σύστημα γείωσης ουδέτερου σημείου μετασχηματιστή λαδιού 110 kV

Aμετασχηματιστής ισχύος λαδιού 110 kV εκτελεί κρίσιμο ρόλο στη μετατροπή τάσης και στη μεταφορά μεγάλων ποσοτήτων ηλεκτρικής ενέργειας. Ωστόσο, ο μετασχηματιστής δεν μπορεί να θεωρηθεί απομονωμένα από τη διάταξη γείωσης του ηλεκτρικού δικτύου.

Το σύστημα γείωσης του ουδέτερου σημείου του μετασχηματιστή επηρεάζει:

• Ρεύμα βραχυκυκλώματος προς τη γη
• Προσωρινές και μεταβατικές υπερτάσεις
• Ευαισθησία και επιλεκτικότητα της προστασίας
• Απαιτήσεις μόνωσης του μετασχηματιστή
• Σταθερότητα συστήματος
• Ασφάλεια προσωπικού και εξοπλισμού

Για τον λόγο αυτό, η γείωση του ουδέτερου σημείου δεν είναι απλώς μια επιλογή πρόσθετου εξοπλισμού. Πρέπει να συντονίζεται με τη σύνδεση των τυλιγμάτων του μετασχηματιστή, τη φιλοσοφία γείωσης του συστήματος, το επίπεδο μόνωσης, το σχήμα προστασίας και το δίκτυο γείωσης του υποσταθμού.

Αυτό το άρθρο εξηγεί τις κύριες λειτουργίες, τα συστατικά μέρη και τις μηχανικές πτυχές που πρέπει να ληφθούν υπόψη για ένα σύστημα γείωσης ουδέτερου σημείου ενός μετασχηματιστή 110 kV με ελαιούχο μονωτικό υλικό.

Σημαντικό: Η κατάλληλη μέθοδος γείωσης του ουδέτερου σημείου πρέπει να καθοριστεί από τον φορέα λειτουργίας του συστήματος και εξειδικευμένους μηχανικούς ηλεκτρικών συστημάτων. Δεν πρέπει να επιλέγεται αποκλειστικά με βάση την τάση λειτουργίας του μετασχηματιστή.

Τι είναι το ουδέτερο σημείο ενός μετασχηματιστή 110 kV;

Όταν η τριφασική περιέλιξη ενός μετασχηματιστή συνδέεται σε αστέρα (star) ή wye, τα τρία άκρα των περιελίξεων συνδέονται σε ένα κοινό σημείο. Αυτή η σύνδεση ονομάζεται ουδέτερο σημείο και συνήθως σημειώνεται με το γράμμα N.

Το ουδέτερο σημείο παρέχει ένα σημείο αναφοράς για τις τάσεις φάσης-προς-γη. Ωστόσο, δεν πρέπει να υποτίθεται ότι το δυναμικό του είναι πάντα μηδέν.

Κατά την κανονική ισορροπημένη λειτουργία, η τάση του ως προς τη γη μπορεί να είναι κοντά στο μηδέν. Κατά τη διάρκεια βραχυκυκλώματος προς τη γη, ενός γεγονότος εναλλαγής, φερροσυντονισμού ή άλλης ανισορροπημένης κατάστασης, η τάση του ουδέτερου σημείου μπορεί να μετατοπιστεί σημαντικά.

Ο ουδέτερος ακροδέκτης και η μόνωσή του πρέπει επομένως να σχεδιαστούν σύμφωνα με:

• Η σύνδεση των περιελίξεων
• Η επιλεγμένη μέθοδος γείωσης
• Ο σχεδιασμός της μόνωσης του μετασχηματιστή
• Οι προβλεπόμενες προσωρινές υπερτάσεις
• Υπερτάσεις από κεραυνούς και διακοπτικές λειτουργίες
• Ο χρόνος λειτουργίας της προστασίας
• Η μελέτη συντονισμού της μόνωσης του συστήματος

Το πρότυπο IEC 60076-3 καθορίζει τις απαιτήσεις μόνωσης των μετασχηματιστών, τις διηλεκτρικές δοκιμές και τις εξωτερικές αποστάσεις ασφαλείας για μεμονωμένες περιελίξεις και ακροδέκτες.

Τι είναι Μετασχηματιστής Γείωση του ουδέτερου;

Η γείωση του ουδέτερου του μετασχηματιστή είναι η εσκεμμένη σύνδεση του ουδέτερου τυλίγματος σε αστέρα με τη γη.

