Жерге туташтыруу трансформаторлары: Зигзаг бирдикти кандай учурда белгилөө керек жана аны туура баалоо ыкмасы

Өткөн жазда Огайо штатындагы бир завод инженери бизге 13,8 кВ циклдик токтун үч өндүрүш бинасына электр берип жатканы жөнүндө электрондук почта аркылуу хабарлап келди. Бул системада эки апта бою фаза-жер арасындагы окуя болуп жатты — коргогуч реле токтун чоңдугун тез таба алган эмес, анткени бул цикл жерге туташтырылбаган система болуп, токтун нөлдүк тармагы үчүн кайтуу жолу жок болгон. Контрактору күйгөн кабельдин туташтыруу жерин тапканга чейин, иштеп турган фазаларда эки 500 ат күчүлүү мотордун башкаруу түзүлүштөрү иштебей калган. Ал тапкыр тапкан чечим — 15 кВ класстык жерге трансформатор зигзагдык оролуу менен. Анын бизге берген суроосу кыска эле: «Сатып алуу тапшырмасына кандай токтун маанисин жазам? — 10 секунд же үзгүлтүсүз?»

Бул суроо керек болгондон көбүрөөк кездешет, жана дээрлик бардык учурда техникалык талаптар туура эмес түзүлөт. Биз бул суроо алардын долбоорунда пайда болгондо сатып алуучуларга төмөнкүлөрдү айтып беребиз.

 

 

Жерге туташтыруу трансформаторунун чындыгында иштөө принципи

Бул адатта таркатуу трансформатору эмес. Муна кабыл алынган жерге туташтыруу бирдиги нормалдуу иштөөдө жүктөмдүн баарынан аз бөлүгүн гана ташыйт. Анын милдети — жерге туташтырууга нейтралдык нукта жок системада (адатта дельта-туташтырылган система же нейтралдык шинасы жеткиликтүү эмес же катуу жерге туташтырууга уруксат берилбеген жылдызча туташтырылган система) жасалма нейтралдык нукта түзүү.

Жерге туташтырылбаган системада фаза-жер арасындагы кыска туйгундук пайда болгондо, кыска туйгундук тогу кабелдердин жана орамдардын таркаланган сыйымдуулугу аркылуу гана өтө алат, бул чоң эмес. Ошондуктан коргоо кыска туйгундукту жок кыла албайт жана система бир фазасы жер потенциалында иштеп турганда, саолуу фазалар толук сызык-сызык кернеүсүнө көтөрүлөт — бул нормалдуу фаза кернеүсүнүн жакында 1.73 эсе чоңураак, ал эми аралыктар менен жанып турган доо учурунда өтүштүк кернеү өсүшү мүмкүн. Саолуу фазалардагы моторлор жана кабелдер бул таасирге турушат жана изоляциянын бузулушу кийинчерээк, көпчилүк учурда аралыкта жана чындыгында кыска туйгундук болгон жерден алыс жерде болот.

Зигзаг бирдиктин нейтралын жерге туташтырып, сүрөт өзгөрөт. Орам нөлдүк тартиптеги төмөнкү импеданстагы жолду камсыз кылат, авариялык ток трансформатор аркылуу кайра өтөт жана коргогуч чаралар аны көрүп, иштеп чыгат. Зигзаг (байланышкан жылдыз) орамында ар бир фаза нөлдүк тартиптеги авариялык токтун жакында үчтөн бирин ташыйт, ошондуктан бул бирдиктер коргоого турган жүктүн салмагына карабастан, физикалык жагынан кичине болот.

 

Зигзаг же Ылдыз-Дельта: Сиздин техникалык талаптарыңызга кайсы орам туура келет

Сатып алуучулар бизден жасоо үчүн эки жалпы ыкма тууралуу суроо берет жерге трансформатор : зигзаг жана Ылдыз-Дельта.

