Режими на заземяване на неутралната точка на енергийната система: Пълно ръководство за избор за различни нива на напрежение

Режимът на заземяване на неутралната точка е основната основа на дизайна на електроенергийната система, защитата от пренапрежение, конфигурацията на релейна защита и безопасната стабилна работа. Разумният избор на неутрални методи за заземяване на електроенергийната система директно определянадеждност на електрозахранването, разходи за изолация на електрическо оборудване, ефективност на обработка на повреди и безопасност при работа на мрежата, който е ключов технически стандарт за инженерно изграждане на електроенергийната мрежа, избор на енергийно оборудване и обновяване на електроенергийната система в световен мащаб.

Различни нива на напрежение, мащаб на мрежата, сценарии на приложение (градска електропреносна мрежа, планински електропровод, промишлена разпределителна мрежа, гражданска енергийна система с ниско-напрежение) съответстват на изключителни режими на работа в неутрална точка. Неправилният избор на заземяване лесно ще доведе до повреда на оборудването от преходно пренапрежение, едно-разширяване на повредата в заземяването на една фаза, чести прекъсвания на захранването и увеличени разходи за експлоатация и поддръжка. Тази статия систематично подреждамеждународни основни стандарти за избор на неутрално заземяване и най-добри практики в индустриятаза всички нива на напрежение, помагайки на чуждестранните купувачи на енергийно инженерство, мрежови изпълнители и дизайнери на електрически системи бързо да намерят оптималното решение за заземяване.

 

1. Основна класификация и принцип на работа на неутралните режими на заземяване на електроенергийната система

Понастоящем основните енергийни системи в световен мащаб приемат три стандартни режима на работа в неутрална точка, всеки с уникални технически предимства и приложими сценарии, покриващи всички приложения на мрежата с високо, средно и ниско напрежение:

• Неутрална точка Незаземен режим: Неутралната точка на трансформатора не е свързана към земята. Когато възникне еднофазова повреда в заземяването, системата може да продължи да работи 1-2 часа без прекъсване, с изключително висока непрекъснатост на захранването, подходящо за разпределителни мрежи със средно и ниско напрежение, които дават приоритет на надеждността на захранването.
• Неутрална точка, заземена чрез намотка за потискане на дъгата: Неутралната точка е свързана с намотка за потискане на дъгата, за да компенсира капацитивния ток, генериран от еднофазови-заземяващи повреди, да гаси заземяващите електрически дъги, да избягва периодично свръхнапрежение и повторно-запалване на дъгата и ефективно да предотвратява разширяването на повредата. Това е основното решение за междинни-електропреносни мрежи със средно напрежение и електропроводи със сложен терен.
• Неутрална точка, здраво заземена (директно заземена): Неутралната точка е директно свързана със земята без никакъв импеданс. Той може бързо да освободи ток на повреда, да си сътрудничи с устройства за релейна защита, за да реализира бързо изключване на повреда, да намали налягането на изолацията на оборудването и се използва широко в преносни системи с високо напрежение и свръх-високо напрежение.

 

2. Стандарти за професионален подбор за неутрални режими на заземяване по ниво на напрежение

Изборът на режими на работа на неутрална точка в официалните енергийни системи се основава главно на три основни индикатора:допустима стойност на пренапрежение на системата, еднофазен{0}}капацитивен ток на заземяване, изисквания за стабилност на мрежата, съчетано с разходите за изолация на оборудването и адаптивността на сценария. Стандартизираните правила за избор за всяко ниво на напрежение са както следва:

2.1 6kV-10kV разпределителна мрежа за средно напрежение: Незаземена/заземяване на намотка за потискане на дъгата

Системата 6-10kV е най-широко използваната разпределителна мрежа за средно напрежение в индустриални паркове, градски жилищни райони и търговски обекти по целия свят. За това ниво на напрежение изолацията на оборудването е проектирана въз основа на стандартите за мрежово напрежение и колебанията в разходите за изолация, причинени от настройката на режима на заземяване, са незначителни.

За да увеличите максималнонадеждност на захранването и намаляване на честите прекъсвания на захранването, 6-10kV електрически мрежи обикновено приемат незаземен режим на неутрална точка. Когато мащабът на мрежата е голям, линията е дълга и еднофазният заземителен капацитивен ток надвишава 10A, системата ще генерира непрекъснати заземителни дъги и преходно пренапрежение. в този случайзаземяване на неутрална точка чрез дъгогасителна намоткасе използва за компенсиране на капацитивен ток, елиминиране на дъгови повреди и осигуряване на непрекъснато захранване по време на непостоянни-повреди.

Приложими сценарии: Градски разпределителни мрежи, вътрешни фабрични електрозахранващи системи, общински инженерни електрически мрежи и други сценарии, изискващи висока непрекъснатост на захранването.

 

2.2 20kV-60kV мрежа за междинно напрежение: изключителен режим на заземяване на намотка за потискане на дъгата

Енергийната система 20-60kV принадлежи към нивото на преходно напрежение между разпределение на средно напрежение и пренос на високо напрежение, с типични междинни технически характеристики. Капацитивният ток на еднофазното заземяване на тази мрежа е умерен, мрежовата структура е сравнително проста и подобряването или намаляването на нивото на изолация на оборудването няма очевидно въздействие върху общата цена на проекта.

