Qu'est-ce que le transformateur de mise à la terre et de la mise à la terre?
Un transformateur de mise à la terre est également appelé transformateur de mise à la terre. Qui est un type de transformateur auxiliaire utilisé pour générer un courant de défaut de mise à la terre (lorsque le défaut se produit) à neutre à des fins de protection des relais dans les systèmes d'alimentation électrique triphasés. Il s'agit d'un chemin de mise à la terre / de mise à la terre vers un WYE non fondé ou un système connecté au delta.
Transformateur de mise à la terre / de mise à la terre en zig-zag
Le transformateur de mise à la terre / de mise à la terre incorpore généralement un seul transformateur d'enroulement avec une configuration d'enroulement en zig -zag. Certains sont Wye-Delta Winding Transformer.
Transformateur de mise à la terre et de mise à la terre neutre
Il est très courant sur les générateurs des centrales électriques et des parcs éoliens. Les transformateurs de mise à la terre neutres sont appliqués sur des systèmes à haute tension (sous-transmission), tels que le circuit du système de 33 kV n'a pas de mise à la terre.
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Principes et fonction de la mise à la terre / transformateur de mise à la terre
Avec le besoin de construction et de développement urbains et l'augmentation de la charge d'alimentation électrique, de nombreux places de sous-stations terminales de 132/11 kV sont construites dans les zones urbaines. La ligne entrante de la tension de 132 kV est adoptée du côté principal. La majorité des 11 kV sortants dans les zones urbaines sont sortants du câble aérien, et le courant capacitif monophasé dans le réseau de distribution de 11 kV augmentera fortement.
Selon la "protection contre la surtension et la coopération isolante des dispositifs électriques CA" de l'ancien ministère de l'industrie électrique, lorsque le courant de condensateur de défaut de sol monophasé du système de 3 à 66 kV dépasse 10a, le mode de mise à la terre de la bobine d'élimination de l'arc doit être adopté. Dans la sous-station générale 132 / 11KV, le côté transformateur basse tension est △ Câblage, et le côté basse tension du système n'a pas de point neutre pour entraîner le transformateur. Par conséquent, le réglage du transformateur de mise à la terre de 11 kV doit être pris en compte dans la conception de la sous-station.
Le principe de la mise à la terre / transformateur de mise à la terre
Pour le système de distribution connecté triangulaire, pour provoquer le point neutre du système, il doit être connecté au transformateur de terre. Il existe deux types de transformateur de mise à la terre: les transformateurs de mise à la terre de type Z (Zn, Zn, Yn) et le transformateur de connexion étoile / triangulaire (YN, D). Maintenant, le transformateur de mise à la terre de type Z, son point neutre peut être connecté à la bobine d'élimination de l'arc.
Le transformateur de mise à la terre de type Z est le même que le transformateur de puissance de noyau triphasé ordinaire en structure, mais l'enroulement sur chaque noyau de fer est divisé en deux parties du nombre égal de virages supérieurs et inférieurs, qui sont connectés en rebondissements et se tourne. Différents modes de câblage sont divisés en Zn, YN1 et Zn et YN11.
La direction de courant d'ordre zéro dans l'enroulement de la même colonne du transformateur de mise à la terre de type Z est opposée, donc la réactance d'ordre zéro est très petite, et il n'y a pas d'effet d'étranglement sur le courant d'ordre zéro. Lorsque le point neutre du transformateur de mise à la terre de type Z est connecté à la bobine de suppression de l'arc, le courant de compensation de la bobine de suppression de l'arc peut s'écouler librement, de sorte que le transformateur de type Z est largement utilisé comme transformateur de mise à la terre.
Le transformateur de mise à la terre de type Z peut également être équipé d'un enroulement basse tension, connecté à un point neutre étoilé (YN) et d'autres façons, utilisés comme transformateur utilisé.
Le transformateur de mise à la terre de type Z a un type d'immersion d'huile et une isolation de type sec deux types, parmi lesquels le type de versement de résine est une sorte d'isolation de type sec.
Portée de l'application: Convient pour le transformateur de mise à la terre de type Z à l'huile avec une capacité de 220 kVA et une tension de 33 kV et en dessous.
Pour le réseau de distribution 33KV et 66KV
L'enroulement du transformateur adopte généralement la méthode de connexion Y, avec un point neutre menant, il n'est donc pas nécessaire d'utiliser le transformateur de mise à la terre.
Pour le réseau de distribution de 6 kV et 11KV
L'enroulement du transformateur adopte généralement la méthode de connexion △, sans point neutre à entraîner, ce qui nécessite que le transformateur de mise à la terre entraîne le point neutre.
