I kraftsystem,isoleringstransformatorerTjäna som kritiska komponenter för att säkerställa utrustningens säkerhet och stabil drift. Stabiliteten hos den neutrala till markspänningen påverkar direkt tillförlitligheten för hela systemet. I praktiska tillämpningar inträffar emellertid ofta hög neutral till markspänning ofta, vilket inte bara kan skada utrustningsisolering utan också leda till säkerhetsincidenter. Så, vad orsakar detta fenomen?
I. Förhållande mellan systemets jordningsläge och neutral punktspänning
1. Påverkan av jordningsläge för neutral punkt
Det neutrala punktens jordningsläge för isoleringstransformatorn bestämmer direkt fördelningen av dess spänning till mark. I ett trefas fyra-ledarsystem, om den neutrala punkten inte är direkt jordad, när ett enfas-jordningsfel uppstår i systemet, kommer spänningen till marken för icke-felfasen att stiga till linjespänningsnivån, vilket resulterar i en betydande ökning av den neutrala punktspänningen till marken. I system på 110kV och högre, även om den neutrala punkten för huvudtransformatorn är utrustad med en jordningsknivbrytare, hålls den ofta frånkopplad under drift och är endast tillfälligt jordad under drift för att begränsa överspänning. Om jordningsomkopplaren inte är stängd i tid kan den neutrala punktspänningen till marken nå √3 gånger fasspänningen (dvs. linjespänning), som allvarligt hotar isoleringen av utrustningen.
2. Onormalt jordningsmotstånd
Jordmotstånd är en nyckelparameter som påverkar den neutrala punktspänningen till marken. Enligt standarden bör jordningsmotståndet för lågspänningstransformatorer vara mindre än eller lika med 10Ω, och den för högspänningstransformatorer bör vara mindre än eller lika med 4Ω. Om jordningselektroden är dåligt svetsad, korroderad eller jordmotståndet är för hög, kommer jordningsmotståndet att överstiga standarden. I ett fall bröts till exempel transformatorens jordningselektrod på grund av dålig svetsning, vilket resulterade i att den neutrala linjen fick energi när trefasbelastningen var asymmetrisk, och bildade en stegspänning nära jordningselektroden, vilket orsakade en elektrisk chockolycka. Överdriven jordningsmotstånd kommer också att försvaga felströmens urladdningskapacitet, vilket gör att den neutrala punktspänningen fortsätter att vara hög.
Ii. Transformatordesignfel och fel
1. Lindningsförhållande och kärnmaterialproblem
Vid utformning av en transformator kan ett orimligt förhållande mellan de primära och sekundära lindningarna eller en missanpassning i kärnmagnetisk permeabilitet leda till alltför hög magnetflödesdensitet och orsaka kärnmättnad. I mättnadstillståndet ökar excitationsströmmen kraftigt, den sekundära spänningen ökar i enlighet därmed och den neutrala punktspänningen till marken kan också vara onormal. Till exempel, på grund av designfelen för transformatorn i en transformatorstation, var utgångsspänningen hög under lång tid, vilket så småningom fick utrustningen att bränna ut.
2. Kedjereaktion av interna fel
Interna fel såsom dålig kontakt av kranväxlaren och kortslutning mellan lindningsvarv kommer att förstöra den normala elektromagnetiska balansen hos transformatorn och orsaka utgångsspänningsfluktuationer. Till exempel kan dålig kontakt av kranväxlaren orsaka lokal överhettning, åldrande av isoleringsmaterialet och ytterligare förvärring av spänningsavvikelser. Dessutom kommer närvaron av harmoniska strömmar också att orsaka nollmalt spänningsfluktuationer. Harmonik som genereras av olinjära laster (såsom inverterare) flyter tillbaka genom den neutrala linjen, vilket gör att den neutrala punktspänningen ökar.
Iii. Extern störning och systemdriftmiljö
1. Obalanserad trefasbelastning
Ojämn fördelning av trefasbelastningar är en vanlig orsak till ökad neutral punktspänning till marken. När enfasbelastningen är för tung ökar den neutrala linjen. Om tvärsnittsarean i den neutrala linjen är otillräcklig eller anslutningen är lös, ökar den neutrala linjenimpedansen och den neutrala punktspänningen till marken ökar i enlighet därmed. Till exempel, på grund av den allvarliga obalansen av trefasbelastning i en industripark, överskred vissa användares spänning standard och utrustning misslyckades ofta.
2. Gridresonans och enfas-jordning
Gridresonans kan orsaka överspänning, vilket resulterar i en våg i neutral punkt-till-markspänning. Till exempel kan överföringsledningar för långdistans ge resonansöverspänning på grund av överdrivna kapacitiva belastningar, vilket äventyrar transformatorisolering. Dessutom, om enfasens jordningsfel inte avlägsnas i tid, kommer spänningen för icke-felfasen att öka, och den neutrala punkt-till-marken kan också vara onormal.