Караыш	Зигзаг (байланышкан жылдыз)	Ылдыз-Дельта
Кадимки жүк тогу	Нөлгө жакын — башкача айтканда, магниттештирүү тогу гана	Эгер белгиленген болсо, кошумча дельта жүкүн да камсыз кылат
Нөлдүк тартиптеги импеданс	Төмөнкү, дизайн аркылуу башкарууга мүмкүнчүлүк бар	Төмөнкү, орамдын геометриясы аркылуу белгиленген
Физикалык өлчөмдөр	Компакттуу, эң арзан	Чоңураак, баасы жогору
Жалпы пайдалануу	480 Вдан 34,5 кВ чейинки системаларда гана токтун жерге түшүрүлүшү	Жерге түшүрүлүш жана кошумча же станциялык жүктөм
Жайылган рейтингдер	hRG иштөө режиминде 10 секундага 400 А; үзгүлтүсүз	Көпчүлүк учурда үзгүлтүсүз иштөөгө жарамдуу

Бир гана нейтралдык нүкта талап кылынган долбоор үчүн, зигзаг трансформатору баштапкы тандоо болуп саналат — ал кичине, арзан жана сырткы коробка ичинде орнотууга оңой. Биз булардын экилигин өз фабрикамызда жасайбыз, бирок жерге туташтыруу үчүн берилген бардык буйрутмалардын ондон тогузунда зигзаг трансформаторлор колдонулат. В-түрдөгү (wye-delta) трансформаторду гана тандоо керек, эгерде бирдик башка жүктөрдү да камсыз кылууга тийиш, мисалы, дельта жагында станциялык кызмат панели.

 

Түзөк иштөөгө карата кыска убакыт иштөөгө карата: Эң маанилүү техникалык тандоо

Бул тандоо Огайо штатындагы инженердин телефон чалуусунун себеби болгон жана аны көпчүлүк сатып алуучулар туура тандай албайт.

А жерге трансформатор төмөн көрсөткүчтүү жерге туташтыруу системасы менен иштеген трансформатор кыска убакыт иштөөгө системанын нейтралдык жерге туташтыруу резистору (NGR) жерге тушуу тогун белгилүү чоңдукка чейин чектейт — көпчүлүк учурда 400 А, айрыкча 200 А же 600 А — жана коргоо системасы токтун бузулушун секунддар ичинде жоюп салат. Ошондуктан трансформатор бул токту белгилүү узактыкка, адатта IEEE C57.32 сыноо ыкмалары боюнча 10 секундга чейин төзүмдүү болушу керек. Кыска убакыттык бирдикти "үзбөс" деп белгилөө медресе жана орточо бөлүктүн баасын көтөрөт; ал эми үзбөс иштеген бирдикти "10 секунд" деп белгилөө коопсуздукка коркунуч төндүрөт.

Бир жогорку каршылык менен жерге тушуу (HRG) системасында ток ынтымактуу түрдө 5 А же 10 А чейин чектелет жана система бузулуш иштеп турганда да иштейт, андан кийин техникалык кызмат өзгөртүүнү табат. Бул бирдик үзбөс иштеген деп белгилениши керек сüрдүк , анткени ал токту чексиз узактыкка төзүмдүү болушу керек. Эки түрдүн белгилөөсүн РТС-тарда аралаштыруу — бул биздин көрүп жүргөн иште эң көп кездешүүчү ката: сатып алуучу "жерге тушуу трансформатору, 400 А" деп жазат жана иштөө циклини унутат, андан кийин завод туура эмес машинасын сунуштойт.

 

Системаны биринчи болуп жерге тушуу: жерге тушуусуз, катуу, төмөн каршылык менен же HRG

Кем киши жерге туташтыруу бирдигин баалай албаганча, жерге туташтыруу системасынын философиясы чечилүүгө тиешелүү, анткени ал токту, иштөө убактысын жана коргоо схемасын белгилейт.