La fonction du transformateur de mise à la terre consiste à tirer le point neutre pour connecter la bobine d'élimination de l'arc lorsque le système est △ Le câblage ou le point neutre du câblage y n'est pas dessiné.
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Le transformateur de mise à la terre adopte le câblage de type Z (ou le câblage d'enroulement),
C'est-à-dire que chaque bobine de phase est enroulée autour de deux colonnes magnétiques, et le flux magnétique d'ordre zéro généré par l'enroulement biphasé se contredit, de sorte que l'impédance d'ordre zéro du transformateur de mise à la terre de type Z est très faible (généralement moins de 10 Ω), la perte à l'abri est faible et la capacité du transformateur peut être utilisée de plus de 90%.
L'impédance d'ordre zéro transformateur ordinaire est beaucoup plus importante, la capacité de la bobine d'élimination de l'arc ne doit généralement pas dépasser 20% de la capacité du transformateur, il peut donc être constaté que le transformateur de câblage de type Z en tant que transformateur de mise à la terre est un meilleur choix.
Généralement, lorsque la tension de déséquilibre du système est grande, l'enroulement triphasé du transformateur Z transformé en type d'équilibre peut répondre aux besoins de mesure. Lorsque la tension déséquilibrée du système est petite (par exemple, le réseau câblé complet), le point neutre du transformateur de type Z doit faire une tension déséquilibrée de 30 V à 70 V pour répondre aux besoins de mesure.
Le transformateur de mise à la terre peut prendre une bobine d'élimination de l'arc, le transformateur de mise à la terre peut également prendre une charge secondaire, au lieu du transformateur de station. Avec la charge secondaire, la capacité primaire du transformateur de mise à la terre doit être la somme de la capacité de bobine réductrice de l'ARC et de la capacité de charge secondaire.
Maisse 1 phase 3 Phase sans enroulement secondaire 3 phases avec enroulement secondaire
Fonction de la mise à la terre / transformateur de mise à la terre
Le transformateur de mise à la terre est spécialement conçu pour la bobine de suppression de l'arc. Généralement, la bobine de suppression de l'arc est installée du côté triangle du transformateur dans le système de mise à la terre de petit courant pour compenser le courant capacitif de mise à la terre lorsque la grille est monophasée à la terre. Cependant, il n'y a pas de point neutre du côté triangle du transformateur, et le transformateur de mise à la terre fournit un point neutre artificiel pour l'installation de la bobine de suppression de l'arc.
Dans le système d'alimentation, les réseaux électriques de 6 kV, 11KV et 33KV adoptent généralement le mode de fonctionnement du point neutre non fondé. Dans le réseau électrique, le côté de tension de distribution du transformateur principal est généralement connecté au delta, et il n'y a pas de point neutre pour la résistance à la mise à la terre.
Lorsqu'un défaut de mise à la terre monophasé se produit dans un système neutre non fondé, le triangle de tension de ligne reste symétrique, ce qui a peu d'impact sur le travail continu des utilisateurs, et lorsque le courant capacitif est relativement petit (moins de 10a), certains défauts de mise à la terre transitoires peuvent disparaît automatiquement, ce qui est très efficace pour améliorer la fiabilité de l'alimentation et réduire les accidents de pénétration de courant. En raison de son mode de fonctionnement simple et de son faible investissement, ce mode de fonctionnement a été adopté au stade initial du réseau électrique chinois et a joué un bon rôle.
Cependant, avec la croissance et le développement croissants de l'industrie électrique, cette manière simple n'est plus en mesure de répondre à la demande actuelle. Avec l'augmentation des circuits de câble dans les réseaux d'alimentation urbaine, le courant capacitif augmente (plus de 10a). À l'heure actuelle, l'arc de mise à la terre ne peut pas être éteint de manière fiable, ce qui entraînera les conséquences suivantes.
1. L'extinction intermittente et la règne de l'arc de mise à la terre monophasé produiront une surtension de mise à la terre avec une amplitude jusqu'à 4U (U est la valeur de crête de la tension de phase normale) ou une durée plus élevée et longue, ce qui causera un grand mal à l'isolation de l'isolation de l'isolation de l'équipement électrique et provoquer une rupture à une isolation faible; Provoquer de lourdes pertes.