Ανάλογα με το σχέδιο του δικτύου, το ουδέτερο μπορεί να:

• Συστήματα με στερεά γείωση
• Γειώνεται μέσω αντιστάτη
• Γειώνεται μέσω πηνίου
• Γειώνεται μέσω άλλης αντίστασης
• Συνδέεται μέσω γειωτικού μετασχηματιστή
• Λειτουργεί χωρίς γείωση υπό καθορισμένες συνθήκες
• Μεταγειώνεται μεταξύ καταστάσεων γειωμένου και μη γειωμένου σύμφωνα με εγκεκριμένο σχήμα λειτουργίας

Η μέθοδος γείωσης καθορίζει το μέγεθος και τη συμπεριφορά του ρεύματος μηδενικής σειράς κατά τη διάρκεια βραχυκυκλώματος φάσης-γης. Επηρεάζει επίσης τις προσωρινές υπερτάσεις, τη λειτουργία των ρελέ και την τάση μόνωσης που επιβάλλεται στον μετασχηματιστή και στον συνδεδεμένο εξοπλισμό.

Το πρότυπο IEEE C62.92 περιγράφει τις βασικές εξετάσεις που χρησιμοποιούνται για την επιλογή των παραμέτρων γείωσης του ουδέτερου με στόχο τον έλεγχο του ρεύματος βραχυκυκλώματος γης και των υπερτάσεων στα συστήματα ηλεκτρικής ενέργειας. Οι οδηγίες του για συστήματα μεταφοράς αντιμετωπίζουν επίσης τη γείωση του ουδέτερου μετασχηματιστή και την προδιαγραφή του γειωτικού εξοπλισμού.

Γιατί ένας μετασχηματιστής 110 kV χρειάζεται κατάλληλη διάταξη γείωσης του ουδέτερου;

1. Έλεγχος του ρεύματος βραχυκυκλώματος προς τη γη

Όταν συμβεί βραχυκύκλωμα φάσης-γης, η διάταξη γείωσης καθορίζει τη διαδρομή επιστροφής και το μέγεθος του μηδενικού ακολουθιακού ρεύματος βραχυκυκλώματος.

Μια απευθείας γειωμένη ουδέτερη θέση επιτρέπει υψηλό ρεύμα βραχυκυκλώματος προς τη γη, επιτρέποντας στις συσκευές προστασίας να ανιχνεύσουν και να απομακρύνουν γρήγορα το βλάβη. Η γείωση με αντίσταση περιορίζει το ρεύμα σε μια υπολογισμένη τιμή, ενώ παρέχει παράλληλα ένα μετρήσιμο σήμα για την προστασία.

Η κατάλληλη μέθοδος εξαρτάται από το επίπεδο βραχυκυκλώματος του δικτύου, τον σχεδιασμό της προστασίας και τις λειτουργικές απαιτήσεις.

2. Περιορισμός της προσωρινής υπερτάσεως

Σε ένα μη γειωμένο ή ανεπαρκώς γειωμένο σύστημα, ένα μονοφασικό βραχυκύκλωμα προς τη γη μπορεί να προκαλέσει αύξηση των τάσεων φάσης-γης στις υγιείς φάσεις. Αυτό μπορεί να υποβάλει τους ακροδέκτες του μετασχηματιστή, τα καλώδια, τον εξοπλισμό διακοπής και άλλο εξοπλισμό σε αυξημένη τάση μόνωσης.

Μια σωστά μηχανικά σχεδιασμένη διάταξη γείωσης βοηθά στον έλεγχο της μετατόπισης του ουδέτερου και της προσωρινής υπερτάσεως.

3. Προστασία της μόνωσης του ουδέτερου του μετασχηματιστή

Ορισμένοι μετασχηματιστές χρησιμοποιούν βαθμονομημένη μόνωση, πράγμα που σημαίνει ότι το επίπεδο μόνωσης κοντά στο ουδέτερο άκρο μιας περιέλιξης είναι χαμηλότερο από αυτό στο άκρο της γραμμής. Το εν λόγω ουδέτερο δεν πρέπει να εκτίθεται σε τάση που υπερβαίνει το καθορισμένο επίπεδο μόνωσής του.

Εάν χρησιμοποιείται βαθμονομημένη μόνωση πρέπει να επιβεβαιώνεται από το σχέδιο και την πινακίδα του μετασχηματιστή — δεν πρέπει να υποτίθεται αποκλειστικά με βάση την τάση ονομαστικής λειτουργίας.

