ما هو محول التأريض والتأريض

ما هو محول التأريض والتأريض؟

ويسمى محول التأريض أيضا محول التأريض. وهو نوع من المحول الإضافي المستخدم لتوليد تيار صدع في التأريض (عند حدوث الخطأ) إلى محايد لغرض حماية الترحيل في أنظمة الطاقة الكهربائية ثلاثية الطور. إنه مسار التأريض / التأريض إما إلى نظام WYE غير المطوّل أو نظام متصل بالدلتا.

محول التأريض / التأريض المتعرج

عادةً ما يتضمن محول التأريض / التأريض محولًا واحدًا متعرجًا مع تكوين متعرج -zag. بعض من Wye-Delta المحول.

محول التأريض / التأريض المحايد

إنه أمر شائع جدًا على المولدات في محطات الطاقة ومزارع الرياح. يتم تطبيق محولات التأريض المحايد على أنظمة الجهد العالي (نقل الفرعي) ، مثل دائرة نظام 33 كيلو فولت لا تحتوي على أساس.

مقارنة مع المحولات التقليدية ، تحقق من >>> Distribution transformer & Power Transformer & Cast Resin Transformer

مبادئ ووظيفة محول التأريض / التأريض

مع الحاجة إلى البناء الحضري والتنمية وزيادة تحميل إمدادات الطاقة ، يتم بناء العديد من المحطات الفرعية الطرفية 132/11 كيلو فولت في المناطق الحضرية. تم تبني خط الجهد 132 كيلو فولت الوارد على الجانب الأساسي. مع انتهاء غالبية الصادرة من 11 كيلو فولت في المناطق الحضرية ، وسيزداد التيار السعة أحادي الطور في شبكة توزيع 11KV بشكل حاد.

وفقًا لـ "حماية الجهد الزائد وتعاون العزل للأجهزة الكهربائية AC" لصناعة وزارة الطاقة الكهربائية السابقة ، عندما يتجاوز تيار مكثف الصدع الأرضي من 3-66 كيلو فولت 10 أ ، ينبغي اعتماد وضع تأريض لفائف القوس. في المحطة الفرعية العامة 132 / 11kV ، فإن جانب الجهد المنخفض المحول هو الأسلاك ، والجزء المنخفض للجهد المنخفض ليس له نقطة محايدة لقيادة المحول. لذلك ، ينبغي النظر في إعداد محول التأريض 11kV في تصميم المحطات الفرعية.

مبدأ المحول / التأريض

بالنسبة لنظام التوزيع المثلث الثلاثي ، للتسبب في النقطة المحايدة للنظام ، يجب توصيله بمحول الأرض. هناك نوعان من محولات التأريض: محولات التأريض من النوع Z (Zn ، Zn ، YN) ومحول اتصال Star / Triangular (YN ، D). الآن ، محول التأريض المتعدد من النوع Z ، يمكن توصيل نقطة محايدة بملف التخلص من القوس.

محول التأريض من النوع Z هو نفسه محول الطاقة الأساسي الثلاثة العادي في الهيكل ، ولكن يتم تقسيم اللف في كل قلب من الحديد إلى جزأين من العدد المتساوي من المنعطفات العلوية والسفلية ، والتي يتم توصيلها في التقلبات و المنعطفات. تنقسم أوضاع الأسلاك المختلفة إلى Zn و Yn1 و Zn و Yn11.

الاتجاه الحالي للترتيب الصفري في لف نفس العمود من محول التأريض من النوع Z هو معاكس ، وبالتالي فإن تفاعل الترتيب الصفري صغير جدًا ، وليس هناك تأثير خنق على تيار الترتيب الصفر. عندما يتم توصيل النقطة المحايدة لمحول التأريض من النوع Z بملف قمع القوس ، يمكن أن يتدفق تيار التعويض لملف قمع القوس بحرية ، وبالتالي يستخدم محول النوع Z على نطاق واسع كمحول تأريض.

