Yerlashuv transformatorlari: Zigzag birlikni qachon belgilash kerak va uni to'g'ri darajada qanday belgilash kerak

O'tgan bahorda, Ohayo shtatidagi bir zavod muhandisi bizga 13,8 kV lik halqa haqida elektron pochta orqali yozdi; bu halqa uchta ishlab chiqarish binosiga o'z ichiga olgan. Fazadan yerga qisqa tutashuv ikki hafta davomida shu tizimda aylanib yurdi — himoya relelari deyarli hech narsa ko'rmadi, chunki halqa yerlanmagan tizim bo'lib, avariya tokining qaytish uchun nol ketma-ketlik yo'li yo'q edi. Shuning uchun uning kontraktori yonib ketgan kabel ulanishini topganda, ikkita 500 hp li dvigatel haydovchilari allaqachon sog'lom fazalarda nosozlikka uchrab qolgan edi. U buyurgan yechim — 15 kV sinfidagi yer qoplamali transformator zigsag shaklidagi o'ram bilan. Uning bizga bergan savoli qisqa edi: "Buyurtma berishda qanday tok qiymatini ko'rsatay: 10 soniya yoki doimiy?"

Bu savol kerakidan ko'ra tez-tez beriladi va aynan shu joyda texnik xususiyatlar noto'g'ri bo'ladi. Biz xaridorlarga shunday savol ularning loyihasida paydo bo'lganda nima deymiz.

 

 

Yerlangan transformator haqiqatda nima qiladi

Bu oddiy ma'noda taqsimot transformatori emas. Shunday yerlangan qurilma normal ishlashda deyarli hech qanday yukni o'tkazmaydi. Uning vazifasi — neytral nuqta mavjud bo'lmagan tizimda sun'iy neytral nuqta yaratishdir; bu odatda delta ulangan tizim yoki neytral bushingi mavjud bo'lmagan yoki mustahkam yerlangan bo'lishiga ruxsat berilmagan yulduz (vey) tizimidir.

Yerlangan bo'lmagan tizimda fazadan yerga qisqa tutashuv sodir bo'lganda, avariya tokining o'tish uchun joyi yo'q — faqat kabel va chulg'amning tarqoq sig'imi orqali o'tadi, bu esa juda kichik miqdordir. Shu sababli, himoya tizimi avariyani bartaraf eta olmaydi va tizim bir fazasi yer potensialida ishlashda davom etadi, shu bilan birga sog'lom fazalar to'liq liniya-liniya kuchlanishigacha ko'tariladi — ya'ni normal fazaviy kuchlanishdan taxminan 1,73 marta yuqori, va uzluksiz yonib turadigan yoy hosil bo'lganda o'tish jarayonida kuchlanishning vaqtinchalik ortishi ham mumkin. Sog'lom fazalardagi dvigatellar va kabelar bu kuchlanish ta'siriga duchor bo'ladi va izolyatsiya buzilishlari sodir bo'ladi, bu esa ko'pincha haftalar o'tgandan keyin sodir bo'ladi va asl avariya joyidan uzoqda bo'ladi.

Zigzag birlikning neytrali yerlanganda rasmda o'zgarish sodir bo'ladi. Chulg'am nol ketma-ketlik uchun past qarshilikli yo'l ta'minlaydi, avoriya tok transformer orqali qaytadi va himoya qurilmalari uni aniqlab, ishga tushiradi. Zigzag (o'zaro ulangan yulduz) chulg'ami da har bir fazada nol ketma-ketlik avoriya toki taxminan uchdan bir qismi o'tadi; shuning uchun bu birliklar himoya qiladigan yukga nisbatan jismoniy jihatdan kichik bo'ladi.

 

Zigzag va Yulduz-Uchburchak: Qaysi chulg'am sizning texnik talablaringizga mos keladi

Xaridorlar bizdan ikkita oddiy usul haqida so'raydilar: yer qoplamali transformator zigzag va yulduz-uchburchak.

