Neutre és Definició, dispositiu i finalitat

2024 Autora: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificació: 2023-12-17 10:21

La indústria de l'energia elèctrica és un complex industrial complex, que consta de molts components. Perquè cada element funcioni correctament i realitzi les seves tasques, és necessari un coneixement i una comprensió acurats dels processos físics que es produeixen en els equips de potència. Alguns d'ells són fàcils d'explicar, així que us recomanem que us familiaritzeu amb un concepte com "neutre".

Propòsit general del cable neutre als bobinatges del transformador

El neutre és una connexió de conductor de punt zero comuna en transformadors o generadors trifàsics. En aquests moments, hi ha 4 tipus principals de connexió de punt zero:

1. Aïllat. Aquest tipus es caracteritza per l'absència d'un neutre. L'esquema de connexió principal per a la xarxa presentada és un triangle. Amb fallades a terra monofàsiques en les fases de treball, no senten canvis en el consum d'energia. Aquest tipus s'utilitza a les xarxes de distribució.6-35 kV.
2. Ressonància a terra. Aquesta opció implica l'ús de la posada a terra del punt zero dels bobinats del transformador o generador mitjançant bobines o reactors de supressió d'arc (DGK, DGR). La presència d'equips especialitzats compensa l'augment del nivell de corrent, evitant fallades fase a fase més complexes.
3. Terra profunda. El tipus de neutre més comú utilitzat a les xarxes domèstiques. L'enrotllament dels transformadors a la part baixa es realitza en una connexió en estrella oberta i el punt neutre es posa a terra a través del bucle de terra del transformador o subestació transformadora. En cas d'avaria de línia o curtcircuit monofàsic, es crea un potencial respecte a terra, que activa la protecció que desconnecta la línia.
4. Eficaçment a terra. Una mena de neutre posat a terra, que s'utilitza en xarxes d' alta tensió de 110 kV i superiors. El punt zero dels transformadors de potència i el potencial de falla es porten a terra. Per augmentar l'eficiència de les proteccions, s'utilitzen equips addicionals: un interruptor de terra neutre d'una sola columna (ZON). La posició del dispositiu de commutació està determinada per les instruccions del mode. Per a xarxes de distribució de 6-35 kV, s'utilitza la connexió a terra mitjançant una resistència de baixa resistència.

Tipus de connexió de bobinats dels transformadors de potència

Com s'ha indicat anteriorment, el neutre és la connexió del conductor neutre d'un transformador o generador de potència trifàsica. Per determinar el tipus de connexió a terra, n'hi ha proumireu l'esquema dels equips de potència. Per a un neutre aïllat, l'esquema del circuit és un triangle.

La resta d'opcions s'implementen mitjançant la connexió a terra del conductor neutre a terra, DHA, resistència de baixa resistència. Aquests últims s'utilitzen principalment en subestacions que converteixen energia elèctrica d' alta tensió en energia de baix consum. Diagrama esquemàtic - estrella.

Neutre aïllat en xarxes elèctriques

S'utilitza en xarxes de distribució 6-35 kV. Pel que fa a les manifestacions físiques d'un neutre aïllat, la tensió puja a lineal. L'objectiu principal d'aquest tipus s'associa amb els punts següents:

1. La xarxa no s'apaga, continua funcionant. Els consumidors en fases sense circuit utilitzen electrodomèstics monofàsics fins que es desconnecta la línia. No hi ha desequilibri de tensió a les xarxes de 0,4 kV, a les xarxes 6-35 augmenta a lineal.
2. La implantació d'aquestes xarxes és moltes vegades més barata de mantenir, la qual cosa us permet estalviar importants fons en la distribució d'energia elèctrica.
3. Alta fiabilitat, especialment a les línies elèctriques aèries. La caiguda de la branca no apagarà l'alimentació i n'assegurarà el rendiment.

Els principals desavantatges de les xarxes aïllades són:

1. Amb un curtcircuit monofàsic, la xarxa continua funcionant, les proteccions no funcionen, fet que a vegades provoca accidents amb la població.
2. La presència de processos ferroresonants i l'aparició de potència reactiva, que en degrada la qualitatenergia elèctrica.

Resistència i tensió de 110 kV o superior: com s'executa el punt zero?

La presa de terra efectiva és un tipus especial de conductor neutre connectat a equips especialitzats, que s'utilitza en instal·lacions elèctriques superiors a 1 kV. Per a les xarxes de distribució, s'utilitza una variant amb connexió a terra mitjançant resistències de baixa resistència, que permet la desconnexió de la línia en cas d'una fallada a terra monofàsica sense retard.

Les línies d' alta tensió de 110 kV i superiors també utilitzen el tipus de neutre presentat, que garanteix una ràpida resposta de les proteccions. Per augmentar la sensibilitat de l'operació del "relé", cada transformador de potència té un equip ZON especial. La presa de terra del neutre d'una sola columna també proporciona protecció contra sobrecàrregues.

Connexió a terra mitjançant resistències de baixa resistència

La utilització de resistències de baixa resistència es considera una solució ideal per a la seguretat de les persones a les xarxes de distribució, així com per mantenir l'aïllament de les línies de cable. La implantació de la protecció consisteix a portar el punt zero a equips especialitzats, que tenen una resistència ohmica més baixa i donen un senyal per apagar la línia. L'alimentació s'apaga amb un retard mínim, que és un dels avantatges. Altres inclouen:

• Primer, aquest és un neutre que, quan apareix la "terra", determina amb precisió la direcció danyada i desactiva lalínia.
• Segon: no cal fer càlculs addicionals ni compilar mapes de règim amb possibilitats limitades de sonar xarxes de distribució.