يمكن أيضًا تجهيز محول التأريض من النوع Z ، مع لف الجهد المنخفض ، متصل بتأريض النجوم النجمي المحايد (YN) وطرق أخرى ، تستخدم كمحول مستخدم.

يحتوي محول التأريض من النوع Z على نوع غمر الزيت وعزل نوع جاف من نوعين ، من بينها نوع صب الراتنج هو نوع من عزل النوع الجاف.

نطاق التطبيق: مناسب لمحول التأريض من نوع Z-type الذي يعاني من النفط بسعة 220 كيلو فولت أمبير وجهد 33 كيلو فولت وأقل.

لشبكة التوزيع 33KV و 66KV

عادةً ما يتبنى متعرج المحول طريقة اتصال Y ، مع نقطة محايدة ، لذلك ليست هناك حاجة لاستخدام محول التأريض.

لشبكة التوزيع 6KV و 11KV

عادةً ما يتبنى متعرج المحول طريقة الاتصال △ ، مع عدم وجود نقطة محايدة للخروج ، الأمر الذي يتطلب أن يؤدي محول التأريض إلى نقطة محايدة.

تتمثل وظيفة محول التأريض في استخلاص النقطة المحايدة لتوصيل ملف التخلص من القوس عندما يكون النظام △ الأسلاك أو عدم رسم نقطة محايدة للأسلاك.

مقابل 0.4 كيلو فولت - 33 كيلو فولت - 34.5 كيلو فولت - 35KV حلول تسليم المفتاح PLS Check >>> Prefabricated substation 

يعتمد محول التأريض الأسلاك من النوع Z (أو الأسلاك المتعرجة) ،

وهذا يعني أن كل ملف مرحلة يتم جرحه حول عمودين مغناطيسيين ، والتدفق المغناطيسي من الترتيب الصفري الناتج عن تعويذة المرحلتين يعارض بعضها البعض ، وبالتالي فإن مقاومة الترتيب الصفري لمحول التأريض من النوع Z صغير جدًا (أقل من 10 عمومًا 10 Ω) ، فإن فقدان عدم التحميل منخفض ، ويمكن استخدام سعة المحول بأكثر من 90 ٪.

تكون المعاوقة العادية للمحول صفريًا أكبر بكثير ، ولا ينبغي أن تتجاوز سعة ملف القضاة عمومًا 20 ٪ من سعة المحول ، لذلك يمكن ملاحظة أن محول الأسلاك من النوع Z هو محول التأريض هو اختيار أفضل.

بشكل عام ، عندما يكون جهد عدم التوازن في النظام كبيرًا ، يمكن أن يلبي اللف ثلاثي الطور من محول z الذي تم تحويله إلى نوع التوازن احتياجات القياس. عندما يكون الجهد غير المتوازن في النظام صغيرًا (على سبيل المثال ، شبكة الكابلات الكاملة) ، يجب أن تصنع النقطة المحايدة لمحول النوع Z جهدًا غير متوازن من 30 فولت إلى 70 فولت لتلبية احتياجات القياس.

يمكن أن يأخذ محول التأريض لفائف التخلص من القوس ، ويمكن أن يأخذ محول التأريض أيضًا حملًا ثانويًا ، بدلاً من محول المحطة. مع الحمل الثانوي ، يجب أن تكون السعة الأساسية لمحول التأريض هي مجموع سعة لفائف تقليل القوس وقدرة الحمل الثانوية.

1-طور التأريض 3 طور دون لف ثانوية 3 مرحلة مع لف ثانوي

وظيفة محول التأريض / التأريض

تم تصميم محول التأريض خصيصًا لملف قمع القوس. بشكل عام ، يتم تثبيت ملف قمع القوس على جانب المثلث من المحول في نظام التأريض الحالي الصغير لتعويض التيار السعوي الأساسي عندما تكون الشبكة ترتكز على الطور الواحد. ومع ذلك ، لا توجد نقطة محايدة على جانب المثلث من المحول ، ويوفر محول التأريض نقطة محايدة اصطناعية لتركيب ملف قمع القوس.