Η προστασία της μόνωσης του ουδέτερου μπορεί να απαιτεί συντονισμό μεταξύ:

• Του διακόπτη γείωσης
• Αναστολέας υπερτάσεων
• Του προστατευτικού κενού
• Του μετασχηματιστή ρεύματος ουδέτερου
• Διαφορική Προστασία Μετασχηματιστή
• Της προστατευτικής λειτουργίας περιορισμένης βραχυκύκλωσης στο έδαφος
• Της προστατευτικής λειτουργίας υπερρεύματος μηδενικής σειράς
• Της προστατευτικής λειτουργίας υπερτάσεως του ουδέτερου

4. Υποστήριξη επιλεκτικής προστασίας

Μία γνωστή διαδρομή ρεύματος μηδενικής σειράς επιτρέπει στα προστατευτικά ρελέ να διακρίνουν βραχυκυκλώματα προς τη γη από το κανονικό ρεύμα φόρτισης και άλλες συνθήκες λειτουργίας του συστήματος.

Ανάλογα με τη φιλοσοφία προστασίας, το ρεύμα του ουδετέρου μπορεί να μετράται για:

• Προστασία από υπερρεύμα βραχυκυκλώματος προς τη γη
• Της προστατευτικής λειτουργίας περιορισμένης βραχυκύκλωσης στο έδαφος
• Διαφορική Προστασία Μετασχηματιστή
• Παρακολούθηση ανισορροπίας του ουδετέρου
• Ανίχνευση ρεύματος προστατευτικού διακένου

Οι ρυθμίσεις προστασίας πρέπει να βασίζονται σε μελέτη βραχυκυκλώματος και συντονισμού προστασίας.

5. Βελτίωση της σταθερότητας του συστήματος και της διαχείρισης βλαβών

Η γρήγορη και επιλεκτική απομόνωση βλαβών μειώνει τη θερμική και μηχανική τάση στον μετασχηματιστή και περιορίζει τον κίνδυνο μετάτροπης μίας τοπικής βλάβης σε ευρύτερη διαταραχή του συστήματος.

Η γείωση δεν εξαλείφει τις βλάβες. Ο σκοπός της είναι να ελέγχει τα ηλεκτρικά τους αποτελέσματα και να επιτρέπει στο σύστημα προστασίας να αντιδρά όπως προβλέπεται.

Κύρια Συστατικά του Συστήματος Γείωσης Ουδέτερου Σημείου Μετασχηματιστή

Μια διάταξη γείωσης ουδέτερου σημείου μετασχηματιστή 110 kV μπορεί να περιλαμβάνει αρκετά συστατικά. Η ακριβής διαμόρφωση διαφέρει ανά έργο.

1. Διακόπτης Γείωσης Ουδέτερου Σημείου

Ο διακόπτης γείωσης ουδέτερου σημείου παρέχει μια ελεγχόμενη μεταλλική σύνδεση μεταξύ του ουδέτερου σημείου του μετασχηματιστή και του συστήματος γείωσης του υποσταθμού.

Μπορεί να λειτουργεί είτε χειροκίνητα είτε ηλεκτρικά και μπορεί να περιλαμβάνει ένδειξη θέσης, συστήματα ασφάλειας (interlocking) και διεπαφές για απομακρυσμένο έλεγχο.

Οι απαιτούμενες τιμές ονομαστικής λειτουργίας του μπορεί να περιλαμβάνουν:

• Υψηλότερη Τάση Συστήματος
• Συνεχή ρεύμα, όπου ισχύει
• Ροώ της κορόνης για σύντομο διάστημα
• Μέγιστο ρεύμα αντοχής
• Επίπεδο Απομάκρυνσης
• Μηχανική αντοχή
• Μηχανισμός λειτουργίας
• Προστασία του περιβάλλοντος
• Απαιτήσεις για βοηθητικούς επαφείς

Η θέση του διακόπτη πρέπει να καθορίζεται από εγκεκριμένη διαδικασία λειτουργίας. Οι χειριστές δεν πρέπει να υποθέτουν ότι το ουδέτερο σημείο πρέπει πάντα να είναι γειωμένο ή πάντα αποσυνδεδεμένο.

Η εναλλαγή του ουδέτερου σημείου ενός μετασχηματιστή μεταβάλλει τη μηδενική σειρά της εμπέδησης του δικτύου και μπορεί να επηρεάσει:

• Ρεύμα διαρροής προς τη γη
• Ευαισθησία του ρελέ
• Προσωρινή υπερτάση
• Λειτουργία μετασχηματιστών σε παράλληλη σύνδεση
• Συντονισμός Προστασίας

Πρέπει επομένως να αντιμετωπίζεται ως λειτουργία συστήματος, όχι ως απομονωμένη μηχανική ενέργεια.

2. Αγωγός γείωσης ουδέτερου

Ο αγωγός γείωσης συνδέει τον ακροδέκτη ουδέτερου, το διακόπτη γείωσης και το δίκτυο γείωσης του υποσταθμού.

