شبكات كهربائية مع محايد مؤرض بشكل فعال
المحايد المؤرض بشكل فعال هو محايد مؤرض لشبكة إمداد ثلاثية الطور بجهد يزيد عن 1 كيلو فولت ، حيث لا يتجاوز عامل الخطأ الأرضي 1.4.
ماذا يعني ذلك؟ يجب تقسيم جهد الطور إلى الأرض في حالة حدوث دائرة قصر لواحد أو اثنين من موصلات الطور الأخرى إلى الأرض على جهد الطور إلى الأرض في تلك اللحظة حتى لحظة حدوث خطأ الأرض ، ويجب أن تكون النسبة لا يزيد عن 1.4.
بعبارة أخرى ، إذا حدث خطأ في الطور الأرضي في شبكة ثلاثية الطور مع محايد معزول ، فإن الجهد بين المراحل المتبقية والأرض يزيد بنحو 1.73 مرة في نفس الوقت لشبكة ذات محايد مؤرض بشكل فعال ، هذه القيمة لا تتجاوز 1.4. ...
هذا الجانب مهم عندما يتعلق الأمر بشبكات الجهد العالي ، حيث ، بفضل المحايدة المؤرضة بشكل فعال ، ليست هناك حاجة لزيادة كمية العزل في المعدات وفي الشبكات نفسها ، أي إنتاج الشبكات والأجهزة التي ستعمل في ظروف مع محايد مؤرض فعال سيكون دائمًا أرخص.
توصي اللجنة الكهروتقنية الدولية بتصنيف الشبكات ذات الجهد العالي والعالي ذات الجهد المحايد المتصل بالأرض أو المحايدة المتصلة بالأرض من خلال مقاومة منخفضة على أنها شبكات ذات محايد مؤرض بشكل فعال. على وجه الخصوص ، يتم تصنيف الشبكات في روسيا بجهد 110 كيلو فولت على أنها شبكات ذات محايد مؤرض بشكل فعال.
وفقًا لقواعد التشغيل الفني للتركيبات الكهربائية للمستهلكين ، بالنسبة للشبكات ذات المحايد المؤرض بشكل فعال ، يتم ضبط أقصى مقاومة لجهاز التأريض إلى 0.5 أوم ، مع مراعاة التأريض الطبيعي ، ويجب ألا يكون لجهاز التأريض الاصطناعي مقاومة أكثر من - أكبر من 1 أوم. ينطبق هذا على التركيبات الكهربائية بجهد 1 كيلو فولت حيث يتجاوز تيار العطل الأرضي 500 أمبير.
تملي هذا التوفير من خلال الحاجة إلى تمرير تيارات كبيرة عبر الجهاز في حالة حدوث ماس كهربائي إلى الأرض عندما يكون جهد التيار الكهربائي مرتفعًا أو مرتفعًا للغاية ، ومتطلبات الحد من الجهد بين مراحل العمل والأرض ، من أجل تقليل الجهد الزائد الخطير والجهد اللمسي في حالة الطوارئ ، وكذلك تعويض الإمكانات خارج المحطة الفرعية.
من الضروري توزيع الإمكانات بالتساوي على أراضي المحطة الفرعية ، وكذلك استبعاد ظهور الفولتية على مسافة من المحطة الفرعية ، والتي يتم تحقيقها باستخدام أجهزة معادلة محتملة ، والتي تعد جزءًا إلزاميًا من أجهزة التأريض لـ المحايدة المؤرضة بشكل فعال.
الفروق الدقيقة والمتطلبات الهامة في تنفيذ أجهزة التأريض للشبكات ذات المحايد المؤرضة بشكل فعال تخلق صعوبات في حسابها وبنائها ، مما يجعل هذه الهياكل كثيفة المواد ، خاصة إذا كانت التربة ذات مقاومة عالية ، مثل التربة الصخرية أو الصخرية أو الرملية. شروط البناء ضيقة.
بطبيعة الحال ، فإن بعض العيوب المزعومة متأصلة في الشبكات ذات الأساس المحايد الفعال والنموذجي. من خلال المحايد المؤرض للمحول ، في حالة حدوث ماس كهربائي على الأرض ، يحدث تيار ماس كهربائى كبير ويجب التخلص من ذلك بسرعة عن طريق الفصل ، وذلك بفضل أجهزة حماية الترحيل.
الدوائر القصيرة بشكل أساسي في الأرض في شبكات الجهد العالي 110 كيلو فولت هي ذاتية الفصل وبفضلها أجهزة الإغلاق التلقائي تمت استعادة الطاقة. لكي تكون قادرًا على تصريف التيارات الكبيرة ، تم بناء حلقات التأريض ، لكنها غالية الثمن.
يمكن أن تتجاوز تيارات الدائرة القصيرة أحادية الطور إلى الأرض ، في حالة وجود عدد كبير من المحولات المحايدة المؤرضة ، تيار دائرة ثلاثية الطور ، وللتخلص من هذه الحالة ، يكون وضع التأريض الجزئي للمحولات المحايدة تستخدم ، لهذا الجزء من المحولات (110-220 كيلو فولت) غير مؤرضة ، يتم عزل المحولات عن طريق الاتصال بفواصل مفتوحة. أو يحدون تيار الدائرة القصيرة للمحول إلى الأرض من خلال تأريضه المحايد من خلال مقاومة خاصة.
لكل قسم من أقسام الشبكة ، يتم العثور على الحد الأدنى لعدد المحايدين المؤرضين من خلال الحسابات. قائم على متطلبات حماية التتابع للحفاظ على تيارات خطأ الأرض عند مستوى معين ولضمان حماية عزل المحايدة المؤرضة من الجهد الزائد ، يتم تحديد نقاط التأريض المناسبة لنظام الطاقة.
الحقيقة هي أن المحولات من 110 إلى 220 كيلو فولت ، تقليديًا لمصنعينا ، تتميز بانخفاض العزل المحايد ، على سبيل المثال ، بالنسبة لمحولات 110 كيلو فولت مع تنظيم الجهد تحت الحمل ، فإن العزل المحايد يتوافق مع 35 كيلو فولت ، حيث يتم تبديل الأجهزة بفئة العزل مدرجة على الجانب المحايد 35 كيلو فولت. الأمر نفسه ينطبق على محولات 220 كيلو فولت. التأثير الاقتصادي كبير.
تم تصميم هذه المحولات للعمل في شبكات ذات محايد مؤرض بشكل فعال ، ولن يتجاوز الجهد خلال دائرة قصر إلى الأرض من هذه الشبكات ثلث قيمة الخط ، أي 42 كيلو فولت لكل 110 كيلو فولت.
لحماية الجهد الزائد للمحايدة المؤرضة ، للحماية في أوضاع عدم التحميل مع توصيلات الطور الجزئي أو انقطاع المحولات ذات المحايدة المعزولة ، يتم استخدام أجهزة حماية الجهد الزائد لفترة قصيرة. المحايدون محميون بمحددات لجهد الإطفاء الأقصى المسموح به وهو 50 كيلو فولت.