Салоиш	Zigzag (o'zaro ulangan yulduz)	Yulduz-Uchburchak
Oddiy yuk toki	Nolga yaqin — faqat magnitlanish toki	Agar belgilangan bo'lsa, qo'shimcha uchburchak yukni ham ta'minlashi mumkin
Nol ketma-ketlik qarshiligi	Pastki daraja, loyiha asosida boshqariladi	Pastki daraja, o'ram geometriyasi bilan belgilanadi
Fizikaviy o'lcham	Kichik, eng arzon	Kattaroq, qimmatroq
Tipik ishlatilish	480 V dan 34,5 kV gacha bo'lgan tizimlarda faqat yerlangan vazifalar uchun	Yerlangan vazifalar hamda qo'shimcha yoki stansiya xizmati yuklari
Odatdagi quvvatlar	hRG vazifasi uchun 10 soniya davomida 400 A; doimiy ishlash	Odatsa, doimiy quvvatli

Faqat neytral nuqta talab qiladigan loyiha uchun, zigzag transformator deyarli doim to'g'ri tanlovdir — u kichikroq, arzonroq va ochiq havoda joylashgan qutilarga o'rnatish osonroq. Biz ikkalasini ham o'z zavodimizda ishlab chiqaramiz, lekin biz yetkazib beradigan neytral ulanish buyurtmalarining o'ntadan to'qqiztasi zigzag birliklardir. Faqat birligingiz qo'shimcha yukni, masalan, delta tomonida stansiya xizmat panelini ta'minlashi kerak bo'lganda yulduz-uchburchak sxemasini ko'rsating.

 

Doimiy va qisqa muddatli reyting: Eng muhim texnik xususiyatni belgilash qarori

Bu qaror Ohiyo muhandisining telefon qo'ng'irog'ini keltirib chiqardi va bu eng ko'p sotuvchilar noto'g'ri qiladigan qarordir.

A yer qoplamali transformator past qarshilikli neytral ulanish tizimi bilan ishlaydigan qurilma quyidagilarga mo'ljallangan: qisqa muddatli ish rejimi tizimning neytral ulanish qarshiligi (NGR) yerda oqadigan oqimni belgilangan qiymatgacha cheklash imkonini beradi — odatda 400 A, baʼzida 200 A yoki 600 A — va himoya tizimi nosozlikni soniyalarda bartaraf qiladi. Shuning uchun transformator IEEE C57.32 sinov usullariga muvofiq, odatda 10 soniya davomida shu oqimni oʻtkazishga moʻljallangan holda reytinglanadi. Qisqa muddatli birlikni "doimiy" deb reytinglash mis va yurakni ortiqcha ishlatishga olib keladi; doimiy ish rejimiga moʻljallangan birlikni "10 soniya" deb reytinglash esa xavfli vaziyat yaratadi.

Bir yuqori qarshilikli yerlangan tizim (HRG) tizimda oqim maqsadli ravishda taxminan 5 A yoki 10 A gacha cheklanadi va tizim nosozlik mavjud boʻlganda ham ishlashda davom etadi, bu paytda texnik xizmat koʻrsatish xodimlari nosozlikni aniqlaydi. Shu birlikning reytingi davomiy , chunki u cheksiz vaqt davomida oqimni oʻtkazadi. Ikkala tizimni spetsifikatsiyada adashtirish — biz RFQ-larda eng koʻp uchraydigan xatolikdir: xaridor "yerlangan transformator, 400 A" deb yozadi va ish rejimi davomini unutadi, natijada zavod notoʻgʻri uskunani taklif qiladi.

 

Avvalo tizimni yerlang: yerlanmagan, qattiq yerlangan, past qarshilikli yoki HRG

Istalgan yerda yerlangan qurilmani baholashdan oldin tizimning yerlash philosophysi qabul qilinishi kerak, chunki u tokni, ishlash rejimini va himoya sxemasini belgilaydi.