Πρέπει να έχει διαστασιολογηθεί για το υπολογισμένο ρεύμα βραχυκυκλώματος και τον χρόνο αποκοπής. Στον σχεδιασμό του πρέπει επίσης να λαμβάνονται υπόψη:

• Θερμική ανοχή
• Ηλεκτροδυναμικές δυνάμεις
• Μηχανική Προστασία
• Διάβρωση
• Αξιοπιστία Σύνδεσης
• Δρομολόγηση και αποστάσεις
• Πρόσβαση για επιθεώρηση και συντήρηση

Όπου απαιτούνται περιττοί αγωγοί γείωσης, πρέπει να συνδέονται με κατάλληλα διαχωρισμένα σημεία του δικτύου γείωσης, σύμφωνα με το εγκεκριμένο σχέδιο υποσταθμού.

Ο αριθμός, το υλικό και η διατομή των αγωγών πρέπει να ακολουθούν την προδιαγραφή του έργου και τα τοπικά πρότυπα.

3. Δίκτυο γείωσης υποσταθμού

Το δίκτυο γείωσης διασκορπίζει το ρεύμα βραχυκυκλώματος στο έδαφος και δημιουργεί μια ισοδυναμική αναφορά για τον υποσταθμό.

Η σχεδίασή του πρέπει να λαμβάνει υπόψη περισσότερους παράγοντες από μία μόνο τιμή αντίστασης γης. Σημαντικοί παράγοντες περιλαμβάνουν:

• Μέγιστο ρεύμα βραχυκυκλώματος στη γη
• Διάρκεια σφάλματος
• Αντοχή Οδύνης
• Γεωμετρία του δικτύου
• Θερμική κατάταξη των αγωγών
• Τάση βήματος
• Τάση επαφής
• Μεταφερόμενο δυναμικό
• Χαρακτηριστικά επιφανειακού στρώματος
• Επιφανειακή προστασία από διάβρωση
• Συνδέσεις με τις κατασκευές εξοπλισμού και τα φράγματα

Μια καθολική απαίτηση όπως «η αντίσταση γείωσης πρέπει πάντα να είναι κάτω των 4 Ω» δεν πρέπει να εφαρμόζεται σε κάθε υποσταθμό 110 kV. Η αποδεκτή σχεδιαστική λύση πρέπει να καθορίζεται μέσω της μελέτης γείωσης και των ισχυουσών εθνικών ή εταιρικών απαιτήσεων.

4. Αντικεραυνικός προστασίας ουδέτερου

Ένα αντικεραυνικό οξειδίου μετάλλου μπορεί να εγκατασταθεί μεταξύ του ουδέτερου του μετασχηματιστή και της γης για τον περιορισμό καθορισμένων παροδικών υπερτάσεων.

Κατά την κανονική λειτουργία, το αντικεραυνικό παρουσιάζει υψηλή αντίσταση. Όταν μια υπερτάση υπερβεί το προστατευτικό του χαρακτηριστικό, διαρρέεται από ρεύμα κεραυνικής καταπόνησης και περιορίζεται η τάση που εφαρμόζεται στη μόνωση του ουδέτερου.

Η επιλογή του αντικεραυνικού απαιτεί συντονισμό των παρακάτω:

• Συνεχής υποτονία λειτουργίας
• Διάταξη
• Ικανότητα αντοχής σε παροδικές υπερτάσεις
• Ονομαστική Ροή Απόφορτισης
• Ικανότητα ενέργειας
• Εποπτική τάση
• Επίπεδο μονωτικής προστασίας του ουδέτερου του μετασχηματιστή
• Κατάσταση γείωσης του συστήματος

Η IEC 60099-4 ισχύει για αντικεραυνικά μεταλλοξειδίου χωρίς διάκενο που χρησιμοποιούνται για τον περιορισμό κεραυνικών υπερτάσεων σε εναλλασσόμενου ρεύματος συστήματα με τάση άνω των 1 kV. IEC 60099-4

Ένα αντικεραυνικό δεν πρέπει να επιλέγεται μόνο με βάση την ονομαστική τάση του συστήματος του μετασχηματιστή. Το ουδέτερο μπορεί να υποστεί διαφορετική τάση από τις ακροδέκτες γραμμής.

5. Προστατευτικό διάκενο ουδέτερου

Ένα προστατευτικό αερόδιακενο μπορεί να συνδεθεί μεταξύ του ουδέτερου του μετασχηματιστή και της γης. Υπό κανονικές συνθήκες, παραμένει μη αγώγιμο. Εάν η τάση του ουδέτερου φτάσει το επίπεδο σπινθήρισης του διακένου, το αερόδιακενο εκκενώνεται και παρέχει μια διαδρομή απόσβεσης.

Ένας μετασχηματιστής ρεύματος μπορεί να εγκατασταθεί στο κύκλωμα του διακένου, ώστε το ρεύμα διακένου να ενεργοποιεί σήμα συναγερμού ή διακοπής.

