וואָס קען אויסהאַלטן בלויז איין דריטל פון די ליניע עק. דאָס מאַכט דעם נייטראַל פּונקט שוואַך צו אָוווערוואָלטאַזש שעדיקן. ערשטיקע אָוווערוואָלטאַזש טייפּס אַרייַננעמען:

• מאַכט אָפטקייט איבערוואָלטאַדזששטאַמען פֿון ליניע סוויטשינג, אַסימעטרישע קורץ קרייזן, אָדער פּלוצעמדיקע לאַסט פֿאַרלוסט.
• רעזאָנאַנס איבערוואָלטאַדזשגעפֿירט דורך אָסצילאַציעס רעכט צו אינטעראַקציעס צווישן ינדוקטיווע און קאַפּאַסיטיוו עלעמענטן בעת ​​סיסטעם אָפּעראַציעס אָדער חסרונות.
• סוויטשינג איבערוואָלטידזש: רעזולטירנדיק פון דער קאנווערזיע פון ​​מאגנעטישע און עלעקטראסטאטישע ענערגיע בעתן עפענען אדער פארמאכן פון קרייז ברעיקערס.
• בליץ איבערוואָלטאַזש: געפֿירט דורך בליץ-שטויסן, כאַראַקטעריזירט דורך הויך אַמפּליטוד און קורץ געדויער.

2.2 געוויינטלעכע שוץ דעוויסעס

צו באַשיצן דעם טראַנספאָרמאַטאָר נייטראַל פּונקט, ווערן די פאלגענדע שוץ דעוויסעס געוויינטלעך געניצט:

• סורדזש אַרעסטערסדי באַגרענעצן בליץ איבערוואָלטאַזש און געוויסע סוויטשינג איבערוואָלטאַזשן. אָבער, נאָרמאַלע סורדזש אַרעסטערס זענען אָפט נישט גענוגיק פֿאַר די נידעריקע איזאָלאַציע מדרגה פון 110kV טראַנספאָרמער נייטראַל פונקטן, וואָס מאַכט די סעלעקציע שווער.
• אפגעזונדערטע גאַפּסדי באַשיצן קעגן מאַכט פרעקווענץ און רעזאָנאַנס איבערוואָלטאַזש. ווען איבערוואָלטאַזש פּאַסירט, צעברעכט זיך דער גאַפּ, וואָס גראַונדז דעם נייטראַל פּונקט צו באַגרענעצן וואָולטאַזש העכערונג. א חסרון איז די שוועריקייט אין פּינקטלעך אַדזשאַסטירן די גאַפּ דיסטאַנס, וואָס קען פירן צו מיסקאָאָרדינאַציע פון ​​שוץ.
• פּאַראַלעל פֿאַרבינדונג פֿון סורדזש אַרעסטער און גאַפּדאָס איז אַ ברייט גענוצטע שוץ מעטאָדע. דער סורדזש אַרעסטער האַנדלט מיט בליץ איבערוואָלטאַדזש, בשעת די גאַפּ אַדרעסירט מאַכט אָפטקייַט און רעזאָנאַנס איבערוואָלטאַדזשעס. די גאַפּ באַשיצט אויך דעם סורדזש אַרעסטער פון יבעריק מאַכט אָפטקייַט איבערוואָלטאַדזשעס וואָס קענען פאַרשאַפן זיין דורכפאַל. דער צוגאַנג אָפפערס קאַמפּלאַמענטשי אַדוואַנטידזשיז.

2.3 רעליי שוץ קאָנפיגוראַציע

רעליי שוץ פֿאַר אַ 110kV טראַנספאָרמער נייטראַל פּונקט כולל דער הויפּט די פאלגענדע אַספּעקטן:

• נול-סיקוואַנס קראַנט שוץפֿאַר דירעקט געערדטע טראַנספאָרמאַטאָרן, איז נול-סיקוואַנס קראַנט שוץ קאָנפיגורירט צו שנעל באַזייַטיקן גראַונד פאָלס. דער שוץ איז געוויינטלעך צעטיילט אין סעקשאַנז, מיט קורצע צייט פאַרהאַלטונגען פֿאַר פאָל לאָקאַליזאַציע און לענגערע צייט פאַרהאַלטונגען פֿאַר טריפּינג אַלע זייטן פון די טראַנספאָרמאַטאָר.
• נול-סיקווענס וואָולטידזש שוץ און גאַפּ קראַנט שוץפֿאַר נישט-געערדטע טראַנספאָרמאַטאָרן, ווערן נול-סיקוואַנס וואָולטאַזש שוץ און גאַפּ קראַנט שוץ אויפגעשטעלט. ווען אַ גראַונד שולד פאַראורזאַכט אַז די סיסטעם זאָל פאַרלירן איר גראַונד פּונקט, וואָס פירט צו אַ נייטראַל פּונקט וואָולטאַזש העכערונג, צעברעכט זיך די גאַפּ. גאַפּ קראַנט שוץ אָדער נול-סיקוואַנס וואָולטאַזש שוץ אַקטירט מיט אַ צייט פאַרהאַלטונג (0.3-0.5 סעקונדעס) צו טריפּן דעם טראַנספאָרמאַטאָר אויף אַלע זייטן.
• באַקאַפּ שוץ קאָאָרדינאַציעכדי צו זיכער מאַכן סעלעקטיוויטעט, מוזן נול-סיקוואַנס שוץ צייט-פאַרהאַלטונגען זיין קאָאָרדינירט. למשל, די צייט-פאַרהאַלטונג פֿאַר אַ באַקאַפּ שוץ אויף אַ טראַנספאָרמאַטאָר זאָל זיין לענגער ווי די פון די ליניע שוץ וואָס עס באַקאַפּט.

