Интихоб ва танзимоти муҳофизатӣ барои усулҳои заминсозии нуқтаҳои бетарафи трансформатори 110 кВ.

Муқаддима

Дар системаҳои барқии баландшиддат, усули заминкунии нуқтаи нейтралии трансформатор омили муҳимест, ки ба бехатарӣ, эътимоднокӣ ва устувории система таъсир мерасонад. Барои системаҳои барқии 110 кВ, интихоби усули заминкунии нуқтаи нейтралӣ мустақиман ба сатҳи изолятсияи таҷҳизот, муҳофизати аз ҳад зиёд шиддат, конфигуратсияи муҳофизати реле ва эътимоднокии таъминоти барқ ​​таъсир мерасонад. Дар Чин, системаҳои 110 кВ одатан як ... -ро қабул мекунанд. усули қисман самараноки заминсозӣ, ки дар он баъзе нуқтаҳои бетарафи трансформатор мустақиман ба замин пайваст карда шудаанд, дар ҳоле ки дигарон бе замин боқӣ мемонанд, ки ҳадафи он маҳдуд кардани ҷараёнҳои кӯтоҳмуддати якфазавӣ ва пешгирӣ аз таҳдидҳои аз ҳад зиёд шиддат мебошад.

Дар ин мақола хусусиятҳо, бартариятҳо ва маҳдудиятҳои усулҳои гуногуни заминсозии нуқтаи бетарафи трансформатори 110 кВ таҳлил карда мешаванд, стратегияҳои оптималии конфигуратсияи муҳофизатӣ омӯхта мешаванд ва тамоюлҳои ояндаи рушд пешниҳод карда мешаванд.

1 Усулҳои асосии заминсозии нуқтаҳои бетараф барои трансформаторҳои 110 кВ

1.1 Заминакунии мустақим

Заминаи мустақимба пайвастшавии мустақими нуқтаи бетарафи трансформатор ба замин дахл дорад. Ин усул потенсиали нуқтаи бетарафиро самаранок муайян мекунад ва кафолат медиҳад, ки ҳангоми вайроншавии заминии якфаза, афзоиши шиддати фазаи ғайримуқаррарӣ аз 1,4 маротиба аз шиддати фаза зиёд намешавад. Ин ба кам кардани талаботи изолятсияи таҷҳизот ва кам кардани хароҷот мусоидат мекунад.

Аммо, як камбудии назаррас ин аст, ҷараёни хеле баланди садамаи заминӣ дар якфаза(то якчанд ҳазор ампер), ки метавонад ба иқтидори қатъкунии автомати автоматӣ ва устувории система таъсир расонад. Аз ин рӯ, ба замин пайвасткунии мустақим одатан дар системаҳои шиддати 110 кВ ва баландтар истифода мешавад, ки дар онҳо бартарафкунии зуди ноқисӣ зарур аст.

1.2 Нейтралии беасос

Дар системаи беасос, нуқтаи бетарафи трансформатор аз замин изолятсия карда шудааст. Вақте ки садамаи заминии якфаза ба амал меояд, ҷараёни садама хеле хурд аст (асосан ҷараёни иқтидори система), ки ба система имкон медиҳад, ки дар муддати кӯтоҳ (одатан то 2 соат) кор кунад. Ин ба таври назаррас беҳтар мекунад эътимоднокии таъминоти барқ.

Аммо, дар системаҳои безаминӣ, ноқисҳои заминии якфаза метавонанд боиси баланд шудани шиддати фазаи ғайримуқаррарӣ то сатҳи шиддати хат шаванд. Агар изолятсия заиф бошад, ин метавонад ба вайроншавӣ оварда расонад ва ба ноқисии фаза ба фаза табдил ёбад. Илова бар ин, заминкунии камони фосилавӣ метавонад боиси пайдоиши шиддати аз ҳад зиёди камон, ба 3-3,5 маротиба шиддати фаза мерасад, ки ба изолятсияи трансформатор таҳдид мекунад.

1.3 Пайвастшавӣ тавассути импеданси хурд

Барои мувозинат кардани афзалиятҳо ва нуқсонҳои системаҳои заминии мустақим ва заминӣ, усули заминкунии импедансӣаксар вақт истифода мешавад. Ин заминро тавассути муқовимати хурд ё реаксияи хурд дар бар мегирад.

