Co to jest uziemienie o wysokiej rezystancji w systemach średniego napięcia?

Uziemienie o wysokiej-oporności w systemie średniego-napięcia to metoda, w której punkt neutralny transformatora lub generatora (np. 6–35 kV) jest połączony z ziemią za pomocą wysokiej rezystancji od kilkuset do kilku tysięcy omów. Jego podstawowe zasady, cechy techniczne i zalety są następujące:
I. Podstawowa zasada
Ograniczenie prądu zwarciowego: Wysoka rezystancja ogranicza jedno-fazowy prąd zwarciowy do uziemienia do mniej niż 10 A (zwykle 5 niż 510 A), zapobiegając uszkodzeniu sprzętu lub ryzyku pożaru spowodowanego nadmiernym prądem łuku.
Wyładowanie ładunku resztkowego: po wygaśnięciu łuku zwarciowego, wyładowanie ładunku resztkowego w pojemności uziemienia systemu jest zmniejszane poprzez neutralizację rezystancji punktu neutralizacji, a przepięcia zwarciowe- łuku przerywanego są tłumione.
Tłumienie rezonansu: Wysoka rezystancja równoległa do obwodu rezonansowego, która działa jak tłumik, zakłóca warunki rezonansowe i eliminuje przepięcia rezonansowe generowane przez prąd pojemnościowy i prąd indukcyjny. Cechy techniczne
Zakres wartości rezystora: zwykle w setkach do tysięcy omów, określone wartości muszą zapewniać, że równoważna rezystancja składowej zerowej (Rn) systemu nie będzie większa niż jedna trzecia rozproszonej reaktancji pojemnościowej (Xc0) na fazę, aby ograniczyć przejściowe przepięcia.
Kontrola prądu zwarciowego: poprzez regulację wartości rezystancji prąd zwarcia doziemnego jest ściśle kontrolowany do wartości mniejszej niż 10 A, co zapewnia, że ​​w przypadku awarii system może być zelektryfikowany przez 2 godziny, co poprawia niezawodność zasilania.
Zmniejszone wymagania dotyczące izolacji: Ze względu na niski prąd zwarciowy poziom izolacji systemu można zaprojektować zgodnie z napięciem fazowym, co zmniejsza koszty sprzętu.
III. Kluczowe zalety
Poprawiona ciągłość zasilania: umożliwia krótkotrwałą pracę systemu w przypadku zwarcia z uziemieniem jednofazowym-, co pozwala uniknąć natychmiastowego wyłączenia. Nadaje się do zastosowań wymagających wysokiej niezawodności zasilania (np. morskie platformy wiertnicze, szpitale, centra danych itp.).
Tłumienie przepięć: skutecznie ograniczają-błyskowe przepięcia uziemienia łuku i przepięcia rezonansowe, zmniejszają ryzyko uszkodzenia izolacji sprzętu.
Lokalizacja uszkodzenia jest wygodna: prąd składowej zerowej lub prąd składowej przeciwnej może służyć jako podstawa do diagnozowania usterek, co pozwala na szybkie zlokalizowanie usterki. Popraw bezpieczeństwo: zmniejsz uszkodzenia łuku ludzkiego ciała i zmniejsz ryzyko porażenia spowodowanego prądami błądzącymi doziemnymi.
IV. WSTĘP WSTĘP Typowe scenariusze zastosowań
Sieci dystrybucyjne średniego napięcia: takie jak miejskie sieci energetyczne 6–35 kV, uziemienie o wysokiej rezystancji itp. mogą ograniczyć prąd zwarciowy i zminimalizować zakres przerw w dostawie prądu.
Układ pomocniczy elektrowni: punkt neutralizacji generatora zabezpieczającego, aby zapobiec zwarciom doziemnym łuku powodującym uszkodzenie sprzętu.
Morskie platformy wiertnicze: W zamkniętej przestrzeni uziemienie o wysokiej rezystancji pozwala uniknąć potencjalnego niebezpieczeństwa wystąpienia prądu łukowego, zachowując jednocześnie ciągłość zasilania.
V. Ograniczenia i rozwiązania
Problemy z obciążeniem rezystancyjnym: prądy zwarciowe w rezystorze generują ciepło i wymagają rozwiązań rozpraszających ciepło (takich jak rezystory-o dużej mocy lub wymuszone chłodzenie powietrzem).
Ograniczenie prądu zwarciowego: Gdy prąd zwarcia doziemnego przekracza 10 A, uziemienie o wysokiej rezystancji nie ma już zastosowania, ale wymagane jest uziemienie o niskiej rezystancji lub uziemienie cewki tłumiącej łuk.
Czułość urządzenia zabezpieczającego: informacja o uszkodzeniu uziemienia o wysokiej rezystancji jest słaba, co może prowadzić do błędnych obliczeń lub awarii urządzenia zabezpieczającego. Wymaga to optymalizacji algorytmów zabezpieczeń lub zastosowania specjalistycznych urządzeń do selekcji linii zwarcia doziemnego.