Τι είναι η γείωση υψηλής αντίστασης σε συστήματα μέσης τάσης;

Η γείωση υψηλής-αντίστασης σε ένα σύστημα μέσης-τάσης είναι η μέθοδος κατά την οποία το ουδέτερο σημείο ενός μετασχηματιστή ή γεννήτριας (π.χ. 6-35 kV) συνδέεται με τη γείωση με υψηλή αντίσταση από αρκετές εκατοντάδες έως αρκετές χιλιάδες ohms. Οι βασικές αρχές, τα τεχνικά χαρακτηριστικά και τα πλεονεκτήματά του είναι τα εξής:
I. Βασική Αρχή
Περιορισμός ρεύματος σφάλματος: Η υψηλή αντίσταση περιορίζει το μονοφασικό ρεύμα σφάλματος γείωσης σε λιγότερο από 10A (συνήθως 5 από 510A), αποτρέποντας τη βλάβη του εξοπλισμού ή τους κινδύνους πυρκαγιάς που προκαλούνται από υπερβολικό ρεύμα τόξου.
Εκφόρτιση υπολειπόμενης φόρτισης: μετά την κατάργηση του τόξου σφάλματος, η υπολειπόμενη εκφόρτιση στη χωρητικότητα γείωσης του συστήματος μειώνεται εξουδετερώνοντας την αντίσταση του σημείου εξουδετέρωσης και καταστέλλονται οι υπερτάσεις σφάλματος διακοπτόμενου τόξου-.
Απόσβεση συντονισμού: Μια υψηλή αντίσταση παράλληλη σε ένα κύκλωμα συντονισμού που λειτουργεί ως αποσβεστήρας, παρεμβαίνει στις συνθήκες συντονισμού και εξαλείφει τις υπερτάσεις συντονισμού που δημιουργούνται από το χωρητικό ρεύμα και το επαγωγικό ρεύμα. Τεχνικά χαρακτηριστικά
Εύρος τιμών αντίστασης: Συνήθως σε εκατοντάδες έως χιλιάδες ohms, συγκεκριμένες τιμές πρέπει να διασφαλίζουν ότι η ισοδύναμη μηδενική-αντίσταση ακολουθίας (Rn) του συστήματος δεν είναι μεγαλύτερη από το ένα τρίτο της κατανεμημένης χωρητικής αντίδρασης (Xc0) ανά φάση για τον περιορισμό των παροδικών υπερτάσεων.
Έλεγχος ρεύματος σφάλματος: Ρυθμίζοντας την τιμή αντίστασης, το ρεύμα σφάλματος γείωσης ελέγχεται αυστηρά σε λιγότερο από 10A, διασφαλίζοντας ότι το σύστημα μπορεί να ηλεκτροδοτηθεί για 2 ώρες σε περίπτωση σφάλματος, βελτιώνοντας την αξιοπιστία του τροφοδοτικού.
Μειωμένες απαιτήσεις μόνωσης: Λόγω του χαμηλού ρεύματος σφάλματος, το επίπεδο μόνωσης του συστήματος μπορεί να σχεδιαστεί σύμφωνα με την τάση φάσης, μειώνοντας το κόστος του εξοπλισμού.
III. Βασικά Πλεονεκτήματα
Βελτιωμένη συνέχεια τροφοδοσίας: Επιτρέπει στο σύστημα να λειτουργεί για λίγο σε περίπτωση μονοφασικής βλάβης γείωσης-, αποφεύγοντας την άμεση ενεργοποίηση. Κατάλληλο για υψηλή αξιοπιστία αξιοπιστίας τροφοδοσίας (π.χ. υπεράκτιες πλατφόρμες πετρελαίου, νοσοκομείο, κέντρα δεδομένων κ.λπ.).
Καταστολή υπέρτασης: περιορίστε αποτελεσματικά την υπέρταση γείωσης του τόξου-φλας και την υπέρταση συντονισμού, μειώστε τον κίνδυνο ζημιάς στη μόνωση του εξοπλισμού.
Η τοποθεσία σφάλματος είναι βολική: το ρεύμα μηδενικής ακολουθίας ή το ρεύμα αρνητικής ακολουθίας μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως βάση για τη διάγνωση σφαλμάτων και είναι βολικό να εντοπίζετε γρήγορα το σφάλμα. Βελτιώστε την ασφάλεια: μειώστε τη ζημιά του τόξου στο ανθρώπινο σώμα και μειώστε τον κίνδυνο κραδασμών που προκαλείται από αδέσποτα ρεύματα σφάλματος γείωσης.
IV. ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΕΙΣΑΓΩΓΗ Τυπικά σενάρια εφαρμογής
Δίκτυο διανομής μέσης τάσης: όπως αστικά δίκτυα ισχύος 6-35 kV, γείωση υψηλής αντίστασης κ.λπ., μπορεί να περιορίσει το ρεύμα σφάλματος και να ελαχιστοποιήσει το εύρος διακοπών ρεύματος.
Βοηθητικό σύστημα ηλεκτροπαραγωγής: σημείο εξουδετέρωσης της γεννήτριας προστασίας, για την αποφυγή σφαλμάτων γείωσης τόξου που προκάλεσαν ζημιά στον εξοπλισμό.
Πλατφόρμες πετρελαίου ανοικτής θάλασσας: Σε κλειστό χώρο, η γείωση υψηλής αντίστασης αποφεύγει τον πιθανό κίνδυνο υπερτόξου ρεύματος, διατηρώντας παράλληλα τη συνέχεια της παροχής ρεύματος.
V. Περιορισμοί και λύσεις
Ζητήματα ωμικού φορτίου: Τα ρεύματα σφάλματος στην αντίσταση παράγουν θερμότητα και απαιτούν λύσεις απαγωγής θερμότητας (όπως αντιστάσεις υψηλής- ισχύος ή εξαναγκασμένη ψύξη αέρα).
Περιορισμός ρεύματος σφάλματος: Όταν το ρεύμα σφάλματος γείωσης υπερβαίνει τα 10A, δεν εφαρμόζεται πλέον γείωση υψηλής αντίστασης, αλλά απαιτείται γείωση χαμηλής αντίστασης ή πηνίο καταστολής τόξου.
Ευαισθησία της προστατευτικής συσκευής: Οι πληροφορίες σφάλματος γείωσης υψηλής αντίστασης είναι αδύναμες, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε λάθος υπολογισμό ή αστοχία της προστατευτικής συσκευής. Αυτό απαιτεί αλγόριθμους προστασίας βελτιστοποίησης ή τη χρήση εξειδικευμένων συσκευών επιλογής γραμμής σφάλματος γείωσης.