Ⅰ. Introduzione
La messa a terra del punto neutro è una delle specifiche operative e di sicurezza più critiche per i trasformatori di potenza ad alta-tensione, in particolare per le apparecchiature della rete elettrica da 110 kV e superiori. Una ragionevole configurazione di messa a terra del punto neutro può sopprimere efficacemente la sovratensione di commutazione, evitare guasti all'isolamento e garantire l'azione precisa dei dispositivi di protezione del sistema di alimentazione. Negli scenari di distribuzione dell'energia industriale e commerciale, entrambitrasformatore di distribuzione riempito d'olioe le apparecchiature elettriche di grande-capacità si affidano a strategie di messa a terra neutrale standardizzate per mantenere la stabilità operativa a lungo-termine.
Essendo un dispositivo di distribuzione dell'energia di media e grande-capacità ampiamente utilizzato, il trasformatore trifase da 750 kVA viene spesso utilizzato nei parchi industriali, nei complessi commerciali e nelle reti elettriche di supporto. Padroneggiare le regole di messa a terra del punto neutro è essenziale per eliminare i pericoli nascosti di sovratensione durante le operazioni di messa in servizio, spegnimento e commutazione delle apparecchiature.
JINSHANMEN TECHNOLOGY CO., LTD è un produttore professionale di apparecchiature di trasmissione e distribuzione di potenza in serie-completa. L'azienda produce principalmente trasformatori di potenza a bagno d'olio, trasformatori di potenza a secco-, trasformatori di potenza a spirale tridimensionale-a bagno d'olio, trasformatori di potenza a bobina tridimensionale-a secco di tipo-, trasformatori di potenza a secco-a prova di esplosione per miniere, trasformatori di potenza a prova di esplosione-per miniere, trasformatori di potenza in lega amorfa, trasformatori di potenza con regolazione della capacità di carico, trasformatori di tipo a secco-per locomotive, nonché sottostazioni prefabbricate, sottostazioni modulari, sottostazioni di tipo box per energia eolica, quadri di alta e bassa tensione e altre apparecchiature di trasmissione e distribuzione. Grazie a una ricerca approfondita-sulle specifiche di funzionamento del sistema di alimentazione, forniamo una configurazione standardizzata di messa a terra e protezione per trasformatore di distribuzione riempito d'olio, trasformatore trifase da 750 kVA e tutti i prodotti di supporto per adattarsi alle complesse condizioni operative della rete.
Ⅱ. Principio fondamentale: perché il punto neutro deve essere messo a terra durante la commutazione del trasformatore
1. Rischio di sovratensione del punto neutro senza messa a terra
Durante l'operazione di chiusura e apertura degli interruttori automatici ad alta-tensione, si verifica spesso la separazione di fase o la commutazione non-sincrona. Se il centro stella del trasformatore rimane senza messa a terra, il potenziale neutro flottante produrrà una pericolosa sovratensione, che metterà direttamente in pericolo l'isolamento dell'avvolgimento. Questo pericolo nascosto esiste universalmente in tutte le-apparecchiature di distribuzione dell'energia ad alta tensione, incluse leTrasformatore trifase da 750 kvacomunemente utilizzati nelle reti elettriche industriali.
Per i trasformatori di alimentazione-con alimentazione su un lato, un punto neutro senza messa a terra farà sì che la tensione da neutro-a-terra raggiunga la tensione di fase completa in condizioni di commutazione di fase non-completa-di fase. Nel frattempo, l'accoppiamento capacitivo tra gli avvolgimenti di alta-tensione e di bassa-tensione genererà una sovratensione trasferita dal lato di alta-tensione al lato di bassa-tensione. Nei casi più gravi, si attiverà una sovratensione di risonanza, causando danni irreversibili all'isolamento del trasformatore.