3 אָפּטימיזאַציע רעקאָמענדאַציעס און פאַל אַנאַליז

3.1 באגרענעצונגען פון טראדיציאנעלע מעטאדן

בשעת די נוצן פון סורדזש אַרעסטערס פּאַראַלעל מיט גאַפּסאיז געוויינטלעך, האט דעם צוגאַנג עטלעכע חסרונות:

• שוועריקייט אין אויסוואל פון א סורדזש ארעסטארעס איז שווער צו געפֿינען נאָרמאַלע סורדזש אַרעסטערס וואָס טרעפֿן די רעקווירעמענץ פֿון ביידע הויך קאָנטינויִערלעך אָפּערירן וואָולטאַזש און נידעריק בליץ אימפּולס רעזידועל וואָולטאַזש פֿאַר 110kV טראַנספאָרמער נייטראַל פּונקטן.
• טשאַלאַנדזשיז אין גאַפּ סעטינגלופט גאַפּ ברייקדאַון וואָולטידזש איז אונטערטעניק צו דיספּערזשאַן, מאכן עס שווער צו אַקיעראַטלי קאָואָרדאַנירן די גאַפּ אָפּעראַציע פֿאַר "פאַרלוסט פון ערד" און "מיט ערד" שולד באדינגונגען.
• קאָמפּלעקסיטעט פון רעליי שוץשוץ קעגן "פארלוסט פון גראונד" (אזוי ווי נול-סיקווענס איבערוואלטידזש און גאפ איבערשטראם שוץ) קען נישט ארבעטן ריכטיק, וואס פארלאנגט צוגעלייגטע בלאקיר קריטעריעס, וואס פארגרעסערט קאמפלעקסיטעט און פארמינערט פארלעסלעכקייט.

3.2 מעלות פון גראַונדינג דורך קליינע רעאַקטאַנס

פאָרשונג און פּראַקטיק ווײַזן אַז ערדן דעם נייטראלן פונקט דורך א קליינעם רעאקטאנץאָפפערט באַדייטנדיקע מעלות איבער טראַדיציאָנעלע מעטאָדן פֿאַר טיילווייזע גראַונדינג:

• רידוסט ינסאַליישאַן מדרגה רעקווירעמענץנאכדעם וואס מען נעמט אן קליינע רעאקטאנץ גראונדינג, קען מען נידעריגער מאכן דעם איזאלאציע לעוועל פונעם טראנספארמאטאר נייטראל פונקט פון 35 קילוואלט צו 20 קילוואלט, וואס מאכט נישט נויטיג פאר סורדזש ארעסטערס און גאפען און פארפּשוטערט די שוץ קאנפיגוראציע.
• יוניפייד גראַונדינג מאָדעדי מעטאָדע עלימינירט דאָס אויפֿטרעטן פֿון אַן אפגעזונדערטן, נישט-געערדטן סיסטעם, און דאָס ערמעגליכט די פֿאַרפּשוטערונג אָדער אויסלאָז פֿון פֿאַרבונדענע שוץ, און דערמיט פֿאַרבעסערט די פֿאַרלעסלעכקייט.
• אויפהאלטונג פון מעלותעס האַלט די בענעפיטן פון טיילווייזע גראַונדינג, אַזאַ ווי פּשוט און פאַרלאָזלעך נול-סיקוואַנס שוץ, בשעת לימיטינג איין-פאַסע קורץ-קרייַז קעראַנץ.

