Neutru este Definiție, dispozitiv și scop

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-17 10:39

Industria energiei electrice este un complex industrial complex, care constă din multe componente. Pentru ca fiecare element să funcționeze corect și să își îndeplinească sarcinile, este necesară cunoașterea și înțelegerea exactă a proceselor fizice care au loc în echipamentele de putere. Unele dintre ele sunt ușor de explicat, așa că vă sugerăm să vă familiarizați cu un astfel de concept precum „neutru”.

Scopul general al firului neutru în înfășurările transformatorului

Neutrul este o conexiune comună, în punctul zero, la transformatoarele sau generatoarele trifazate. În acest moment, există 4 tipuri principale de atașare punct zero:

1. Izolat. Acest tip se caracterizează prin absența unui neutru. Schema principală de conectare pentru rețeaua prezentată este un triunghi. Cu defecțiuni la pământ monofazate în fazele de lucru, aceștia nu simt modificări ale consumului de energie. Acest tip este utilizat în rețelele de distribuție.6-35 kV.
2. Rezonanța legată la pământ. Această opțiune implică utilizarea legăturii la pământ a punctului zero al înfășurărilor transformatorului sau generatorului prin bobine sau reactoare de suprimare a arcului (DGK, DGR). Prezența echipamentelor specializate compensează creșterea nivelului de curent, evitând defecțiuni mai complexe de la fază la fază.
3. Pământ adânc. Cel mai comun tip de neutru utilizat în rețelele domestice. Înfășurarea transformatoarelor pe partea inferioară se face într-o conexiune în stea deschisă, iar punctul neutru este împământat prin bucla de împământare a transformatorului sau a stației de transformare. În cazul defecțiunilor de linie sau al unui scurtcircuit monofazat, se creează un potențial față de pământ, care activează protecția care deconectează linia.
4. Impământat efectiv. Un fel de neutru împământat, care este utilizat în rețelele de în altă tensiune de 110 kV și mai sus. Punctul zero al transformatoarelor de putere și potențialul de defect sunt aduse la pământ. Pentru a crește eficiența protecțiilor, se utilizează echipamente suplimentare - un întrerupător de împământare neutru cu o singură coloană (ZON). Poziția dispozitivului de comutare este determinată de instrucțiunile de mod. Pentru rețelele de distribuție de 6-35 kV se folosește împământarea printr-un rezistor de rezistență scăzută.

Tipuri de conectare a înfășurărilor transformatoarelor de putere

După cum sa menționat mai sus, neutrul este conexiunea conductorului neutru al unui transformator sau generator de putere trifazat. Pentru a determina tipul de împământare, este suficientuitați-vă la schema echipamentului de putere. Pentru un neutru izolat, schema circuitului este un triunghi.

Restul opțiunilor sunt implementate prin împământarea conductorului neutru la pământ, DHA, rezistor de rezistență scăzută. Acestea din urmă sunt utilizate în principal în substații care convertesc energia electrică de în altă tensiune în energie de consum scăzută. Diagrama schematică - stea.

Neutrul izolat în rețelele electrice

Utilizat în rețelele de distribuție 6-35 kV. În ceea ce privește manifestările fizice ale unui neutru izolat, tensiunea crește la liniar. Scopul principal al acestui tip este asociat cu următoarele puncte:

1. Rețeaua nu se oprește, continuă să funcționeze. Consumatorii în faze fără circuit folosesc electrocasnice monofazate până când linia este deconectată. Nu există dezechilibru de tensiune în rețelele de 0,4 kV, în rețelele 6-35 crește la liniar.
2. Implementarea unor astfel de rețele este de multe ori mai ieftin de întreținut, ceea ce vă permite să economisiți fonduri semnificative pentru distribuția energiei electrice.
3. Fiabilitate ridicată, în special pe liniile electrice aeriene. Căderea ramului nu va opri alimentatorul și nu va asigura performanța acestuia.

Principalele dezavantaje ale rețelelor izolate sunt:

1. Cu un scurtcircuit monofazat, rețeaua continuă să funcționeze, protecțiile nu funcționează, ceea ce duce uneori la accidente cu populația.
2. Prezența proceselor ferorezonante și apariția puterii reactive, care degradează calitateaenergie electrică.

Rezistor și tensiune de 110 kV și peste: cum se execută punctul zero?

Împământarea efectivă este un tip special de conductor neutru conectat la echipamente specializate, care este utilizat în instalațiile electrice de peste 1 kV. Pentru rețelele de distribuție se folosește o variantă cu împământare prin rezistențe de mică rezistență, care asigură deconectarea liniei în cazul unei defecțiuni la pământ monofazate fără întârziere.

Liniile de în altă tensiune de 110 kV și mai sus folosesc și tipul de neutru prezentat, care asigură răspunsul rapid al protecțiilor. Pentru a crește sensibilitatea funcționării „releului”, fiecare transformator de putere are echipament special ZON. Împământarea neutră cu o singură coloană oferă, de asemenea, protecție la suprasarcină.

Legare la pământ prin rezistențe de rezistență scăzută

Utilizarea rezistențelor cu rezistență scăzută este considerată o soluție ideală pentru siguranța persoanelor din rețelele de distribuție, precum și pentru menținerea izolației liniilor de cablu. Implementarea protectiei presupune aducerea punctului zero la echipamente specializate, care au o rezistenta ohmica mai mica si da un semnal de oprire a liniei. Alimentatorul este oprit cu o întârziere minimă, ceea ce este unul dintre avantaje. Altele includ:

• În primul rând, acesta este un neutru, care, atunci când apare „pământul”, determină cu exactitate direcția deteriorată și opreștelinie.
• Al doilea: nu este nevoie de calcule suplimentare și de compilare a hărților de regim cu posibilități limitate de apelare a rețelelor de distribuție.