Inconvenients importants d'aquest tipus de connexió a terra:

1. No és efectiu per a corrents alts de falla a terra, ja que causa problemes a les subestacions on s'instal·len resistències de baixa resistència.
2. Baixa eficiència en línies aèries, així com en línies de llarga distància. En el primer cas, la mínima aproximació de les branques dels arbres farà que l'alimentació s'apaga. Especialment rellevant per als consumidors d'1 categories especial, 1 i 2.
3. Apagades addicionals que es produeixen per un funcionament inadequat de les proteccions (manca de tancament automàtic), implica temps d'inactivitat en el consum, pèrdues materials de l'organització del subministrament elèctric.

Connexió a terra cega dels transformadors de potència a terra

Tot el que està connectat amb la xarxa de distribució de 0,4 kV és un neutre amb un sòl sord a terra. El tipus presentat té un lloc i un paper especials en termes de seguretat. Quan es produeix un curtcircuit a terra, s'activa la protecció, en particular, PN-2 es crema o la màquina s'apaga. Pel que fa a aquesta xarxa, també s'estan desenvolupant proteccions per al cablejat en cases i apartaments. Un exemple sorprenent és el funcionament del RCD, que garanteix la detecció de corrents de fuga.

Els principals avantatges d'aquest tipus de neutre són:

1. Ideal per a la distribució d'energia elèctrica, manté la llar i especialitzadaequips monofàsics/trifàsics.
2. El circuit de protecció no requereix equips especialitzats i cars. Els mitjans tècnics, com ara fusibles o interruptors automàtics, poden fer front fàcilment a un curtcircuit mort a terra.

Els desavantatges inclouen:

1. Les proteccions són insensibles als curtcircuits de llarg abast. Cal calcular amb precisió la resistència ohmica del bucle de fase zero i l'elecció correcta d'interruptors o fusibles.
2. El viatge no es produeix si no hi ha cap falla a terra. Això suposa un perill per als humans, que es corregeix mitjançant l'ús de cables aïllats.

Neutrals compensats o posats a terra de manera ressonant

Els neutres amb connexió a terra s'utilitzen principalment en xarxes de distribució amb una tensió de 6-35 kV, on l'esquema de connexió es realitza mitjançant línies de cable. La connexió del punt zero es realitza mitjançant un pistó especial o transformadors regulables RUOM. Aquest sistema us permet determinar la inductància de la xarxa durant un curtcircuit monofàsic, que compensa el nivell actual.

Aquest tipus de neutre redueix el risc d'accident, la transició d'un curtcircuit monofàsic a un de interfàsic. Els avantatges per a la tensió 6-35 kV són:

El principal avantatge està associat a la finalitat de l'equip. Alt grau de protecció d'aïllament de les línies de cable amb un ajust adequat

Els inconvenients d'una xarxa amb aquest tipus de neutral són:

1. Difícil de configurar. Es pot produir una subcompensació o sobrecompensació,que impedirà un bon ús de l'equip. Per a l'alineació, cal calcular la inductància dels corrents en funció de la longitud de la línia, la potència dels transformadors. En cas de canviar l'esquema o afegir equips de potència, els transformadors d'èmbol no sempre s'encarreguen de les tasques.
2. Un equip configurat incorrectament i un alt desgast de les línies de cable provoca una reacció en cadena que implica la fallada de diverses seccions febles de la xarxa.
3. Augment de les pèrdues tècniques que es produeixen durant el funcionament, així com problemes de seguretat. La compensació actual a la subestació s'implementa respecte a terra.
4. Incapacitat per determinar la línia on s'ha produït el curtcircuit. El procés d'elecció d'un alimentador amb "terra" es realitza mitjançant una comparació de corrents harmònics, que no sempre es considera un mitjà eficaç per obtenir informació fiable.

Conductor neutre i bobina d'extinció d'arc, reactor

La diferència de neutre a terra ressonant està relacionada amb l'equip utilitzat. Com s'ha indicat anteriorment, el punt zero es pot localitzar en una bobina d'extinció d'arc tipus pistó o en un reactor ajustable. Les principals diferències estan associades amb els punts següents:

1. DGK assumeix la compensació mitjançant un sistema ajustat de transformadors d'èmbol. La configuració s'implementa mitjançant càlculs d'una xarxa real pel servei de protecció de relés. Quan es produeix una fallada a terra, els corrents es compensen en funció de la inductància. El procés no està regulat ni ajustat, queés un moment desagradable en el cas de l'aparició de la "terra" en diversos punts de línies diferents.
2. DGR - equipament més modern, que implica l'ús de sistemes automàtics per determinar la inductància de la xarxa. Entre les opcions populars hi ha reactors tipus RUOM amb sintonització SAMUR. La implementació d'enquestes en temps real garanteix l'operativitat fins i tot amb múltiples falles a terra.

Ja sigui sòlidament connectat a terra o aïllat, cada tipus té el seu lloc a la indústria elèctrica actual. I el coneixement de les funcions us permetrà tractar l'essència física del problema.