Το διάκενο απαιτεί προσεκτική συντονισμό, καθώς η συμπεριφορά του επηρεάζεται από:

• Σχήμα ηλεκτροδίου
• Απόσταση διάκενου
• Πυκνότητα αέρα
• Υψόμετρο
• Υγρασία και μόλυνση
• Γεωμετρία εγκατάστασης
• Τάση συχνότητας δικτύου
• Ιμπάλσος ηλεκτρικού τάση
• Επίπεδο μόνωσης του ουδέτερου

Τα διάκενα προστασίας μπορούν να εμφανίζουν μεγαλύτερη διασπορά ανάφλεξης σε σύγκριση με τους αντικεραυνικούς προστασίας οξειδίου μετάλλου. Η λειτουργία τους μπορεί επίσης να παράγει κομμένες διαταραχές και ακολουθούσα ρεύματα συχνότητας δικτύου.

Η ρύθμιση του διάκενου πρέπει συνεπώς να καθορίζεται μέσω μελετών συντονισμού μόνωσης και προστασίας, και όχι με αντιγραφή μιας τυπικής φυσικής απόστασης από άλλο έργο.

6. Μετασχηματιστής ρεύματος ουδέτερου

Ένας μετασχηματιστής ρεύματος στη σύνδεση του ουδέτερου μπορεί να παρέχει σήματα μέτρησης για προστασία μετασχηματιστή και προστασία κατά βραχυκυκλώματος προς τη γη.

Πιθανές εφαρμογές περιλαμβάνουν:

• Ουδέτερη προστασία από υπερένταση
• Της προστατευτικής λειτουργίας περιορισμένης βραχυκύκλωσης στο έδαφος
• Διαφορική Προστασία Μετασχηματιστή
• Ανίχνευση ρεύματος προστατευτικού διακένου
• Εγγραφή γεγονότων

Ο λόγος του, η κλάση του, η τάση σημείου καμπής, το φορτίο του και η ονομαστική τιμή ρεύματος για σύντομο χρονικό διάστημα πρέπει να αντιστοιχούν στο σχήμα του ρελέ και στην υπολογισμένη εντατική καταπόνηση βραχυκυκλώματος.

7. Μετρητής υπερτάσεων και μονάδα παρακολούθησης διαρροής ρεύματος

Ένας μετρητής υπερτάσεων καταγράφει τα γεγονότα εκκένωσης μέσω του αντικεραυνικού. Ορισμένες συσκευές παρέχουν επίσης ένδειξη ρεύματος διαρροής.

Η αύξηση των λειτουργιών του μετρητή δεν αποδεικνύει αυτόματα ότι το αντικεραυνικό είναι ελαττωματικό. Υποδηλώνει ότι έχουν συμβεί γεγονότα εκκένωσης και πρέπει να αξιολογηθούν σε συνδυασμό με:

• Καταγραφές διαταραχών του συστήματος
• Δραστηριότητα κεραυνών
• Γεγονότα ενεργοποίησης/απενεργοποίησης διακοπτών
• Τάσεις ρεύματος διαρροής
• Θερμοκρασία αντικεραυνικού
• Φυσική κατάσταση
• Κριτήρια επιθεώρησης του κατασκευαστή

Η σύνδεση του μετρητή πρέπει να παραμένει σύντομη, άμεση και σωστά γειωμένη, διότι περιττό μήκος καλωδίου μπορεί να μειώσει την προστατευτική απόδοση.

Πώς λειτουργούν ο αντικεραυνικός απαγωγέας και το προστατευτικό διάκενο μαζί;

Όταν εγκαθίστανται και τα δύο, ο αντικεραυνικός απαγωγέας του ουδέτερου και το προστατευτικό διάκενο παρέχουν συνήθως συμπληρωματική προστασία.

Αναστολέας υπερτάσεων

Ο απαγωγέας επιλέγεται κυρίως για να περιορίσει τις στιγμιαίες υπερτάσεις, διατηρώντας παράλληλα ένα προβλέψιμο επίπεδο προστασίας.

Του προστατευτικού κενού

Το διάκενο μπορεί να παρέχει εφεδρική προστασία ή να αντιδρά σε καθορισμένες συνθήκες προσωρινής ή εναλλασσόμενης ρεύματος υπερτάσεως, ανάλογα με το σχήμα.

