Трансформатори за заземљавање: Када треба да наведете зигзаг јединицу и како да је правилно оцените

Прошле пролеће, инжењер у Охају нам је послао е-пошту о 13,8 кВ ланци која напаја три производне зграде. Фаза-на-земљу гређа је лови кроз тај систем за две недеље заштитни релеји видели скоро ништа, јер је петља је био систем без заземљавања без нултног путања за повратак струје од грешке. Када је његов извођач пронашао спаљено спој кабела, два мотора од 500 КС већ су пропала у здравим фазама. Решење које је наредио било је 15 кВ класе трансформатор за заземљавање са зигзаг навијањем. Његово питање било је кратко: "Коју тренутну оцену стављам на наруџбину за куповину? 10 секунди или континуирано?"

То питање је чешће него што би требало, и управо у томе се у спецификацијама греши. Ево шта кажемо купцима када се то питање појави у њиховом пројекту.

 

 

Шта заправо ради трансформатор за заземљавање

То није дистрибутивни трансформатор у уобичајеном смислу. У нормалном раду оваква јединица за заземљавање не носи скоро никакав оптерећење. Њен посао је да створи вештачку неутралну тачку на систему која нема један обично делта-поврзан систем, или широки систем чији неутрални бушинг није доступан или није дозвољен да буде чврсто заземљен.

Када се фазна доземна грешка деси на неземљеном систему, струја грешке нема где да тече осим кроз дистрибуиран капацитет каблова и намотања, који је мали. Заштита стога не може очистити грешку, а систем наставља да ради са једном фазом на земљишту потенцијала док здраве фазе расту на пуну линију-линију напон приближно 1,73 пута нормални фазни напон, са привременим прескок могућег током интермитантног лука. Мотори и каблови на здравим фазама узимају стрес, а иза њих следе неуспјехе изолације, често недељама касније и далеко од стварне грешке.

Повржите зигзаг уређај са неутралним заземљеним и слика се мења. Навијање нуди ниску импеданцу нулту траку, ток повреде тече кроз трансформатор, а заштитни уређаји га коначно могу видети и покрстити. У зигзаговој (заједничаној звезди) намотави, свака фаза носи отприлике једну трећину струје нулте-последице, због чега су ове јединице физички мале у односу на оптерећење које штите.

 

Зигзаг против Вие-Делте: који виоринг припада вашим опцијама

Купачи нас питају о два уобичајена начина да изгради трансформатор за заземљавање зигзаг и вије-делта.

Упоређивање	Зигзаг (заједничана звезда)	Вије-Делта
Нормална струја оптерећења	Близу нуле само магнетизирајући ток	Може такође служити помоћном делта оптерећење ако је наведено
Импеданца нулте секвенце	Ниски, контролисан по дизајну	Ниска, постављена геометријом намотања
Физичка величина	Компактна, најнижа цена	Већа, већа цена
Типична употреба	Чиста заземљавачка обавеза на системима од 480 до 34,5 кВ	Заземљавање плус помоћна или стационарска оптерећења
Уобичајене рејтинге	400 А за 10 с; континуирано за ХРГ дужност	Често континуирано рејтинговано

За пројекат чији је једини потреби неутрална тачка, цигзаг трансформатор је скоро увек прави избор мање је, јефтиније и лакше се монтира у унутрашњости отвореног затвора. Обоје производимо у фабрици, али око девет од десет наручења за заземљавање које испоручујемо су зигзаг јединице. Укажите wye-delta само када јединица мора да храни и помоћно оптерећење, као што је сервисна панела станице на делти страни.

 

Континуисан против краткотрајне рејтинге: Одлука о спецификацијама која је најважнија

То је одлука која је изазвала телефонски позив инжењера из Охаја, и то је та коју већина купца погрешно приме.

A трансформатор за заземљавање који ради са ниским отпорним системом заземљавања дизајниран је за краткотрајна дужност - Да ли је то истина? Система је неутрални отпор за заземљавање (НГР) ограничава струју повреди на земљу на постављену вредност обично 400 А, понекад 200 А или 600 А и шема заштите чисти грешку за неколико секунди. Прерада је, стога, означена да носи ту струју за одређено трајање, обично 10 секунди, по IEEE C57.32 процедурама испитивања. Оценивање краткотрајне јединице као "непрекидне" троши новац на бакар и језгро; оцењивање јединице за континуирано радно време "10 секунди" је опасност за безбедност.

На заземљавање високом отпорношћу (ХРГ) систем, струја је намерно ограничена на око 5 А или 10 А и систем ради са активним грешком док га одржавање локализује. Та јединица мора бити класификована континуирано , јер носи струју бесконачно. Мијешање ова два у спецификацији је најчешћа грешка коју видимо у RFQ-овима. Купац пише "земљи трансформатор, 400 А" и заборави дужност циклуса, а фабрика цитира погрешну машину.

 

Прво заземљи систем: незаземљен, чврст, нискоотпорни или ХРГ

Пре него што неко може да оцени јединицу за заземљавање, философија заземљавања система мора да буде одлучена, јер она одређује струју, дужност и шему заштите.