• Заминакунии муқовимати хурдҶараёни ноқисро то чандсад ампер маҳдуд мекунад ва таъсири онро ба система кам мекунад ва дар айни замон кори босуръати муҳофизатро имконпазир месозад. Ин усул шиддати аз ҳад зиёдро самаранок пахш мекунад ва барои шабакаҳои тақсимоти дорои кабелҳои пуршиддат бо ҷараёнҳои калони иқтидор мувофиқ аст.
• Заминакунии реактивии хурд: Метавонад ҷараёни иқтидори системаро тавассути ҷараёни индуктивӣ ҷуброн кунад ва эҳтимолияти дубора пайдо шудани камонро кам кунад. Ин усул аксар вақт усули заминсозии ҷуброншуда ҳисобида мешавад.

Пайвасткунӣ тавассути импеданси хурд бартариҳои ҳам системаҳои мустақим ва ҳам бесимро муттаҳид мекунад ва фишори аз ҳад зиёди шиддат ва эътимоднокии нисбатан баланди таъминоти барқро таъмин мекунад. Он дар системаҳои 110 кВ, махсусан онҳое, ки ҷараёнҳои иқтидори назаррас доранд ё ба сифати баланди барқ ​​ниёз доранд, ба таври васеъ истифода мешавад.

2 Танзимоти муҳофизатӣ барои нуқтаҳои бетарафии трансформатори 110 кВ

2.1 Таҳдидҳои шиддати аз ҳад зиёд

Сатҳи изолятсияи нуқтаи бетарафи трансформатори 110 кВ одатан чунин аст нимизолятсионӣ, бо рейтинги шиддати тобовар танҳо як сеяки охири хат. Ин нуқтаи бетарафиро ба осеби аз ҳад зиёд шиддат осебпазир мегардонад. Намудҳои асосии аз ҳад зиёд шиддат иборатанд аз:

• Шиддати аз ҳад зиёди басомади барқ: Аз гузариши хатҳо, занҷирҳои кӯтоҳи асимметрӣ ё аз даст додани ногаҳонии сарборӣ ба вуҷуд меояд.
• Шиддати аз ҳад зиёди резонансӣ: Дар натиҷаи лаппишҳо, ки дар натиҷаи таъсири мутақобилаи байни унсурҳои индуктивӣ ва сиғимӣ ҳангоми кори система ё нокомиҳо ба вуҷуд меоянд.
• Шиддати аз ҳад зиёдро иваз кардан: Дар натиҷаи табдили энергияи магнитӣ ва электростатикӣ ҳангоми кушодан ё пӯшидани автоматҳои автоматикӣ ба вуҷуд меояд.
• Шиддати барқ ​​аз ҳад зиёд: Дар натиҷаи зарбаҳои барқ ​​ба вуҷуд омада, бо амплитудаи баланд ва давомнокии кӯтоҳ тавсиф мешавад.

2.2 Дастгоҳҳои муҳофизатии маъмулӣ

Барои муҳофизат кардани нуқтаи бетарафи трансформатор, дастгоҳҳои муҳофизатии зерин одатан истифода мешаванд:

• Боздорандагони шиддати барқ: Инҳо шиддати аз ҳад зиёди барқ ​​ва шиддати аз ҳад зиёди гузаришро маҳдуд мекунанд. Аммо, пасткунакҳои стандартии шиддат аксар вақт барои сатҳи пасти изолятсияи нуқтаҳои бетарафи трансформатори 110 кВ нокифоя мебошанд, ки интихобро душвор мегардонад.
• Фосилаҳои изолятсия: Инҳо аз шиддати аз ҳад зиёди басомади барқ ​​ва резонанс муҳофизат мекунанд. Вақте ки шиддати аз ҳад зиёд ба амал меояд, фосила вайрон мешавад ва нуқтаи бетарафро ба замин пайваст мекунад, то афзоиши шиддатро маҳдуд кунад. Камбудӣ душвории танзими дақиқи масофаи фосила аст, ки метавонад ба ҳамоҳангсозии нодурусти муҳофизат оварда расонад.
• Пайвасти мувозии боздоштани шиддат ва фосилаИн усули муҳофизати васеъ истифодашаванда аст. Рафъкунандаи шиддати барқ ​​аз ҳад зиёд шиддатро идора мекунад, дар ҳоле ки фосила шиддати аз ҳад зиёд шиддати басомади барқ ​​ва резонансро ҳал мекунад. Ин фосила инчунин рафъкунандаи шиддатро аз шиддати аз ҳад зиёд шиддати басомади барқ, ки метавонад боиси вайрон шудани он гардад, муҳофизат мекунад. Ин равиш бартариҳои иловагиро пешниҳод мекунад.