2. En raison de la dissociation de l'air causée par l'arc continu, l'isolation de l'air environnant est endommagée et le court-circuit interphase est facile à se produire;
3. La surtension de résonance ferromagnétique est générée, ce qui est facile à brûler le transformateur de tension et à endommager le parafane, et peut même faire exploser le parafaire;
Ces conséquences menaceront sérieusement l'isolation de l'équipement du réseau électrique et mettront en danger le fonctionnement sûr du réseau électrique. Afin d'empêcher la survenue des accidents ci-dessus, fournissez suffisamment de courant de séquence zéro et une tension de séquence zéro pour le système et rendre la loi sur la protection de la mise à la terre de manière fiable, il est nécessaire d'établir manuellement un point neutre, afin de relier la résistance à la mise à la terre au niveau de le point neutre. Afin de résoudre ce problème. Le transformateur de mise à la terre (appelé transformateur de mise à la terre pour faire court) est produit dans de telles circonstances. Le transformateur de mise à la terre est une résistance à la mise à la terre neutre artificielle, qui est généralement très petite (généralement moins de 5 Ω).
De plus, le transformateur de mise à la terre a des caractéristiques électromagnétiques et une forte impédance aux courants de séquence positifs et négatifs. Seul un petit courant d'excitation traverse l'enroulement. Étant donné que les directions d'enroulement des deux enroulements sur chaque colonne de noyau de fer sont opposées, le courant de séquence zéro traversant les deux enroulements de la colonne concentrique est de faible impédance et que la chute de tension du courant de séquence zéro sur l'enroulement est très faible.
Lorsque le système a un défaut à la terre, une séquence positive, une séquence négative et des courants de séquence zéro circuleront à travers les enroulements. L'enroulement présente une impédance élevée pour les courants de séquence positifs et négatifs, tandis que pour les courants de séquence zéro, car deux enroulements dans la même phase sont connectés dans la polarité inverse en série, la force électromotive induite est égale en taille et opposée dans le sens, il suffit de décrocher les uns les autres , il présente donc une faible impédance.
Dans l'état de travail du transformateur de mise à la terre, de nombreux transformateurs de mise à la terre ne fournissent que une petite résistance à la mise à la terre neutre sans charge. Par conséquent, de nombreux transformateurs de mise à la terre sont non secondaires. Lorsque le transformateur de mise à la terre fonctionne normalement dans le réseau électrique, le transformateur de mise à la terre est équivalent à l'état à vide.
Cependant, en cas de défaut de réseau électrique, lorsque le défaut de mise à la terre monophasé se produit dans le réseau électrique à travers le courant de défaut uniquement en peu de temps, et le point neutre est mis à la terre par une petite résistance, les juges de protection de séquence zéro très sensibles et suppriment La ligne de défaut pendant une courte période, et le transformateur de mise à la terre ne fonctionne que pendant la période de la faille de mise à la terre au moment où la ligne de défaut est retirée par l'action de protection de séquence zéro de la ligne de défaut, seulement la résistance à la mise à la terre et le transformateur de mise à la terre neutre Peut passer le circuit de séquence zéro avec IR = (u est la tension de phase du système, R1 est la résistance de mise à la terre du point neutre, R2 est la résistance supplémentaire pour la corruption de défaut de mise à la terre). Selon l'analyse ci-dessus, les caractéristiques de fonctionnement du transformateur de mise à la terre sont:; Pas de chargement pendant longtemps, surchargez une courte période.
En bref, le transformateur de mise à la terre est artificiellement fait un point neutre pour relier la résistance à la mise à la terre. Lorsque le défaut de sol se produit dans le système, le courant de séquence négatif de séquence positive montre une impédance élevée, et le courant de séquence zéro montre une faible impédance, ce qui rend la protection du sol de manière fiable.
La fonction du transformateur de mise à la terre consiste à entraîner le point neutre pour ajouter la bobine de suppression de l'arc lorsque le système est le câblage de type delta ou le point neutre de câblage de type Y ne peut pas être mené. Le transformateur utilise le câblage de type Z (ou le câblage en zigzag). La différence entre le transformateur et le transformateur ordinaire est que chaque bobine de phase est enroulée respectivement sur deux pôles magnétiques. L'avantage de cette connexion est que le flux magnétique de séquence zéro peut s'écouler le long du pôle magnétique, tandis que le flux magnétique de séquence zéro de transformateur ordinaire s'écoule le long du circuit de fuite magnétique, par conséquent, l'impédance de séquence zéro du transformateur de terre de type Z est très petite (environ 10 Ω), tandis que celui du transformateur ordinaire est beaucoup plus grand.
Par conséquent, les réglementations stipulent que lorsque les transformateurs ordinaires sont utilisés avec des bobines de suppression de l'arc, leur capacité ne doit pas dépasser 20% de la capacité du transformateur, tandis que les transformateurs de type Z peuvent être utilisés avec des bobines de suppression d'arc de 90% ~ 100% de capacité. En plus des bobines de suppression de l'ARC, les transformateurs de mise à la terre peuvent également être utilisés avec des charges secondaires, qui peuvent remplacer les transformateurs utilisés, économisant ainsi les coûts d'investissement.
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