Изчерпателно разглеждане на защитата от пренапрежение, устойчивостта на грешки и оперативните разходи, индустрията уеднаквява приемането нарезонансно заземяване на неутрална точка чрез дъгогасителна намотка. Този режим идеално балансира надеждността на електрозахранването и безопасността на оборудването: той избягва проблема с честото изключване на режима на директно заземяване и също така елиминира скритата опасност от пренапрежение на незаземена система по време на дългосрочна-работа при повреда, превръщайки се в стандартна конфигурация за 20-60kV електропреносна мрежа.

Приложими сценарии: Регионални крайградски електрически мрежи, системи за електроснабдяване на минни райони и далекопроводи на средни{0}}разстояния.

 

2.3 110kV и над преносна мрежа с високо напрежение: твърдо заземяване (специален сценарий със заземяване на бобина за потискане на дъгата)

110kV, 220kV и по-високо напрежение и свръх-високоволтови електрически мрежи се фокусират върхунамаляване на инвестициите в изолация на оборудването, опростяване на конфигурацията на релейна защита и подобряване на ефективността на реагиране при повреда. Оборудването с високо напрежение има високи разходи за производство на изолация; приемането на стабилно заземен режим на неутрална точка може ефективно да намали нивото на пренапрежение на системата, да понижи стандарта за проектиране на изолация на трансформатори, разпределителни уреди и друго основно оборудване и значително да намали общите разходи за инженерингови доставки.

Режимът на твърдо заземяване може да формира стабилна верига на тока на повреда, да си сътрудничи с устройства за релейна защита с висока-чувствителност, за да реализира бързо локализиране и изолиране на повредата и да съчетае поддържащи съоръжения като напр.пълно{0}}мълниезащитни проводници и устройства за автоматично повторно затварянецялостно подобряване на стабилността на работа на високоволтови преносни линии.

Специална оптимизация на сценария: За ключови 110kV опорни линии и 110kV преносни линии в планински райони със сложен терен, чести удари на мълнии и нестабилна работа на мрежата, конвенционалното твърдо заземяване е лесно да причини големи -мащабни прекъсвания на електрозахранването поради мълнии. Следователно тези сценарии се приематрежим на заземяване на бобината за потискане на дъгатаза потискане на пренапрежението от мълния, намаляване на скоростта на прекъсване на повредата и подобряване на способността за-смущения при работа в планинската мрежа.

 

2.4 1kV Електрическа мрежа с ниско напрежение: Незаземен режим и 380/220V три-фазна пет-жична система

За електропреносни мрежи с ниско напрежение под 1 kV неутралната точка обикновено приема незаземен режим на работа, който може ефективно да избегне смущения от нулев-ток на последователност и да подобри стабилността на захранването с ниско напрежение.

В граждански и търговски универсални380/220V три-фазна пет{3}}проводна захранваща системанулевият проводник (N проводник) и заземяващият проводник (PE проводник) са разположени независимо. Нулевият проводник изпълнява функциите на верига за нулево-напрежение и еднофазно-фазно захранване, докато заземяващият проводник е предназначен за безопасно заземяване на оборудването, предотвратяване на злополуки с изтичане на електричество и осигуряване на безопасност на персонала и електрическото оборудване. Този стандарт е широко възприет в глобални граждански сгради, офис сгради и малки и средни-системи за търговско захранване.

 

3. Ключови фактори, определящи избора на режим на заземяване на неутралата

В действителните енергийни проекти изборът на режим на работа в неутрална точка не може да разчита единствено на нивата на напрежение и трябва да бъде цялостно оценен, съчетан със следните основни фактори, за да се осигури дългосрочна стабилна и ниска{1}}разходна работа на електропреносната мрежа:

• Толерантност към пренапрежение на системата: Съпоставете режима на заземяване според максимално допустимото преходно пренапрежение и пренапрежение на честотата на захранването на мрежата, за да избегнете повреда на изолацията и повреда на оборудването.
• Еднофазен-заземяващ капацитивен ток: Когато капацитивният ток е твърде голям, трябва да се използва заземяване на намотката за потискане на дъгата, за да се елиминират повредите на дъгата; малки текущи сценарии могат да приемат незаземен режим.
• Стабилност на работата на мрежата: Ключовите преносни линии и електрическите мрежи със сложни терени дават приоритет на способността за защита от-повреди и приемат резонансно заземяване; Градските магистрални високоволтови мрежи дават приоритет на бързата защита от повреда и приемат твърдо заземяване.
• Инженерни разходи и разходи за поддръжка: Балансирайте разходите за изолация на оборудването, разходите за конфигурация на защитното устройство и по-късните разходи за експлоатация и поддръжка, за да изберете най-це-ефективното решение.

 

4. Стойност на приложението в индустрията и анализ на ползите за клиента

За задгранични енергийни изпълнители, купувачи на енергийно оборудване и предприятия, работещи с мрежата, изборът на стандартизиран неутрален режим на заземяване може да донесе основни предимства:намаляване на разходите за закупуване на оборудване, по-нисък процент на повреда в мрежата, удължаване на експлоатационния живот на електрическото оборудване, намаляване на честотата на ръчна поддръжка и подобряване на качеството на електрозахранването и нивото на безопасност на мрежата. Независимо дали става въпрос за изграждане на нова електрическа мрежа, обновяване на стара мрежа или избор на поддържащо оборудване за електроцентрали, правилното решение за заземяване е ключът към осигуряване на съответствие на проекта и дългосрочна-стабилна работа.

Мета описание: Научете професионални режими на заземяване на неутралната точка на енергийната система и критерии за избор за системи 6-10kV, 20-60kV, 110kV+ и 380/220V. Главна дъгогасителна намотка и решения за твърдо заземяване за глобални проекти за електропреносни мрежи.