Η συντονισμένη λειτουργία τους πρέπει να διασφαλίζει ότι:

• Ο απαγωγέας προστατεύει τον μετασχηματιστή εντός της ενεργειακής του ικανότητας.
• Το διάκενο δεν ενεργοποιείται αναγκαία για συνηθισμένες στιγμιαίες διαταραχές.
• Το διάκενο ενεργοποιείται πριν υπερφορτωθεί η μόνωση του ουδέτερου στις συνθήκες για τις οποίες έχει σχεδιαστεί.
• Η προστασία με ρελέ εξαλείφει οποιοδήποτε ακολουθούν εναλλασσόμενο ρεύμα συχνότητας λειτουργίας.
• Ο απαγωγέας δεν εκτίθεται σε ανεπίτρεπτη προσωρινή υπερτάση.

Είναι ανακριβές να δηλώνεται ότι ο απαγωγέας και το διάκενο θα ενεργούν πάντα με σταθερή σειρά. Η ανταπόκρισή τους εξαρτάται από τον μορφότυπο της τάσης, τη διάρκεια, τα προστατευτικά χαρακτηριστικά και τη διαμόρφωση του συστήματος.

Η συντονισμένη μόνωση πρέπει να ακολουθεί τις αρχές του IEC 60071-1, οι οποίες αφορούν την επιλογή των ονομαστικών τάσεων ανοχής για τη μόνωση φάσης-γης, φάσης-φάσης και διαμήκη μόνωση σε εναλλασσόμενα συστήματα πάνω από 1 kV. IEC 60071-1

Κοινές μέθοδοι γείωσης του ουδέτερου

Στερέωση στη γη

Το ουδέτερο συνδέεται με τη γη μέσω διαδρομής με πολύ χαμηλή αντίσταση.

Τυπικά χαρακτηριστικά:

• Υψηλό ρεύμα βραχυκυκλώματος προς τη γη
• Σαφής αναφορά μηδενικής σειράς
• Γρήγορος εντοπισμός βλάβης
• Χαμηλότερη προσωρινή υπερτάση
• Υψηλότερες απαιτήσεις για το ρεύμα βραχυκυκλώματος

Γείωση με αντίσταση

Μία αντίσταση γείωσης ουδέτερου σημείου περιορίζει το ρεύμα βραχυκυκλώματος προς τη γη σε υπολογισμένο επίπεδο.

Τυπικά χαρακτηριστικά:

• Μειωμένη ζημιά στον εξοπλισμό κατά τα βραχυκυκλώματα προς τη γη
• Ελεγχόμενο ρεύμα προστασίας
• Καθορισμένο θερμικό φορτίο για την αντίσταση
• Ανάγκη επιτήρησης της θερμοκρασίας και της συνέχειας της αντίστασης

Γείωση με πηνίο

Ένα πηνίο γείωσης περιορίζει το ρεύμα μέσω επαγωγικής αντίστασης.

Τυπικά χαρακτηριστικά:

• Μειωμένο ρεύμα εδάφους
• Μηδενικής σειράς συμπεριφορά ειδική του συστήματος
• Ανάγκη λεπτομερών μελετών μεταβατικών φαινομένων και προστασίας

Αντισταθμισμένη γείωση

Ένας αντιστάτης ρυθμίζεται ώστε να αντισταθμίζει τη χωρητικότητα εδάφους του δικτύου.

Αυτή η διάταξη συνδέεται συχνότερα με ορισμένα δίκτυα μέσης τάσης και δεν πρέπει να υποτίθεται ότι ισχύει για τύλιγμα 110 kV χωρίς ειδική μελέτη συστήματος.

Επιλεκτική γείωση ουδέτερου

Σε υποσταθμούς με μετασχηματιστές που λειτουργούν παράλληλα, ο φορέας λειτουργίας του συστήματος μπορεί να γειώνει επιλεγμένους ουδέτερους μετασχηματιστών για να ελέγχει το ρεύμα μηδενικής σειράς και την απόδοση της προστασίας.

Η ανοιγοκλείσιμος ενός διακόπτη ουδέτερου αλλάζει την κατάσταση γείωσης ολόκληρου του συνδεδεμένου συστήματος. Επομένως, είναι απαραίτητα τα συστήματα ασφαλείας και οι διαδικασίες λειτουργίας.

Γιατί είναι σημαντική η γείωση του ουδέτερου κατά την ενεργοποίηση και απενεργοποίηση;

Η αλλαγή μετασχηματιστή μπορεί να προκαλέσει παροδική και προσωρινή υπερτάση. Η κατάσταση του ουδέτερου κατά την ενεργοποίηση ή απενεργοποίηση μπορεί να επηρεάσει την τάση που εφαρμόζεται σε τύλιγμα με βαθμονομημένη μόνωση.

Ορισμένες διαδικασίες δημόσιας χρήσης απαιτούν το διακόπτη γείωσης του ουδέτερου να είναι κλειστός πριν από την ενεργοποίηση ή απενεργοποίηση ενός μετασχηματιστή. Ωστόσο, αυτό δεν πρέπει να παρουσιάζεται ως καθολικός κανόνας.

