طرق تشغيل المحايدين لمحولات نظام الطاقة

تحتوي المحولات على محايدة يكون أسلوب تشغيلها أو طريقة عملها في التأريض بسبب:

• متطلبات السلامة وحماية العمال ،

• تيارات خطأ الأرض المسموح بها ،

• الجهد الزائد الناتج عن أعطال الأرض ، وكذلك جهد التشغيل للمراحل السليمة للتركيبات الكهربائية بالنسبة للأرض ، والتي تحدد مستوى عزل الأجهزة الكهربائية ،

• الحاجة إلى ضمان التشغيل الموثوق به لترحيل التأريض ،

• إمكانية استخدام أبسط مخططات الشبكات الكهربائية.

في حالة حدوث خطأ أرضي أحادي الطور ، يتم كسر تناسق النظام الكهربائي: تغيرات الطور بالنسبة للتغير الأرضي ، تظهر تيارات خطأ الأرض ، وتحدث الفولتية الزائدة في الشبكات. تعتمد درجة تغيير التماثل على الوضع المحايد.

الوضع المحايد له تأثير كبير على أوضاع تشغيل أجهزة الاستقبال الكهربائية ، ومخططات نظام الطاقة ، ومعلمات المعدات المختارة.

التيار الرئيسي المحايد هو مجموعة من النقاط والموصلات المحايدة المترابطة التي يمكن عزلها عن التيار الكهربائي أو توصيلها بالأرض من خلال مقاومة منخفضة أو عالية.

يتم استخدام الأوضاع المحايدة التالية:

• محايد أصم الأرض ،

• محايد معزول

• محايدة مؤرضة بشكل فعال.

يتم تحديد اختيار الوضع المحايد في الشبكات الكهربائية من خلال الإمداد المستمر للمستهلكين ، موثوقية العملوسلامة موظفي الخدمة وكفاءة التركيبات الكهربائية.

يمكن تأريض المحولات المحايدة للتركيبات الكهربائية ثلاثية الطور ، إلى اللفات التي تتصل بها الشبكات الكهربائية ، مباشرة عن طريق المقاومة الاستقرائية أو النشطة أو عزلها عن الأرض.

إذا كان ملف المحول المحايد متصلاً بجهاز التأريض مباشرة أو من خلال مقاومة منخفضة ، فإن هذا المحايد يسمى مؤرض بشكل أعمى ، والشبكات المتصلة به ، على التوالي ، شبكات ذات محايد مؤرض.

يسمى المحايد غير المتصل بجهاز تأريض محايد معزول.

الشبكات ، التي يتم توصيل المحايد منها بجهاز التأريض من خلال مفاعل (المقاومة الاستقرائية) ، والتي تعوض عن التيار السعوي للشبكة ، تسمى الشبكات ذات المحايد المؤرض أو المعوض.

تسمى الشبكات التي يرتكز محايدها من خلال المقاوم (المقاومة) بشبكة ذات محايد مؤرض مقاوم.

شبكة كهربائية بجهد أعلى من 1 كيلو فولت ، حيث لا يتجاوز عامل الخطأ الأرضي 1.4 (عامل الصدع الأرضي هو نسبة فرق الجهد بين المرحلة غير التالفة والأرض عند نقطة حدوث خطأ أرضي آخر أو اثنين آخرين مراحل الفرق المحتمل بين المرحلة والأرض في تلك اللحظة قبل الإغلاق) تسمى الشبكة مع محايدة مؤرضة بشكل فعال.

تنقسم التركيبات الكهربائية ، اعتمادًا على تدابير السلامة الكهربائية ، إلى 4 مجموعات:

• التركيبات الكهربائية بجهد أعلى من 1 كيلو فولت في شبكات ذات محايد مؤرض بشكل فعال (مع تيارات عالية للأعطال الأرضية) ،

• التركيبات الكهربائية بجهد يزيد عن 1 كيلو فولت في شبكات ذات محايد معزول (بتيارات أرضية منخفضة) ،

• التركيبات الكهربائية بجهد يصل إلى 1 كيلو فولت مع محايد مؤرض ،

• التركيبات الكهربائية بجهد يصل إلى 1 كيلو فولت مع محايد معزول.