في نظام الطاقة ، تعتمد شبكات الطاقة 6KV و 11kV و 33KV عمومًا وضع تشغيل النقطة المحايدة غير المطوية. في شبكة الطاقة ، يكون جانب جهد التوزيع للمحول الرئيسي متصلاً بشكل عام دلتا ، ولا توجد نقطة محايدة لمقاومة التأريض.

عندما يحدث خطأ تأريض أحادي الطور في نظام محايد غير مطابق ، يظل مثلث الجهد الخطي متماثلًا ، والذي ليس له تأثير ضئيل على العمل المستمر للمستخدمين ، وعندما يكون التيار السعوي صغيرًا نسبيًا (أقل من 10 أ) تختفي تلقائيًا ، وهو فعال للغاية لتحسين موثوقية إمدادات الطاقة وتقليل حوادث انقطاع التيار الكهربائي. نظرًا لوضع التشغيل البسيط وانخفاض الاستثمار ، فقد تم اعتماد وضع التشغيل هذا في المرحلة الأولى من شبكة الطاقة في الصين ولعب دورًا جيدًا.

ومع ذلك ، مع نمو النمو وتطور صناعة الطاقة الكهربائية ، لم تعد هذه الطريقة البسيطة قادرة على تلبية الطلب الحالي. مع زيادة دوائر الكابلات في شبكات الطاقة الحضرية ، يزداد التيار بالسعة (أكثر من 10 أ). في هذا الوقت ، لا يمكن إطفاء قوس الأساس بشكل موثوق ، مما سيؤدي إلى العواقب التالية.

1. الانقراض المتقطع واستعادة قوس التأريض أحادي الطور سوف ينتج عن الجهد المبالغ فيه مع سعة تصل إلى 4U (U هي قيمة ذروة الجهد الطبيعية للمرحلة) أو أعلى وطويلة ، مما سيؤدي إلى ضرر كبير لعزل العزل المعدات الكهربائية وتسبب انهيار في عزل ضعيف ؛ تسبب خسائر فادحة.

2. نظرًا لتفكك الهواء الناجم عن القوس المستمر ، فإن عزل الهواء المحيط يتضرر ، ويسهل حدوث الدائرة القصيرة بين الطور ؛

3. يتم إنشاء الرنين المغناطيسي المجهد الزائد ، وهو أمر سهل حرق محول الجهد ويسبب أضرارًا للتجديف ، وقد يتسبب في انفجار الأجنحة ؛

هذه العواقب سوف تهدد بشكل خطير عزل معدات شبكة الطاقة وتعرض التشغيل الآمن لشبكة الطاقة. من أجل منع حدوث الحوادث المذكورة أعلاه ، وتوفير جهد تسلسل تسلسل صفر كافٍ للصفر للنظام ، وجعل قانون حماية الأساس بشكل موثوق ، من الضروري إنشاء نقطة محايدة يدويًا ، وذلك لربط مقاومة التأريض في النقطة المحايدة. من أجل حل هذه المشكلة. يتم إنتاج محول التأريض (يشار إليه باسم محول التأريض لفترة قصيرة) في ظل هذه الظروف. محول التأريض عبارة عن مقاومة أرضية محايدة من صنع الإنسان ، والتي تكون عمومًا صغيرة جدًا (أقل من 5 Ω عمومًا).

بالإضافة إلى ذلك ، يتمتع محول التأريض بخصائص كهرومغناطيسية ومقاومة عالية لتيارات التسلسل الإيجابية والسلبية. يتدفق تيار الإثارة الصغير فقط عبر اللف. نظرًا لأن الاتجاهات المتعرجة لللفاتين على كل عمود من الأساس الحديدي ، فإن تيار تسلسل الصفر الذي يتدفق عبر اللفات على العمود المركز هو معاوقة منخفضة ، وقطعة الجهد لتيار تسلسل الصفر على اللف صغير جدًا.