Η σωστή σειρά εναλλαγής εξαρτάται από:

• Το σχέδιο μόνωσης του μετασχηματιστή
• Τη διάταξη των διακοπτών κυκλώματος
• Τον αριθμό των μετασχηματιστών σε παράλληλη λειτουργία
• Τη διαμόρφωση γείωσης του συστήματος
• Ρυθμίσεις προστασίας
• Τις τιμές των αντικεραυνικών προστασιών
• Τους κανόνες λειτουργίας της δημόσιας χρήσης
• Τα αποτελέσματα των μελετών εναλλαγής και μόνωσης

Οι χειριστές πρέπει να ακολουθούν τις εγκεκριμένες οδηγίες διακοπής για το συγκεκριμένο υποσταθμό.

Κατάλογος ελέγχου και συντήρησης

Η συντήρηση πρέπει να πραγματοποιείται από εξουσιοδοτημένο προσωπικό, σύμφωνα με τις ηλεκτρικές διαδικασίες ασφαλείας του χώρου.

Διακόπτης γείωσης ουδέτερου

Έλεγχος:

• Ένδειξη θέσης ανοικτού και κλειστού
• Μηχανική Ευθυγράμμιση
• Κατάσταση επαφής
• Μηχανισμός λειτουργίας
• Κινητήρας και κυκλώματα ελέγχου
• Βοηθητικές επαφές
• Διασυνδεόμενοι
• Καθαριότητα και ακεραιότητα μονωτήρων
• Ενδείξεις υπερθέρμανσης ή εκκένωσης

Αγωγοί έδαφους

Ελέγξτε για:

• Χαλαρές ή κατεστραμμένες συνδέσεις
• Σπασμένα καλώδια ή ραγισμένοι αγωγοί
• Διάβρωση
• Ανώμαλη θέρμανση
• Ανεπαρκή διαστήματα
• Μηχανικός χαραγμός
• Μη εξουσιοδοτημένες τροποποιήσεις

Αναστολέας υπερτάσεων

Έλεγχος:

• Κατάσταση του κεραμικού ή πολυμερούς περιβλήματος
• Μόλυνση και σημάδια εκκένωσης
• Σφίξιμο ακροδεκτών
• Διαδρομή του αγωγού γείωσης
• Ενδείξεις του μετρητή υπερτάσεων
• Ένδειξη διαρροής ρεύματος, όταν είναι διαθέσιμη
• Αποτελέσματα διαγνωστικών ελέγχων που προβλέπονται από τον κατασκευαστή

Του προστατευτικού κενού

Επαληθεύστε:

• Κατάσταση των ηλεκτροδίων
• Ορθή απόσταση διακένου
• Ευθυγραμμία
• Επιφανειακή μόλυνση
• Ενδείξεις προηγούμενης εκκένωσης
• Συνδέσεις μετασχηματιστών ρεύματος
• Αποστάσεις από γειτονικό εξοπλισμό

Δίκτυο γείωσης

Να πραγματοποιούνται επιθεωρήσεις και δοκιμές σύμφωνα με το σχέδιο συντήρησης του υποσταθμού, συμπεριλαμβανομένων:

• Συνέχεια σύνδεσης
• Μετρήσεις αντίστασης ή εμπέδησης γείωσης
• Αξιολόγηση κατάστασης του εδάφους
• Επανεξέταση τάσεων βήματος και αφής μετά από σημαντικές τροποποιήσεις
• Αξιολόγηση διάβρωσης
• Επαλήθευση νέων συνδεδεμένων εξοπλισμών

Συνηθισμένα προβλήματα και οι συνέπειές τους

Λανθασμένη θέση διακόπτη γείωσης

Μια λανθασμένη θέση διακόπτη μπορεί να αλλάξει το ρεύμα βραχυκυκλώματος προς τη γη και να καθιστά άκυρο τον συντονισμό των ρελέ.

Χαλαρή σύνδεση ουδέτερου αγωγού

Μια σύνδεση με υψηλή αντίσταση ή ενδιάμεση μπορεί να προκαλέσει θέρμανση, τόξο και απρόβλεπτη τάση ουδέτερου αγωγού.

Υπερβολικά μικρός αγωγός γείωσης

Ένας αγωγός με ανεπαρκή θερμική ή μηχανική ικανότητα μπορεί να αποτύχει κατά τη διάρκεια βραχυκυκλώματος προς τη γη με υψηλό ρεύμα.