2.3 Танзимоти муҳофизати реле

Муҳофизати реле барои нуқтаи бетарафи трансформатори 110 кВ асосан ҷанбаҳои зеринро дар бар мегирад:

• Ҳифзи ҷараёни пайдарпайи сифрӣБарои трансформаторҳои мустақиман ба замин пайвастшуда, муҳофизати ҷараёни пайдарпайи сифр барои зуд бартараф кардани нуқсонҳои заминӣ танзим карда шудааст. Муҳофизат одатан ба қисмҳо тақсим мешавад, ки таъхирҳои кӯтоҳ барои маҳаллисозии нуқсон ва таъхирҳои дарозтар барои хомӯш кардани ҳама тарафҳои трансформатор мавҷуданд.
• Ҳифзи шиддати пайдарпайи сифрӣ ва ҳифзи ҷараёни фосилаБарои трансформаторҳои заминӣ, муҳофизати шиддати пайдарпайи сифр ва муҳофизати ҷараёни фосила муқаррар карда мешаванд. Вақте ки садамаи заминӣ боиси аз даст додани нуқтаи заминии система мегардад, ки боиси афзоиши шиддати нуқтаи нейтралӣ мегардад, фосила вайрон мешавад. Муҳофизи ҷараёни фосила ё муҳофизати шиддати пайдарпайи сифр бо таъхири вақт (0.3-0.5 сония) амал мекунад, то трансформаторро аз ҳама тарафҳо фаъол созад.
• Ҳамоҳангсозии ҳифзи эҳтиётӣБарои таъмини интихобӣ, таъхири вақти муҳофизати пайдарпайии сифр бояд ҳамоҳанг карда шавад. Масалан, таъхири вақт барои муҳофизати эҳтиётӣ дар трансформатор бояд аз таъхири вақти муҳофизати хате, ки он пуштибонӣ мекунад, дарозтар бошад.

3 Тавсияҳои беҳсозӣ ва таҳлили парвандаҳо

3.1 Маҳдудиятҳои усулҳои анъанавӣ

Дар ҳоле ки истифодаи боздошткунандагони шиддат дар баробари фосилаҳоИн усул маъмул аст, аммо як қатор камбудиҳо дорад:

• Мушкилот дар интихоби боздоштани шиддатПайдо кардани фишангҳои стандартии баландшиддат, ки ба талаботи ҳам шиддати баланди кори доимӣ ва ҳам шиддати боқимондаи импулси пасти барқ ​​барои нуқтаҳои бетарафи трансформатори 110 кВ ҷавобгӯ бошанд, душвор аст.
• Мушкилот дар муқаррар кардани фосилаШиддати вайроншавии фосилаи ҳаво ба парокандагӣ дучор мешавад, ки ҳамоҳангсозии дақиқи кори фосиларо барои шароити "аз даст додани замин" ва "бо замин" душвор мегардонад.
• Мураккабии ҳифзи релеМуҳофизат аз "аз даст додани замин" (масалан, аз шиддати аз ҳад зиёди пайдарпайи сифр ва муҳофизати ҷараёни аз ҳад зиёди фосила) метавонад аз кор барояд, ки меъёрҳои иловагии басташавиро талаб мекунад, ки мураккабиро зиёд мекунад ва эътимоднокиро коҳиш медиҳад.

3.2 Бартариятҳои заминсозӣ тавассути реаксияи хурд

Таҳқиқот ва амалия нишон медиҳанд, ки заминӣ кардани нуқтаи бетараф тавассути реаксияи хурднисбат ба усулҳои анъанавии қисман ба замин пайваст кардан бартариҳои назаррас дорад:

• Талаботи сатҳи изолятсия кам карда шудПас аз қабули заминсозии реактивии хурд, сатҳи изолятсияи нуқтаи бетарафи трансформаторро аз 35 кВ то 20 кВ паст кардан мумкин аст, ки ниёз ба боздоштани шиддат ва фосилаҳоро аз байн мебарад ва конфигуратсияи муҳофизатро содда мекунад.
• Реҷаи ягонаи заминсозӣИн усул пайдоиши системаи ҷудогонаи заминӣ-нопайвастаро аз байн мебарад ва имкон медиҳад, ки ҳифзи марбута содда ё нопурра карда шавад ва бо ин васила эътимоднокӣ афзоиш ёбад.
• Нигоҳ доштани бартариятҳо: Он бартариҳои заминбандии қисманро, ба монанди муҳофизати оддӣ ва боэътимоди пайдарпайии сифр, нигоҳ медорад ва дар айни замон ҷараёнҳои кӯтоҳмуддати якфазаро маҳдуд мекунад.