• Жерге туташтырылбаган системалар көпчүлүк өнөрөсөл коддорунда жаңылыш эмес — NEC Маддасы 250.21 аны уруксат берет — бирок алар биринчи окуяны ыңгайлуу каршы алат жана саолуктагы жабдууларды көбөйгөн кернеуге учуратат. Бул конфигурация адатта сатып алуучуларды кийинчерээк жерге туташтыруу бирдигин кошууга түртөт.
• Катуу жерге туташтырылган у-түрдөгү системалар нейтрал бар жана уруксат берилген учурда жерге туташтыруу бирдигин талап кылбайт. Нейтралга жетүү мүмкүн эмес же катуу жерге туташтыруу уруксат берилбеген учурда зигзаг бирдиктери пайда болот.
• Төмөн кедергүлүү жерге туташтырылган системалар (адатта 200–800 А, 10 секунддук иштөө убактысы) орто кернеулүү өнөрөсөл тармагы үчүн стандарт тандоо болуп саналат. Зигзаг жана NGR бирдиги жерге туташтыруу окуясын надеждуу табууга жана окуя нүктасындагы зыянды чектөөгө мүмкүндүк берет.
• Жогорку кедергүлүү жерге туташтырылган системалар (5–10 А, үзүлбөс) бир токтотуу менен заводдун иштеп турууну камсыз кылат жана аларга сигнал берилет; бул 480 В процесстерде кеңири колдонулат, анда токтотуу убактысында токтотуу болбошу керек. NEC 250.36 стандарты 480 Вдан 1000 Вгача HRG системаларын токтотууга тиешелүү.

Ссылка үчүн, булардын кайсы бири сиздин заводуңузга туура келгенин чечүүчү токтотуу ыкмасы IEEE 142: Өнөрпоссук жана коммерциялык электр энергиясын токтотуу боюнча көрсөтмөлөр , бул биздин клиенттердин системаларын текшерүү үчүн негиз катары колдонулуучу документ.

 

Техникалык талаптардын баракчасында милдеттүү түрдө болушу керек

Сиз RFQ жөнөткөндө жерге трансформатор , толук техникалык талаптар мындай пункттарды камтышы керек — жана сатып алуу инженери алардын жоктугун дароо байкайт:

1. Системанын линия-линия кернеши жана жыштыгы (мисалы, 13,8 кВ, 60 Гц), жана изоляция системасы үчүн талап кылынган BIL класы.
2. Нейтралдын токтотуу ыкмасы: төмөн каршылыктагы токтотуу (NGR тогу жана убакыт: 400 А, 10 секунд) же HRG үзүлбөс иштөө режими (5 А же 10 А).
3. Үзгүлтүз же кыска убакыттык чыдамдуулук, анын мааниси так көрсөтүлгөн — бул түшүнүктү айтылбаганда түшүндүрбө.
4. Нейтралдык жерге туташтыруучу резистор кошулганбы, жана анын омдук мааниси, анткени зигзаг гана токту чектебейт.
5. Корпус жана чөйрө: ичке, сыртта, тегерек таянычтагы стилде же электр станциясынын рамасында, ошондой эле температура класы.
6. Колдонулган сыноо стандарты — биз түзөбүз жана сынообуз IEEE C57.32 — бул нейтралдык жерге туташтыруучу түзүлүштөр үчүн талаптарды, терминологияны жана сыноо ыкмаларын камтыйт, анын ичинде температуранын көтөрүлүшү жана кыска убакыттык ток сыноосу.
7. Дельта же зигзаг орамдын жайгашуусу жана бирдиктин кошумча жүктөмдү ташууга тийиштиги.

А зигзаг трансформатору 15 кВ класс системасы үчүн, 10 секундага 400 А — бул тармагындагы трансформаторлорго салыштырғанда кичине, жеңил машина. Бирок «кичине» деген «жөнөкөй» деген маанини билдирбейт — нөлдүк ырааттагы импедансы, нейтралдыкта изоляциялык координация жана кыска убакыттык термалдык чыдамдуулук инженердик жол менен эсептелген болушу керек, алардын түзүлүшүн түшүндүрбө.