3. Miljöfaktorer och åldrande av utrustning
Miljöfaktorer som hög temperatur, luftfuktighet och korrosion kommer att påskynda åldrandet av transformatorisolering och minska motståndspänningen. Till exempel, på grund av korrosion av saltspray, fick en kuststation transformatorns isoleringsprestanda att minska, och den neutrala punkt-till-markspänningen var hög under lång tid. Dessutom, efter att utrustningen har varit i drift under lång tid, kan isoleringsmaterialet spricka och falla av, vilket ytterligare försvagar dess elektriska prestanda.
Iv. Brist på drift och underhållshantering och mänskliga faktorer
1. Otillräckligt underhåll av jordningssystemet
Jordningssystemet har inte inspekterats och underhålls på länge, vilket kan leda till problem som överdriven jordningsmotstånd och trasiga jordningstrådar. Till exempel upptäckte ett företag inte regelbundet jordningsmotståndet, vilket ledde till att transformatorn jordningsfel, onormalt ökade neutral punktspänning till marken och orsakade så småningom utrustningens bränningolyckor.
2. Felaktig drift och felaktig skyddskonfiguration
Mänskliga faktorer som icke-full fas drift av brytare och vägran av skyddsanordningar kan också orsaka överdriven neutral punktspänning till marken. Till exempel, om den neutrala punkten på 110kV och ovanför transformatorer inte är jordad före strömavbrott och strömförsörjning, kan överspänning genereras på grund av asynkron drift av brytare, vilket äventyrar transformatorisolering. Dessutom, om den neutrala punkten förGraderade isoleringstransformatorerär inte utrustad med blixtnedslag eller överspänningsgap, det kan också skadas av överspänning.
V. Lösningar och förebyggande åtgärder
1. Optimera jordningssystemdesign
Använd direkt neutral punkt jordning eller låg impedans jordning för att strikt kontrollera jordningsmotståndet inom standardområdet. Upprätta en regelbunden detekteringsmekanism, fokusera på att kontrollera dolda faror såsom jordningstråd och korrosion av anslutningspunkt och se till att jordningssystemet fortsätter att vara effektivt.
2. Stärka belastningsbalansen
Genom det trefasbelastade övervakningssystemet i realtid justerar du dynamiskt belastningsfördelningen för varje fas för att undvika överbelastning av enfasutrustning. En intelligent nivelleringsanordning kan introduceras för att uppnå automatisk balansering av trefasströmmar, vilket i grunden minskar risken för onormal neutral ström.
3. Uppgradering av harmonisk kontrollteknik
Installera speciella harmoniska filter vid den icke-linjära laständen, såsom inverterare och LED-belysning för att effektivt undertrycka högordning harmoniska strömmar. Övningen av ett stort datacenter visar att detta mått kan minska den neutrala till markspänningen med mer än 60%, vilket avsevärt förbättrar strömförsörjningskvaliteten.
4. Förbättra isoleringsskyddssystemet
Implementera dubbelskydd för den neutrala punkten för den graderade isoleringstransformatorn: Installera metalloxid -blixtnedgångar och utloppsgapanordningar för att bygga en överspänningsskyddsbarriär. Konfigurera synkront noll-sekvensströmskydd och gap noll-sekvensspänningsskyddsanordningar för att bilda en fel snabb borttagningsmekanism.
5. Bygg ett förfinat operation och underhållssystem
Formulera ett kvartalsvis inspektionssystem för transformatorer och jordningssystem, med fokus på att registrera neutral punkt-till-mark spänningsfluktuationsdata. Upprätta en svarsmekanism på tre nivåer för onormala data: fullständig preliminär analys inom 24 timmar, formulera rektifieringsplaner inom 48 timmar och eliminera dolda faror inom 72 timmar. Utföra regelbundet utbildning och underhållsförmågor för att stärka utrustningens driftsspecifikationer och akutmottagningsfunktioner.
Vi. Slutsats
Den alltför höga neutrala punkt-till-markspänningen för isoleringstransformatorn är resultatet av den kombinerade effekten av flera faktorer, och omfattande åtgärder måste tas från flera aspekter såsom systemdesign, val av utrustning, driftsmiljö och drift och underhållshantering. Genom att optimera jordningssystemet, balansera trefasbelastningen, undertrycka harmonisk störning, förbättra skyddskonfigurationen och stärka drifts- och underhållshanteringen, kan den neutrala punkt-till-marken spänningen minskas för att säkerställa en säker och stabil drift av kraftsystemet.
Jiangsu Yawei Electric Co., Ltd. har varit djupt involverad inom tillverkningen av kraftutrustning i många år. Företaget har alltid betraktat innovation som den grundläggande drivkraften för utveckling, med fokus på forsknings- och utvecklingsinnovation och kvalitetsförbättring avIsoleringstransformatorteknologi. Vi har ett professionellt och erfaret team, stark teknisk styrka och utrustad med avancerad produktionsutrustning. Vi kan exakt anpassa högkvalitativa transformatorprodukter beroende på kundernas personliga behov och uppfylla kraftansökningsbehovet i olika komplexa scenarier.
Här inbjuder vi uppriktigt och ser fram emot att skapa ett strategiskt partnerskap med dig för att arbeta tillsammans för att skapa en mer lysande framtid!
E -post: luna@yawei-electric.com
Whatsapp: +86 15206275931