Λανθασμένη κατάταξη αντικεραυνικού

Ένας αλεξικέραυνος με ανεπαρκή ικανότητα αντοχής σε προσωρινές υπερτάσεις μπορεί να υπερθερμανθεί ή να αποτύχει. Ένα υπερβολικό επίπεδο προστασίας μπορεί να αφήσει το ουδέτερο σημείο του μετασχηματιστή ανεπαρκώς προστατευμένο.

Μολυσμένο ή λανθασμένα ρυθμισμένο προστατευτικό διάκενο

Η ρύπανση, το υψόμετρο ή η λανθασμένη απόσταση μπορούν να μεταβάλλουν την τάση σπινθήρισης και να προκαλέσουν πρόωρη λειτουργία ή αποτυχία λειτουργίας.

Μη συντονισμένες ρυθμίσεις προστασίας

Ακόμα και ένα σωστά εγκατεστημένο σύστημα γείωσης δεν μπορεί να παρέχει αποτελεσματική προστασία εάν οι σχετικές λειτουργίες των ρελέ επιλεγούν ή ρυθμιστούν λανθασμένα.

Πληροφορίες Μηχανικού Απαιτούμενες για Προσαρμοσμένο Σχεδιασμό

Πριν από την προδιαγραφή μετασχηματιστή 110 kV και πακέτου γείωσης ουδέτερου σημείου, ο κατασκευαστής πρέπει να λάβει:

• Ονομαστική τάση συστήματος και υψηλότερη τάση για εξοπλισμό
• Συχνότητα συστήματος
• Ονομαστική ισχύς μετασχηματιστή
• Τάση τύλιγματος και σύνδεση
• Ομάδα Διανύσματος
• Επίπεδο μόνωσης του ουδέτερου αγωγού
• Απαίτηση πλήρους ή βαθμιαίας μόνωσης
• Μέγιστο και ελάχιστο ρεύμα βραχυκυκλώματος προς γη
• Χρόνος διακοπής του βραχυκυκλώματος
• Φιλοσοφία γείωσης
• Συνθήκες παράλληλης λειτουργίας μετασχηματιστών
• Διαγράμματα μονογραμμικής προστασίας
• Φόρτιση αντικεραυνικών διατάξεων
• Υψόμετρο τοποθεσίας και επίπεδο ρύπανσης
• Θερμοκρασία περιβάλλοντος
• Σεισμικές και κλιματολογικές απαιτήσεις
• Εφαρμόσιμα πρότυπα IEC, IEEE, εθνικά ή δημόσιας χρήσης

Αυτές οι παράμετροι καθορίζουν τις κατάλληλες κατατάξεις εξοπλισμού και το σχεδιασμό της διεπαφής.

Προσαρμοσμένες λύσεις μετασχηματιστών 110 kV από τη Dingxin Electric

Η Dingxin Electric κατασκευάζει προσαρμοσμένους ελαιοβυθισμένους μετασχηματιστές ισχύος και συντονισμένα αξεσουάρ μετασχηματιστών για έργα δημόσιας χρήσης, βιομηχανικά, ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και υποδομών.

Η μηχανική ομάδα μας μπορεί να ρυθμίσει:

• Ονομαστική ισχύς και λόγος τάσης
• Αντίσταση μετασχηματιστή
• Ομάδα Διανύσματος
• Εύρος ρύθμισης και διάταξη OLTC
• Πλήρης ή βαθμονομημένη μόνωση
• Ακροδέκτης ουδέτερου πόλου και διεπαφές γείωσης
• Διεπαφές διακόπτη γείωσης
• Μετασχηματιστές ρεύματος ουδέτερου αγωγού
• Διατάξεις αντικεραυνικών προστασιών και προστατευτικών διακενών
• Αξεσουάρ παρακολούθησης και προστασίας
• Σύστημα ψύξης
• Πορσελάνινα μονωτικά και διεπαφές καλωδίων
• Εφαρμόσιμες απαιτήσεις IEC, IEEE ή ειδικές απαιτήσεις του έργου

Συζητήστε το μετασχηματιστικό σας έργο 110 kV

Ψάχνετε για προσαρμοσμένο μετασχηματιστή 110 kV με μόνωση λαδιού ή για συντονισμένη λύση γείωσης ουδέτερου αγωγού;

Αποστείλετε στη Dingxin Electric το μονογραμμικό σχέδιό σας, την ονομαστική ισχύ του μετασχηματιστή, τον λόγο τάσεων, τη μέθοδο γείωσης του συστήματος, το επίπεδο μόνωσης του ουδέτερου αγωγού, το ρεύμα βραχυκυκλώματος, τις συνθήκες τοποθεσίας και τα εφαρμόσιμα πρότυπα.

Επικοινωνήστε με τη Dingxin Electric για προσφορά μετασχηματιστή ειδικά προσαρμοσμένη στο έργο σας και για τεχνική αξιολόγηση.