• Yerlanmagan tizimlar ko'plab sanoat kodlarida qonuniy — NEC maqolasi 250.21 hozirda ham ularni ruxsat etadi — lekin ular birinchi xatolikni ovozsiz chidashadi va sog'lom jihozlarni ortiqcha kuchlanishga qarshi qo'yadi. Bu odatda xaridorlarni keyinchalik yerlangan qurilma qo'shishga undaydigan konfiguratsiya.
• Qattiq yerlangan yulduz shaklidagi tizimlarga neytral mavjud va ruxsat etilganda yerlangan qurilma kerak emas. Neytralga kirish mumkin emas yoki qattiq yerlashga ruxsat berilmaganda zigzag qurilmalar paydo bo'ladi.
• Past qarshilikli yerlangan tizimlar (odatda 200–800 A, 10 soniya ishlash rejimi) o'rta kuchlanishli sanoat taqsimot uchun standart tanlovdir. Zigzag qurilma va NGR birgalikda xatolikni ishonchli aniqlashga va xatolik nuqtasida cheklangan zarar yetkazishga imkon beradi.
• Yuqori qarshilikli yerlangan tizimlar (5–10 A, doimiy) biror nosozlik yuzaga kelganda ham o‘simlik ishlashini davom ettiradi va ogohlantirish beradi; bu 480 V protsesslarda, yaʼni beqaror to‘xtatishga yo‘l qo‘yilmaydigan tizimlarda keng tarqalgan. HRG bo‘yicha NEC 250.36 standarti 480 V dan 1000 V gacha bo‘lgan tizimlarga tegishli.

Maʼlumot uchun, sizning o‘simlik uchun qaysi biri mos kelishini aniqlaydigan yerlash usuli quyida ko‘rsatilgan: Sanoat va tijorat elektr tizimlarini yerlash bo‘yicha IEEE 142 tavsiya etilgan amaliyot , bu esa mijoz bizdan tizim falsafasini ko‘rib chiqishni so‘raganda har doim asos sifatida qabul qilinadi.

 

Texnik xususiyatlar varaqasida nima bo‘lishi kerak

Siz RFQ yuborganingizda, yer qoplamali transformator , to‘liq texnik xususiyatlar quyidagi savollarga javob beradi — va taklif tayyorlaydigan muhandis ularning yetishmasligini darrov sezadi:

1. Tizimning fazadan-fazaga kuchlanishi va chastotasi (masalan, 13,8 kV, 60 Gs), shuningdek, izolyatsiya tizimi uchun talab qilinadigan BIL sinfi.
2. Nejtralni yerlash usuli: past qarshilikli bilan NGR tok va vaqt (400 A, 10 s) yoki HRG doimiy ish rejimi (5 A yoki 10 A).
3. Doimiy yoki qisqa vaqtli ishlash rejimi — bu hech qachon taxmin qilinmasligi kerak.
4. Neytralni yerlash uchun qarshilik rezistori mavjudmi yoki yo'qmi va uning omik qiymati, chunki zigzag faqat o'zini o'zi tokni cheklamaydi.
5. Qopqoq va muhit: ichki, tashqi, poydevor ustida o'rnatiladigan uslub yoki elektr stansiyasi ramkasi, shuningdek, harorat sinfi.
6. Qo'llaniladigan sinov standarti — biz quyidagilarga amal qilib ishlab chiqaramiz va sinovdan o'tkazamiz: IEEE C57.32 , bu neytralni yerlash qurilmalari uchun talablar, atamalar va sinov usullarini, jumladan, harorat ko'tarilishi va qisqa vaqtli tok sinovlarini qamrab oladi.
7. Delta yoki zigzag chulg'am tartibi va qurilmaning qo'shimcha yukni uzatishi kerakmi yoki yo'qmi.

A zigzag transformator 15 kV sinfidagi tizim uchun 10 soniya davomida 400 A — bu atrofidagi taqsimot transformatorlariga nisbatan mayda va yengil qurilma. Lekin "mayda" so'zi soddalikni anglatmaydi — nol ketma-ketlik impedansi, neytraldagi izolyatsiya moslamasi hamda qisqa vaqtli issiqlikga chidamlilik barchasi loyihalangan bo'lishi kerak, ixtiro qilinmagan.