عندما يكون للنظام خطأ أرضي ، فإن التسلسل الإيجابي والتسلسل السلبي وتيارات التسلسل الصفرية سوف تتدفق عبر اللفات. يمثل اللف مقاومة عالية لتيارات التسلسل الإيجابي والسلبي ، بينما بالنسبة لتيارات التسلسل صفرية ، لأن اللفاتين في نفس المرحلة متصلة في قطبية عكسية في السلسلة ، فإن قوة الدخل الكهربائي المستحث متساوية في الحجم وعكس الاتجاه ، مجرد تعويض بعضها البعض ، لذلك يعرض مقاومة منخفضة.

في حالة عمل محول التأريض ، توفر العديد من محولات التأريض مقاومة أساسية محايدة صغيرة فقط دون تحميل. لذلك ، العديد من محولات التأريض غير ثانوية. عندما يعمل محول التأريض بشكل طبيعي في شبكة الطاقة ، فإن محول التأريض يعادل حالة عدم التحميل.

ومع ذلك ، في حالة صدع شبكة الطاقة ، عندما يحدث خطأ في الطور الواحد في شبكة الطاقة من خلال التيار الصدع فقط في وقت قصير ، وتستند النقطة المحايدة من خلال مقاومة صغيرة ، وقضى حماية تسلسل الصفر الحساسة للغاية ويزيلها ويزيلها يعمل خط الصدع لفترة قصيرة ، ومحول التأريض يعمل فقط خلال الفترة من خطأ التأريض إلى الوقت الذي تتم فيه إزالة خط الصدع عن طريق إجراء حماية تسلسل الصفر لخط الصدع ، فقط مقاومة تأريض النقطة المحايدة ومحول التأريض يمكن تمرير دائرة تسلسل الصفر باستخدام IR = (U هي جهد طور النظام ، R1 هو مقاومة تأريض النقطة المحايدة ، R2 هي المقاومة الإضافية لرشوة خطأ التأريض). وفقًا للتحليل أعلاه ، فإن الخصائص التشغيلية لمحول التأريض هي: ؛ لا تحميل لفترة طويلة ، الزائد لفترة قصيرة.

باختصار ، تم تحويل محول التأريض بشكل مصطنع لتوصيل مقاومة التأريض. عندما يحدث خطأ الأرض في النظام ، يظهر تيار التسلسل السلبي الإيجابي التسلسل السلبي مقاومة عالية ، ويظهر تيار تسلسل الصفر مقاومة منخفضة ، مما يجعل قانون الحماية الأرضية موثوقًا.

تتمثل وظيفة محول التأريض في قيادة النقطة المحايدة لإضافة لفائف قمع القوس عندما لا يمكن تشغيل نظام دلتا من نوع دلتا أو نقطة محايدة من النوع Y. يستخدم المحول الأسلاك من النوع Z (أو أسلاك متعرج). الفرق بين المحول والمحول العادي هو أن كل ملف مرحلة يتم جرحه على قطبين مغناطيسيين على التوالي. ميزة هذا الاتصال هي أن التدفق المغناطيسي المتسلسل الصفري يمكن أن يتدفق على طول القطب المغناطيسي ، في حين أن التسلسل المغناطيسي للتسلسل المغناطيسي يتدفق على طول دائرة التسرب المغناطيسي ، وبالتالي ، فإن مقاومة التسلسل صفريًا لمحول الأرض من نوع Z صغير جدًا (حوالي 10 Ω) ، في حين أن المحول العادي أكبر بكثير.

لذلك ، تنص اللوائح على أنه عند استخدام المحولات العادية مع لفائف قمع القوس ، يجب ألا تتجاوز قدرتها 20 ٪ من سعة المحول ، في حين يمكن استخدام محولات نوع Z مع لفائف قمع القوس بسعة 90 ٪ ~ 100 ٪. بالإضافة إلى ملفات قمع القوس ، يمكن أيضًا استخدام محولات التأريض مع الأحمال الثانوية ، والتي يمكن أن تحل محل المحولات المستخدمة ، وبالتالي توفير تكاليف الاستثمار.

مزيد من المعلومات حول  Earthing transformer