 

Ryan компаниясында жерге туташтыруучу бирдиктерди как түзөбүз жана сынообуз

 

 

2023-жылдан баштап биз Eaton компаниясынын расмий жалпы иштешүү өкүлү болуп иштейбиз, жана бул иштешүү биздин бул сыяктуу атайын бирдиктерге карата мамилеңизди формалаштырат — алар негизги таратуу линиябызга тиешелүү ошол эле дисциплинанын аркылуу өтөт, жалпы иштешүүнүн сырткы иши эмес. Биздин 120 000 м² аянтка ээ болгон заводунда 180-ден ашык коопсуздук трансформаторлору үчүн куралдар иштейт, жана трансформаторлор генерациялык тесттин натыйжасынан кийин гана чыгат: бул натыйжада виткалардын катышы, изоляциялык каршылык, колдонулган жана индукцияланган кернеу сыноолору жана рейтинг талабына жоогуз кылып, кыска убакытта ток сыноосу да кирет, бул сыноо биздин сапатын контролдоо командасы тарабынан көзөмөлдөнөт.

Сыноо площадкасынан калган бир адат: клиенттин RFQ документинде «жерге түшүрүү трансформатору» деп жазылса жана башка маалымат берилбесе, биз баа белгилөөгө чейин телефондон чалып, толук маалымат алып алып, талаптарды тактообуз. Өткөн жылы биз 10 секунддук жүктөмгө үзгүлтүсүз иштөөгө жарамдуу трансформаторду жөнөтүүгө даярдалган техникалык талаптарды таап, жерге түшүрүү үчүн заказдалган зигзаг трансформаторду, чындыгында кошумча жүктөмгө иштөө үчүн «й-дельта» трансформатору керек болгон системага жөнөтүүгө даярдалган талаптарды таап алдык. Бул суроолорго телефондон беш минут убакыт кетет, бирок алар кийинки айларда көпчүлүк кынтыгынан сактап калат.

 

Алгы тармактарга арналган негизги натыйжа

Эгер сиздин орнотмо жергө туташтырылбаган орточо кернештүү системада иштесе, же катуу нейтралдык туташтыруу мүмкүн болбогон дельта системада иштесе, анда жерге трансформатор зигзаг орамдуу трансформатор — практикалык чечим. Ал нөлдүк ырааттуулук үчүн жол түзөт, таза жумуштагы жабдууларга ашыкча кернеш таасирин чектейт жана реле жерге туташуу акуларын башка жол менен көрө албай калганда, алардын иштешин камсыз кылат. Орамдын түрүн кандайдыр бир кошумча жүктөмдүн кереги бар-жок экендигине карап тандаңыз, ал эми иштөө узактыгын жергө туташтыруу ыкмасына ылайык тандаңыз: NGR чектелген төмөн каршылыктагы системалар үчүн 10 секунддук рейтинг, HRG үчүн үзгүлтүз иштөө рейтинги.

Системанын кернешин, жергө туташтыруу философияңызды жана авариялык токтун максаттуу маанисин бизге жөнөтүңүз, анда сиз баштаганга чейин рейтингди тастыктайбыз. Электрондук почта аркылуу [email protected]же байланыш башкы бетинен суроо берип, баа суроо тапшырыңыз — техникалык талаптарды текшерүү тегерти, жана бул — жергө туташтырылбаган системанын плансыз өчүшкө айланып калышын токтотуучу иш-аракет.

 

Автор тууралуу

Ryan Electric — 2007-жылы Кытайдын трансформаторлорду өндүрүүчү компаниясы. Компания Север Америка, Түштүк-Чыгыш Азия жана Ближний Востоктогу электр энергиясын таратуучу уюмдарга, дата-базалардын борборлоруна жана өнөрөттүк клиенттерге кызмат көрсөтөт. Бул макала биздин инженердик жана контент тобу тарабынан даярдалган, алар заводдогу сыноо тажрыйбасын жана дүйнө жүзүнчө жиберилген трансформатордун долбоорлорунун талаа кайтарылышын негизге алган.