 

Ryan kompaniyasi neytralni yerlash qurilmalarini qanday ishlab chiqaradi va sinovdan o'tkazadi

 

 

2023-yildan beri biz Eaton kompaniyasi bilan rasmiy qoʻshma korxona hamkorligini amalga oshirmoqdamiz va bu hamkorlik shu kabi maxsus birlamalarga qanday qarashimizni belgilaydi — ular asosiy tarqatish chizigʻimizdagi kabi bir xil tartibda ishlab chiqariladi, yaʼni qoʻshimcha ish emas. Bizning 120 000 kvadrat metrli zavodimizda 180 dan ortiq jihozlar toʻplami ishlaydi va yerlangan transformatorlar aylanish nisbati, izolyatsiya qarshiligi, qoʻllanilgan va induktsiyalangan kuchlanish testlari hamda, agar quvvat koʻrsatkichi talab qilsa, sifat nazorati (QA) jamoamiz tomonidan kuzatiladigan qisqa muddatli tok testi kiritilgan zavod test hisoboti tayyor boʻlgandan keyingina ishlab chiqarish maydonidan chiqariladi.

Test maydonidan kelgan bir odat: mijozning soʻrovnomasida faqat "yerlangan transformator" deb yozilgan boʻlsa, taklif berishdan oldin biz telefon qilamiz. Oʻtgan yil davomida biz bir nechta muhim xatoliklarni aniqladik: masalan, doimiy quvvatga moʻljallangan birlama 10 soniyalik yuklamaga yetkazilishi kerak edi yoki zigzag transformator buyurtma qilingan boʻlsa-da, haqiqiyda yulduz-uchburchak sxemali va qoʻshimcha yuklamaga ega transformator kerak edi. Bu savollar telefonda besh daqiqadan ortmaydi, lekin keyinchalik oylik muammolardan saqlaydi.

 

Xaridorlar uchun asosiy natija

Agar sizning obyektingizda yerlangan bo'lmagan o'rta kuchlanishli tizim yoki qattiq neytral mavjud bo'lmagan delta tizimi ishlayotgan bo'lsa, yer qoplamali transformator zigzag chulg'amli transformator amaliy yechimdir — u nol ketma-ketlik yo'lini ta'minlaydi, sog'lom jihozlarga ta'sir etuvchi ortiqcha kuchlanishni cheklaydi va relelarga nihoyatda yer qo'rqinini aniqlash imkonini beradi. Chulg'amni qo'shimcha yuk qobiliyatiga ega bo'lish kerakligiga qarab tanlang, ishlash davrini esa yerlash usuliga qarab tanlang: NGR cheklangan past qarshilikli tizimlar uchun 10 soniya lik reyting, HRG uchun doimiy reyting.

Tizimingizning kuchlanishini, yerlash falsafangizni va avariya tokining maqsad qiymatini yuboring, biz siz qaror qilishdan oldin reytingni tasdiqlaymiz. Elektron pochtaga yuboring [email protected]yoki aloqa sahifasi orqali taklif so'rang — texnik xususiyatlarni ko'rib chiqish bepul, va bu qadam yerlangan bo'lmagan tizimni rejasiz uzilishga aylantirmaslik uchun muhim qadam.

 

Muallif haqida

Ryan Electric — 2007-yilda Xitoyda tashkil etilgan transformator ishlab chiqaruvchi korxona boʻlib, Shimoliy Amerika, Janubiy Sharqiy Osiyo va Markaziy Sharqda elektr tarmoqlari, maʼlumotlar markazlari hamda sanoat mijozlariga xizmat koʻrsatadi. Ushbu maqola dunyo boʻylab yetkazib berilgan transformator loyihalarining zavod sinov tajribasi va maydonlardan kelgan fikrlariga asoslanib, bizning muhandislik va kontent jamoamiz tomonidan tayyorlangan.