3.3 Таҳлили омӯзиши парванда

Мисол табдили зеристгоҳи терминалии 110 кВ мебошад. Тарҳи аслӣ истифода шудааст боздоштани шиддати мувозӣ бо фосилабарои муҳофизати нуқтаҳои нейтралӣ. Аммо, пас аз қабули заминкунии реактивии хурд, талаботи сатҳи изолятсияи нуқтаи нейтралии трансформатор кам карда шуд, дастгоҳҳои муҳофизатӣ содда карда шуданд ва эътимоднокии амалиётӣ беҳтар карда шуд. Ҳисобҳо нишон доданд, ки муқовимати заминкунӣ метавонад ҷараёни ноқисро то чанд сад ампер маҳдуд кунад ва муҳофизати пайдарпайии сифрро ба осонӣ ҳамоҳанг кардан мумкин аст.

Ҳолати дигар бо ноқисӣ дар зеристгоҳи 110 кВ алоқаманд буд, ки дар он ноқисии муваққатии заминии якфаза дар хатти вурудӣ боиси вайрон шудани фосилаи нуқтаҳои нейтралӣ ва аз кор мондани трансформатор гардид. Таҳлил нишон дод, ки гарчанде ноқисии хат муваққатӣ буд, бозхондани маълумот аз шумораи зиёди муҳаррикҳои асинхронӣдар тарафи бор энергияро барои камон таъмин мекард ва камбудиро нигоҳ медошт. Ин нишон медиҳад, ки барои трансформаторҳо бо сарбориҳои назарраси муҳаррик (манбаъҳои баробар), муҳофизати пурраи нуқтаҳои бетараф, аз ҷумла муҳофизати ҷараёни аз ҳад зиёди пайдарпайи сифр, ҷараёни фосила ва муҳофизати шиддати пайдарпайи сифр, дар марҳилаи тарроҳӣ муҳим аст.

4 Хулоса ва дурнамо

Интихоби усули заминкунии нуқтаи нейтралии трансформатори 110 кВ ва конфигуратсияи муҳофизати он як вазифаи бисёрҷабҳа буда, ба назар гирифтани сохтори система, хусусиятҳои сарборӣ ва талаботи эътимоднокиро талаб мекунад. Дар ҳоле ки усули анъанавии заминкунии қисман дар якҷоягӣ бо пасткунандаҳои шиддат ва фосилаҳо маъмул аст, он бо мушкилот дар интихоби дастгоҳ ва ҳамоҳангсозии танзимот рӯбарӯ мешавад. усули заминкунии реактивии хурдалтернативаи умедбахшеро пешниҳод мекунад, ки эҳтимолан талаботи изолятсияро кам мекунад, муҳофизатро содда мекунад ва эътимоднокиро беҳтар мекунад.

Тамоюлҳои рушди оянда ба самтҳои зерин нигаронида мешаванд:

• Истифодаи дастгоҳҳои нав: Ба монанди фосилаҳои мураккаб ё фосилаҳои идорашаванда, ки дар баробари пешгирикунандаҳои афзоянда истифода мешаванд, ки эътимоднокӣ ва дақиқии муҳофизатро афзоиш медиҳанд.
• Технологияи ҳифзи рақамӣИстифодаи муҳофизати микрокомпютерӣ бо алгоритмҳои пешрафта (масалан, муайян кардани шакли мавҷ, таҳлили гармоникӣ) барои беҳтар кардани ҳассосият ва эътимоднокии муҳофизати ноқисҳои заминӣ.
• Стандартикунонӣ ва модулизатсияТаҳияи таҷҳизоти стандартикунонидашуда ва модулии муҳофизати нуқтаҳои бетараф барои содда кардани тарҳрезӣ ва нигоҳдорӣ.

Хулоса, беҳтар кардани усули заминсозии нуқтаи нейтралии трансформатори 110 кВ ва конфигуратсияи муҳофизат барои баланд бардоштани бехатарӣ, эътимоднокӣ ва кори иқтисодии системаи энергетикӣ муҳим аст. Бо пешрафтҳои технологӣ, интизор меравад, ки роҳҳои ҳалли оқилонатар ва самараноктар пайдо шаванд ва истифодаи васеъ пайдо кунанд.