الأنماط المحايدة للأنظمة ثلاثية الطور

الجهد الكهربائي ، kV الوضع المحايد ملحوظة 0.23 متطلبات السلامة المحايدة المؤرضة للصم. جميع العبوات الكهربائية مؤرضة 0.4 0.69 محايد معزول لتحسين موثوقية مصدر الطاقة 3.3 6 10 20 35 110 محايد مؤرض بشكل فعال لتقليل جهد المراحل المفتوحة إلى الأرض عندما يتم تقصير مرحلة واحدة إلى الأرض وتقليل جهد العزل المقدر 220330500750 1150

الأنظمة ذات المحايدة المؤرضة العمياء هي أنظمة ذات تيار عطل أرضي مرتفع. في حالة حدوث ماس كهربائي ، يتم فصل الدائرة القصيرة تلقائيًا. في أنظمة 0.23 كيلوفولت و 0.4 كيلوفولت ، فإن هذا الإغلاق تمليه متطلبات السلامة. جميع إطارات المعدات مؤرضة في وقت واحد.

يتم تنفيذ الأنظمة 110 و 220 كيلو فولت وما فوق مع محايد مؤرض بشكل فعال ... في حالة حدوث ماس كهربائي ، يتم أيضًا تعطل الدائرة القصيرة تلقائيًا. هنا ، يؤدي تأريض المحايد إلى انخفاض في جهد العزل المقنن. إنه يساوي جهد الطور للمراحل غير التالفة على الأرض. للحد من حجم تيارات خطأ الأرض ، لا يتم تأريض جميع المحولات المحايدة (التأريض الفعال).

الأنماط المحايدة للأنظمة ثلاثية الطور: أ - محايد مؤرض ، ب - محايد معزول

محايد معزول يسمى محايد ، غير متصل بجهاز تأريض أو متصل من خلال أجهزة تعوض التيار السعوي في الشبكة ، محولات الجهد وغيرها من الأجهزة عالية المقاومة.

نظام مع محايد معزول يستخدم لتحسين موثوقية مصدر الطاقة. يتميز بحقيقة أنه عند إغلاق إحدى الطور على الأرض ، يزداد جهد موصلات الطور بالنسبة إلى الأرض إلى خط الجهد، وتناظر الضغوط ينكسر. يتدفق التيار السعوي بين الخط والمحايد. إذا كان أقل من 5 أمبير ، فيُسمح له بمواصلة التشغيل لمدة تصل إلى ساعتين لمولدات التوربينات بقوة تصل إلى 150 ميجاوات وللمولدات الكهرومائية - حتى 50 ميجاوات. إذا وجد أن الدائرة القصيرة لم تحدث في لف المولد ، ولكن في الشبكة ، فيُسمح بالعمل لمدة 6 ساعات.

الشبكات من 1 إلى 10 كيلوفولت هي شبكات ذات جهد مولد لمحطات توليد الكهرباء وشبكات التوزيع المحلية. عندما يتم تأريض مرحلة واحدة في مثل هذا النظام ، يزداد جهد المراحل غير التالفة بالنسبة إلى الأرض إلى قيمة جهد الشبكة. لذلك يجب تصنيف العزل لهذا الجهد.

الميزة الرئيسية للوضع المحايد المعزول هي القدرة على توفير الطاقة لمستهلكي التغذية والمستهلكين الذين يعانون من خطأ أرضي أحادي الطور.

عيب هذا الوضع هو صعوبة الكشف عن موقع الخطأ الأرضي.

تؤدي الموثوقية المتزايدة للوضع (أي إمكانية التشغيل العادي في حالة الأعطال الأرضية أحادية الطور ، والتي تشكل جزءًا كبيرًا من انهيار المعدات الكهربائية) للمحايد المعزول إلى استخدامه الإلزامي عند الفولتية أعلاه 1 كيلوفولت حتى 35 كيلوفولت وتشمل هذه الشبكات مجموعات كبيرة من المستهلكين والمستهلكين للطاقة.

من جهد 110 كيلو فولت وما فوق ، يصبح استخدام الوضع المحايد المعزول غير مربح اقتصاديًا ، نظرًا لأن الزيادة في الجهد بالنسبة إلى الأرض من مرحلة إلى أخرى تتطلب زيادة كبيرة في عزل الطور. يُسمح باستخدام الوضع المحايد المعزول حتى 1 كيلو فولت ويتم تبريره من خلال زيادة متطلبات السلامة الكهربائية.

اقرأ أيضا: استخدام الشبكات الكهربائية المعزولة المحايدة