Типови неутралног уземљења у дистрибуцији енергије (део 1)

Увод

У раним енергетским системима су углавном били Неутралнинеоснован због чињенице да прва земаљска грешка није захтевала искључење система. Непланирано гашење на првом земаљском квару било је посебно непожељно за континуиране процесне индустрије.

Нисконапонска разводна постројења - Дистрибуција напајања (МЕЦ Електротехника)

Ови енергетски системи су захтевали детекцију тласистемима, али лоцирање грешке се често показало тешким. Иако је остварен почетни циљ, неосновани систем није омогућио контролу прелазних пренапона.

Постоји капацитивна веза између системапроводнике и земљу у типичном дистрибутивном систему. Као резултат тога, ова серија резонантних Л-Ц кола може створити пренапоне добро у прекорачењу напона лине-то-лине када се подвргне поновљеним поновним ударцима једне фазе у земљу.

Ово, заузврат, смањује животни век изолације што може довести до квара на опреми.

Неутрални системи за уземљење су слични уграђеним осигурачимада ништа не раде док нешто у систему не крене погрешно. Затим, као осигурачи, штите особље и опрему од оштећења. Оштећење долази од два фактора, колико дуго траје грешка и колико је велика струја квара. Мрежни прекидачи и ограничења колико дуго траје грешка и неутрални отпорници уземљења ограничавају величину струје квара.

Важност неутралног уземљења

Постоје многе опције неутралног уземљења за Лов и Средњи напон повер системс. Неутралне тачке трансформатора, генератора и ротационих машина до земаљске мреже обезбеђују референтну тачку нула волти.

Ова заштитна мера нуди многе предности у односу на неоснован систем, као што су:

1. Смањена величина прелазних напона
2. Поједностављена локација земљоспоја
3. Побољшана заштита система од грешака и опреме
4. Смањено време одржавања и трошкови
5. Већа сигурност за особље
6. Побољшана заштита од муње
7. Смањење учесталости грешака.

Методе неутралног уземљења

Постоји пет метода за неутрално уземљење:

1. Унеартхед Неутрал Систем
2. Чврсти неутрални уземљени систем
3. Отпорни Неутрални систем за уземљење
   • Лов Ресистанце Еартхинг
   • Хигх Ресистанце Еартхинг
4. Систем резонантног неутралног уземљења
5. Еартхинг Трансформер Еартхинг

1. Неутрални системи

У неосуђеном систему нема унутрашњегвезу између проводника и земље. Међутим, као систем, постоји капацитивна спрега између проводника система и суседних уземљених површина. Сходно томе, “неосновани систем” је, у ствари, “капацитивни уземљени систем” захваљујући дистрибуираном капацитету.

Под нормалним радним условима, оводистрибуирани капацитивност не узрокује проблеме. У ствари, то је корисно зато што успоставља неутралну тачку система; Као резултат тога, фазни проводници су под напоном само на напону линије-до-неутрални изнад тла.

Али проблеми се могу повећати у условима земљоспоја. Грешка на земљи у једној линији доводи до пуног напона линије-до-линије који се појављује у систему. Тако је на свим изолацијама у систему присутан напон од 1,73 пута нормалног напона.

Ова ситуација често може проузроковати кварове у старијим моторима и трансформаторима, због квара изолације.

Неосвијетљени неутрални систем

Предности

Након прве земаљске сметње, под претпоставком да остајекао једна грешка, струјни круг може да настави са радом, дозвољавајући наставак производње док се не може заказати практично искључивање ради одржавања.

Недостаци

1. Интеракција између система са грешком ињегова расподељена капацитивност може проузроковати прелазне пренапоне (неколико пута нормално) који се појављују од линије до тла при нормалном укључивању струјног круга који има кратки спој. Ови пренапони могу проузроковати кварове изолације на местима која нису оригинална.
2. Друга грешка на другој фази може се појавити пре него што се прва грешка може избрисати. То може резултирати врло високим струјама кварова између линија, оштећење опреме и прекид оба круга.
3. Трошкови оштећења опреме.
4. Комплицирати за лоцирање грешке, укључујући анапоран процес покушаја и грешака: прво изоловање исправног додавача, затим гране, и на крају, грешке у опреми. Резултат је непотребно дуг и низак застој.

2. Чврсто неутрални уземљени системи

Чврсто уземљени системи се обично користе у нисконапонским апликацијама на 600 волти или мање. У солидно уземљеном систему, неутрална тачка је повезана са земљом.

Солидно Неутрално уземљење незнатно смањује проблем прелазног напона пронађеног на неосуђеном систему и даје путању струје земљоспоја у опсегу од 25 до 100% од трофазне струје грешке система..

Међутим, ако је реактанција генератора или трансформатора сувише велика, проблем прелазног напона неће бити решен.

Док солидно утемељени системи представљају побољшањепреко неоснованих система, и убрзавања локације грешака, недостаје им струјна ограничавајућа способност уземљења отпорности и додатна заштита коју она пружа.

За одржавање здравља и сигурности система, Трансформернеутрално је уземљено и проводник за уземљење мора се протезати од извора до најудаљеније тачке система унутар истог коловоза или канала. Његова сврха је да одржава веома ниску импеданцију на земљоспојнике, тако да ће струја релативно високе грешке проци тако да осигурава да ће прекидачи или осигурачи брзо уклонити грешку и тиме минимизирати оштећења.

Солидли Неутрал Гроундед Системс

Такође увелико смањује опасност од струјног удара за особље!

Ако систем није чврсто утемељен,неутрална тачка система би „плутала“ у односу на тло као функцију оптерећења под оптерећењем на неуравнотеженост напона и нестабилности. Једнофазна струја земљоспоја у чврсто уземљеном систему може премашити трофазну струју квара. Величина струје зависи од локације квара и отпорности на квар.

Један од начина да се смањи струја земљоспоја је да оставе неке од неутралних трансформатора.

Предности

Главна предност солидно уземљеног система је низак напон, што чини пројектовање уземљења заједничким на високим напонским нивоима (ХВ).

Недостаци

1. Овај систем укључује све недостатке и опасности велике струје земљоспоја: максимална оштећења и сметње.
2. Не постоји континуитет сервиса на неисправном улагачу.
3. Опасност за особље је висока за вријеме квара јер су створени напони додира високи.

Апплицатионс

1. Дистрибуирани неутрални водич
2. 3-фазна + неутрална дистрибуција
3. Употреба неутралног водича као заштитног проводника са систематским уземљењем на сваком преносном стубу
4. Користи се када је снага кратког споја на извору ниска

Референце:

• Мицхаел Д. Сеал, П.Е., ГЕ Сениор Специфицатион Енгинеер.
• ИЕЕЕ Стандард 141-1993, “Препоручена пракса за дистрибуцију електричне енергије за индустријске погоне”
• Дон Селкирк, П.Енг, Саскатоон, Саскатцхеван Цанада