3.3 פאַל שטודיע אַנאַליז

א ביישפּיל איז אַ 110kV טערמינאַל סאַבסטיישאַן טראַנספאָרמאַציע. דער אָריגינעלער פּלאַן האָט גענוצט אַ סורדזש אַררעסטער פּאַראַלעל מיט אַ ריספֿאַר נייטראַל פּונקט שוץ. אָבער, נאָך דעם ווי מען האָט אָנגענומען קליינע רעאַקטאַנס גראַונדינג, איז די איזאָלאַציע מדרגה פאָדערונג פֿון די טראַנספאָרמאַטאָר נייטראַל פּונקט געוואָרן רעדוצירט, שוץ דעוויסעס זענען געוואָרן סימפּליפֿיצירט, און אָפּעראַציאָנעלע רילייאַבילאַטי איז פֿאַרבעסערט געוואָרן. קאַלקולאַציעס האָבן געוויזן אַז די גראַונדינג קעגנשטעל קען באַגרענעצן דעם שולד קראַנט צו אַ פּאָר הונדערט אַמפּער, און די נול-סיקוואַנס שוץ קען לייכט קאָאָרדינירט ווערן.

אן אנדער פאַל האָט געהאַט צו טאָן מיט אַ חסרון אין אַ 110 קילאָוואָלט סאַבסטאַנציע, וואו אַ טראַנזיטאָרישער איין-פאַזיקער גראַונד חסרון אויף דער אינקומענדיקער ליניע האָט געפֿירט צו אַ דורכפֿאַל פֿון אַ נייטראַלן פּונקט און אַ טראַנספֿאָרמער אויסשטויס. אַנאַליז האָט געוויזן אַז כאָטש דער ליניע חסרון איז געווען טראַנזיטאָריש, די צוריקקער פון אַ גרויסע צאָל אַסינטשראָנאָוס מאָטאָרןאויף דער לאסט זייט האט צוגעשטעלט ענערגיע פארן בויגן, אויסהאלטן דעם שולד. דאס אונטערשטרייכט אז פאר טראנספארמאטארן מיט באדייטנדע מאטאר לאסטן (עקוויוואלענטע קוועלער), איז פולשטענדיגע נייטראלע פונקט שוץ, אריינגערעכנט נול-סיקווענס איבערשטראם, גאפ-שטראם, און נול-סיקווענס וואלטאזש שוץ, עסענציעל בעת דער פלאנירונג פאזע.

4 מסקנא און אויסזיכט

די אויסוואל פון 110kV טראנספארמער נייטראל פונקט גראונדינג מעטאד און זיין שוץ קאנפיגוראציע איז א פארשידענארטיגע אויפגאבע וואס פארלאנגט באטראכטונג פון סיסטעם סטרוקטור, לאסט קעראקטעריסטיקס, און פארלעסלעכקייט רעקווייערמענטס. כאטש די טראדיציאנעלע טיילווייזע גראונדינג מעטאד קאמבינירט מיט סורדזש ארעסטערס און גאפ איז געווענליך, שטייט עס פאר שוועריקייטן אין דעווייס אויסוואל און סעט קאארדינאציע. קליין רעאַקטאַנס גראַונדינג מעטאָדאָפפערט אַ פּראַמישינג אָלטערנאַטיוו, פּאָטענציעל לאָוערינג ינסאַליישאַן רעקווירעמענץ, סימפּליפיינג שוץ, און ימפּרוווינג רילייאַבילאַטי.

צוקונפֿטיקע אַנטוויקלונג טרענדס וועלן זיך קאָנצענטרירן אויף די פֿאָלגנדיקע געביטן:

• אַפּליקאַציע פון ​​נייַע דעוויסעסווי למשל קאָמפּאָזיט גאַפּס אדער קאָנטראָלירבארע גאַפּס גענוצט אין פּאַראַלעל מיט סורדזש אַרעסטערס, פֿאַרבעסערן שוץ פאַרלאָזלעכקייט און אַקיעראַסי.
• דיגיטאַלע שוץ טעכנאָלאָגיעניצן מיקראָקאָמפּיוטער-באַזירט שוץ מיט אַוואַנסירטע אַלגעריטמען (למשל, כוואַליעפאָרם אידענטיפיקאַציע, האַרמאָניק אַנאַליז) צו פֿאַרבעסערן די סענסיטיוויטי און פאַרלאָזלעכקייט פון גראַונד שולד שוץ.
• סטאַנדאַרדיזאַציע און מאָדולאַריזאַציעאַנטוויקלען סטאַנדאַרדיזירטע און מאָדולאַרע נייטראַל פּונקט שוץ עקוויפּמענט צו פאַרפּשוטערן פּלאַן און וישאַלט.

אין קורצן, אָפּטימיזירן די 110kV טראַנספאָרמער נייטראַל פּונקט גראַונדינג מעטאָד און שוץ קאָנפיגוראַציע איז קריטיש פֿאַר פֿאַרבעסערן די זיכערקייט, פאַרלאָזלעכקייט און עקאָנאָמיש אָפּעראַציע פון ​​​​די מאַכט סיסטעם. מיט טעקנאַלאַדזשיקאַל אַדוואַנסמאַנץ, מער ינטעליגענט און עפעקטיוו סאַלושאַנז זענען געריכט צו דערשייַנען און געווינען ברייט אַפּלאַקיישאַן.