Per i trasformatori-di invio con fonti di alimentazione low-side, i punti neutri senza messa a terra comportano rischi più gravi. Prima della connessione alla rete, i guasti di messa a terra monofase-sul lato dell'alta-tensione aumenteranno il potenziale del punto neutro alla tensione di fase. Durante la connessione alla rete asincrona, la tensione flottante del punto neutro può raggiungere il doppio della tensione di fase e la tensione di fase non chiusa può raggiungere 2,73 volte la tensione di fase, causando facilmente scariche di isolamento e guasti.
2. Specifiche operative del settore
Nella rete elettrica cinese da 110 kV e oltre, la messa a terra diretta del punto neutro- è la modalità operativa principale. Per garantire la sensibilità della protezione sequenza zero-, l'interruttore di messa a terra neutro dei trasformatori principali è solitamente aperto durante il normale funzionamento. Tuttavia, l'interruttore di messa a terra del neutro deve essere chiuso durante tutte le operazioni di messa in servizio e di arresto per sopprimere la sovratensione di commutazione e proteggere l'isolamento dell'avvolgimento.
Ⅲ. Configurazione della protezione della messa a terra del punto neutro
1. Composizione della protezione e logica dell'azione
La protezione della messa a terra del punto neutro del trasformatore adotta una configurazione parallela di relè di corrente a sequenza zero e relè di tensione a sequenza zero, con un ritardo fisso di 0,5 s. Quando si verifica un guasto di messa a terra del sistema e l'intervallo di scarica si rompe e si scarica, la corrente a sequenza zero-rilevata dal trasformatore di corrente a intervallo dedicato attiva l'azione del relè di corrente. Se il divario non si scarica, il relè di tensione a sequenza zero- risponde alla sovratensione sbilanciata del sistema per completare la protezione dai guasti.
Per i guasti di messa a terra dell'arco intermittente, l'elemento temporale comune della protezione del gap è progettato senza la funzione di ritorno medio,- che garantisce un'azione di protezione affidabile e coerente durante i guasti dell'arco continuo ed evita il rifiuto della protezione o il cattivo funzionamento.
Ⅳ. Requisiti di messa a terra per l'eccitazione del trasformatore senza-carico
L'alimentazione di trasformatori a vuoto-senza messa a terra del punto neutro rappresenta un grave rischio operativo in-sito. Il potenziale neutro fluttuante causerà tre rischi tipici: sovratensione di fase-a livello del neutro-a-terra, sovratensione trasferita capacitiva ad alta-bassa tensione e sovratensione risonante. Tutte e tre le tensioni anomale avranno un impatto sul sistema di isolamento del trasformatore di distribuzione riempito d'olio e di altre apparecchiature elettriche, accelerando l'invecchiamento dell'isolamento o causando guasti diretti.
Pertanto, è una specifica obbligatoria in-sito che il punto neutro debba essere messo a terra in modo affidabile prima di alimentare qualsiasi trasformatore ad alta-tensione senza carico.
Ⅴ. Principi generali di disposizione della messa a terra del neutro del trasformatore
Il principio fondamentale della disposizione di messa a terra del punto neutro è mantenere stabile l'impedenza di sequenza zero della sottostazione-ed evitare grandi fluttuazioni nella distribuzione della corrente di sequenza zero-, garantendo così il coordinamento e l'accuratezza delle impostazioni di protezione della rete elettrica. Le regole di disposizione specifiche sono classificate in base al numero di trasformatori e alle modalità di funzionamento del bus.
1. Sottostazione di trasformazione singola
Il punto neutro del trasformatore deve essere messo a terra direttamente durante il normale funzionamento. Le impostazioni di protezione vengono calcolate in base allo stato operativo con messa a terra. Durante la manutenzione e l'interruzione del trasformatore, regolare le impostazioni di protezione o disabilitare i segmenti di protezione corrispondenti in base alle specifiche operative speciali.