• Незаземљени системи су легалне у многим индустријским законима НЕК чланак 250.21 их и даље дозвољава али они тихо толеришу прву грешку и излагају здраву опрему пренапоређивању. Ово је конфигурација која обично доводи купце да додају заземљивачку јединицу касније.
• Тврдо у земљи ује системима није потребна јединица за заземљавање када је неутрална доступна и дозвољена. Зигзаг јединице се појављују када је неутрални неприступачан или чврсто заземљавање није дозвољено.
• Мало отпорни заземљени системи (обично 200800 А, 10 секунди) су стандардни избор за индустријску дистрибуцију средњег напона. Зигзаг плус НГР даје поуздано откривање грешке са ограниченим оштећењем на тачки грешке.
• Врховни отпор на земљиште системи (510 А, континуиран) одржавају инсталацију да ради кроз један грешак са алармом, уобичајен за 480 В процесе који не могу да приушти непланирано путовање. НЕЦ 250.36 обухвата ХРГ на системима од 480 В до 1000 В.

За референцу, пракса за заземљавање која одлучује који од њих одговара вашој инсталацији описана је у ИЕЕЕЕ 142 препоручена пракса за заземљавање индустријских и комерцијалних енергетских система , који третирамо као основу кад год нас клијент замоли да прегледамо њихову философију система.

 

Шта мора бити на листу са спецификацијама

Када пошаљете РФЦ за трансформатор за заземљавање , комплетна спецификација одговара на ове ставке и котирање инжењер може одмах рећи када су недостају:

1. Напетост и фреквенција система од линије до линије (на пример, 13,8 кВ, 60 Хц) и класе БИЛ потребне за изолациони систем.
2. Неутрално заземљавање метода: низак отпор са НГР струјом и временом (400 А, 10 с) или ХРГ континуираним послом (5 А или 10 А).
3. Непрекидна или краткотрајна рејтинга, изричито наведена никада не остављајте ово закључцима.
4. Да ли је укључен неутрални отпор за заземљавање, и његова омска вредност, јер сам зигзаг не ограничава струју.
5. Окружење и окружење: унутрашње, спољне, подстављене на подстаници или рамке подстанице, плус температура класе.
6. Прикладан стандард за испитивање ми градимо и тестирамо ИЕЕЕ Ц57.32 , који покрива захтеве, терминологију и процедуре испитивања неутралних уређаја за заземљавање, укључујући испитивања повећања температуре и краткотрајне струје.
7. Дельта или зигзаг навијања и да ли јединица мора да носи било какво помоћно оптерећење.

A цигзаг трансформатор за систем класе 15 кВ, 400 А за 10 секунди, је мала, лага машина у поређењу са дистрибутивним трансформаторима око ње. Али "мало" не значи једноставно - импеданца нулте секвенце, координација изолације на неутралном, и краткотрајно топлотно отпорност све морају бити дизајнирани, а не импровизовани.

 

Како градимо и тестирамо јединице за заземљавање у Рајану

 

 

Од 2023. радимо као званични партнер у заједничком подухват Еатон, и та сарадња обликује начин на који третирамо специјалне јединице као што је ова. Пролазе кроз исту дисциплину као и наша главна дистрибутивна линија, а не страни посао. Наша фабрика од 120.000 кв. м. има више од 180 сетова опреме, а трансформатори за заземљавање напуштају под тек након извештаја о фабричком тесту који укључује однос окретања, отпор изолације, тестове примене и индукованог напона, а, где то захтева рејтинг, краткотрајни тест стру

Једна навика из теста: када на купачевом RFQ пише "земљивање трансформатора" и ништа друго, зовемо пре цитирања. У протеклој години смо ухватили спецификације које би однеле јединицу са континуираним рејтингом у 10 секунди, и зигзаг који је наручен за систем који је заправо требао ви-делту са помоћним оптерећењем. Питања трају пет минута по телефону и штеде месеце невоље касније.

 

Конечна линија за купце

Ако ваше објект ради на неземљеном средње напон систем, или делта систем где чврст неутрални није доступан, трансформатор за заземљавање са зигзаг намотањем је практично решење даје заштиту нулту низу путања, ограничава напор преконапонка на здраву опрему и омогућава релејима да коначно виде грешење земље. Изаберите намотање на основу да ли вам је потребна помоћна способност оптерећења, и одаберете радни циклус на основу методе за заземљавање: 10 секунди за NGR-ограничене системе ниског отпора, континуиране номинације за HRG.

Пошаљи нам системско напон, вашу философију заземљавања, и ваш циљ за грешку струје, и ми ћемо потврдити рејтинг пре него што се обавежете. Е-маил [email protected]или затражите цитат преко странице за контакт преглед спецификација је бесплатан, и то је корак који спречава неземљени систем да постане непланиран прекид.

 

O autoru

Рајан Електрик је произвођач трансформатора у Кини основан 2007. године, који служи комуналним компанијама, центрима података и индустријским клијентима широм Северне Америке, Југоисточне Азије и Блиског истока. Овај чланак је припремио наш тим за инжењерство и садржај, користећи искуство фабричких тестова и повратне информације из пројеката трансформатора испоручених широм света.