Dezavantaje importante ale acestui tip de împământare:

1. Nu este eficient pentru curenții mari de eroare la pământ, deoarece provoacă probleme în stațiile unde sunt instalate rezistențe de rezistență scăzută.
2. Eficiență scăzută pe liniile aeriene, precum și pe liniile de lungă distanță. În primul caz, cea mai mică apropiere a ramurilor copacilor va face ca alimentatorul să fie oprit. Relevant în special pentru consumatorii din 1 categorie specială, 1 și 2.
3. Opriri suplimentare care apar din cauza funcționării necorespunzătoare a protecțiilor (lipsa reînchiderii automate), implică timpi de nefuncționare în consum, pierderi materiale ale organizației de alimentare.

Pământare oarbă a transformatoarelor de putere la pământ

Tot ceea ce este conectat la rețeaua de distribuție de 0,4 kV este un neutru cu un teren surd la sol. Tipul prezentat are un loc și un rol aparte în ceea ce privește securitatea. Când are loc un scurtcircuit la pământ, protecția este declanșată, în special, PN-2 se arde sau mașina se oprește. În ceea ce privește o astfel de rețea, se dezvoltă și protecții pentru cablarea în case și apartamente. Un exemplu izbitor este funcționarea RCD, care asigură detectarea curenților de scurgere.

Principalele avantaje ale acestui tip de neutru sunt:

1. Ideal pentru distributia energiei electrice, mentine menajera si specializataechipamente monofazate/trifazate.
2. Circuitul de protecție nu necesită echipamente specializate și costisitoare. Mijloacele tehnice, cum ar fi siguranțele sau întreruptoarele de circuit, pot face față cu ușurință unui scurtcircuit la masă.

Dezavantajele includ:

1. Protecțiile sunt insensibile la scurtcircuit pe rază lungă. Este necesar să se calculeze cu exactitate rezistența ohmică a buclei de fază zero și alegerea corectă a întrerupătoarelor sau siguranțelor.
2. Trip nu are loc dacă nu există o defecțiune la pământ. Acest lucru reprezintă un pericol pentru oameni, care este corectat prin utilizarea de fire izolate.

Neutri cu împământare rezonant sau compensați

Neutrele cu împământare rezonant sunt utilizați în principal în rețelele de distribuție cu o tensiune de 6-35 kV, unde schema de conectare se realizează prin linii de cablu. Conectarea punctului zero se realizează prin piston special sau transformatoare reglabile RUOM. Un astfel de sistem vă permite să determinați inductanța în rețea în timpul unui scurtcircuit monofazat, care oferă compensare pentru nivelul curentului.

Acest tip de neutru reduce riscul unui accident, trecerea unui scurtcircuit monofazat la unul interfazat. Avantajele pentru tensiunea 6-35 kV sunt:

Principalul avantaj este asociat cu scopul echipamentului. Grad ridicat de protecție a izolației liniilor de cablu, cu o reglare adecvată

Dezavantajele unei rețele cu acest tip de neutru sunt:

1. Dificul de configurat. Poate apărea subcompensare sau supracompensare,care va împiedica utilizarea corectă a echipamentului. Pentru aliniere, este necesar să se calculeze inductanța curenților în funcție de lungimea liniei, de puterea transformatoarelor. În cazul schimbării schemei sau adăugării de echipamente de putere, transformatoarele cu piston nu fac întotdeauna față sarcinilor.
2. Echipamentul configurat incorect și uzura mare a liniilor de cablu duc la o reacție în lanț care implică defectarea mai multor secțiuni slabe ale rețelei.
3. Creșterea pierderilor tehnice care apar în timpul funcționării, precum și a problemelor de securitate. Compensarea curentului în substație este implementată în raport cu pământul.
4. Incapacitatea de a determina linia unde a avut loc scurtcircuitul. Procesul de alegere a unui alimentator cu „pământ” se realizează printr-o comparație a curenților armonici, care nu este întotdeauna considerat un mijloc eficient de obținere a informațiilor fiabile.

Conductor neutru și bobină de stingere a arcului, reactor

Diferența de neutru rezonant cu împământare este legată de echipamentul utilizat. După cum sa menționat mai sus, punctul zero poate fi situat pe o bobină de stingere a arcului de tip piston sau pe un reactor reglabil. Principalele diferențe sunt asociate cu următoarele puncte:

1. DGK presupune compensarea printr-un sistem reglat de transformatoare cu piston. Setarea este implementată prin calcule ale unei rețele reale de către serviciul de protecție releu. Când apare o defecțiune la pământ, curenții sunt compensați pe baza inductanței. Procesul nu este reglementat sau ajustat, ceea ceeste un moment neplăcut în cazul apariției „pământului” în mai multe puncte pe linii diferite.
2. DGR - echipamente mai moderne, care presupune utilizarea unor sisteme automate de determinare a inductanței rețelei. Printre opțiunile populare se numără reactoare de tip RUOM cu reglaj SAMUR. Implementarea sondajului în timp real asigură operabilitatea chiar și cu mai multe defecțiuni la pământ.

Fie că este împământat solid sau izolat, fiecare tip își are locul în industria energetică de astăzi. Și cunoașterea funcțiilor vă va permite să vă ocupați de esența fizică a problemei.