2. Due o più trasformatori
Durante il normale funzionamento, solo un punto neutro del trasformatore viene mantenuto direttamente a terra. Quando il trasformatore con messa a terra è fuori servizio, commuta un altro trasformatore senza messa a terra sullo stato di messa a terra diretta per mantenere stabile l'impedenza di sequenza zero-. Se per motivi particolari sono necessari due punti di terra, sostituire il punto di terra in tempo quando scatta un trasformatore collegato a terra.
3. Funzionamento a doppio bus con tre o più trasformatori
Mantenere due punti di messa a terra neutri rispettivamente su bus diversi per bilanciare la distribuzione dell'impedenza a sequenza zero. Quando un punto di messa a terra non funziona, sostituirlo con un trasformatore senza messa a terra sul bus corrispondente. Se non è possibile realizzare la sostituzione del bus incrociato-, classificarla come operazione speciale e regolare i parametri di protezione.
4. Supplemento per scenari speciali
Quando la manutenzione della linea-corta provoca cambiamenti nella distribuzione della corrente a sequenza zero-, aumentare in modo appropriato il numero di trasformatori messi a terra per compensare i cambiamenti di impedenza. Gli autotrasformatori e i trasformatori con requisiti speciali di livello di isolamento devono funzionare con punti neutri permanentemente messi a terra.
Ⅵ. Funzionamento standard per la commutazione dell'interruttore di messa a terra del neutro
1. Sequenza operativa
Tutti gli interruttori di messa a terra del punto neutro devono seguire prima il terreno e interrompere successivamente il principio per garantire che la rete elettrica abbia punti di messa a terra continui senza zone morte fluttuanti. I passaggi standard sono i seguenti: innanzitutto chiudere l'isolatore di messa a terra del neutro di standby; in secondo luogo, aprire l'isolatore di messa a terra originale e funzionante; infine, cambia la configurazione della protezione di sequenza zero-sul trasformatore appena messo a terra.
2. Base teorica per "Chiudere prima, rompere poi"
I trasformatori principali ad alta-tensione adottano interruttori automatici a fase-divisa, che sono soggetti a chiusure o interruzioni di fase non-completa-durante il funzionamento. Se la messa a terra del punto neutro viene scollegata per prima, il punto neutro mobile genererà una grave sovratensione-sequenza zero in condizioni di fase non-sincrona e non-completa-, che verrà accoppiata al lato di bassa-tensione e danneggerà l'isolamento. Il metodo "chiudi prima, interrompi dopo" mantiene continui vincoli di messa a terra, limitando efficacemente la sovratensione transitoria.
In termini di logica di protezione, questa operazione garantisce che la protezione a sequenza zero o la protezione gap sia sempre attiva, evitando zone vuote di protezione e garantendo vincoli di sicurezza continui per il trasformatore e l'intero sistema di sbarre collettrici.
Ⅶ. Conclusione
La messa a terra del punto neutro del trasformatore non è solo una condizione base di connessione alla rete, ma anche una barriera di sicurezza fondamentale per sopprimere la sovratensione di commutazione, prevenire danni all'isolamento e garantire la precisione della protezione. Tutte le operazioni di energizzazione a vuoto, manutenzione di spegnimento e commutazione di messa a terra devono essere conformi a procedure standardizzate per eliminare i rischi di sovratensione del neutro fluttuante. Una disposizione di messa a terra ragionevole e un funzionamento standardizzato sono garanzie essenziali per il funzionamento stabile a lungo termine delle apparecchiature di distribuzione dell'energia.
JINSHANMEN TECNOLOGIA CO., LTDaderisce a rigorosi standard di funzionamento della rete elettrica. Ottimizziamo la messa a terra e l'adattamento della protezione per trasformatori di distribuzione riempiti d'olio, trasformatori trifase da 750 kVA e tutte le serie di apparecchiature di distribuzione di energia, fornendo soluzioni di apparecchiature di alimentazione sicure, conformi e affidabili per progetti di distribuzione di energia globale.