Moduri de împământare a punctului neutru al sistemului de alimentare: Ghid complet de selecție pentru diferite niveluri de tensiune

Modul de împământare a punctului neutru este baza de bază a proiectării sistemului de alimentare, a protecției la supratensiune, a configurației de protecție a releului și a funcționării sigure și stabile. Selectarea rezonabilă a metodelor de împământare neutră a sistemului de alimentare determină directfiabilitatea sursei de alimentare, costul izolației echipamentelor electrice, eficiența procesării defecțiunilor și siguranța funcționării rețelei, care este un standard tehnic cheie pentru construcția rețelei electrice, selecția echipamentelor de alimentare și renovarea sistemului de alimentare în întreaga lume.

Diferite niveluri de tensiune, scară de rețea, scenarii de aplicație (rețea de energie urbană, linie de transport montană, rețea de distribuție industrială, sistem civil de energie electrică de joasă{0}}tensiune) corespund modurilor de funcționare exclusive a punctului neutru. Selecția necorespunzătoare a împământului va duce cu ușurință la daune tranzitorii de supratensiune a echipamentelor, extinderea defecțiunii de împământare monofazată, întreruperi frecvente de curent și costuri crescute de operare și întreținere. Acest articol sortează sistematicstandardele internaționale de selecție de împământare neutre și cele mai bune practici din industriepentru toate nivelurile de tensiune, ajutând cumpărătorii de energie electrică din străinătate, contractorii de rețea și proiectanții de sisteme electrice să potrivească rapid soluția optimă de împământare.

 

1. Clasificarea de bază și principiul de funcționare al modurilor de împământare neutră a sistemului de alimentare

În prezent, sistemele principale de alimentare din întreaga lume adoptă trei moduri standard de funcționare a punctului neutru, fiecare cu avantaje tehnice unice și scenarii aplicabile, acoperind toate aplicațiile rețelelor de înaltă, medie și joasă tensiune:

• Punct neutru Mod neîmpământat: Punctul neutru al transformatorului nu este conectat la pământ. Când apare o defecțiune de împământare cu o singură fază-, sistemul poate continua să funcționeze timp de 1-2 ore fără declanșare, cu o continuitate extrem de ridicată a alimentării cu energie, potrivit pentru rețelele de distribuție de medie și joasă tensiune care prioritizează fiabilitatea alimentării cu energie.
• Punct neutru împământat prin bobina de suprimare a arcului: Punctul neutru este conectat cu o bobină de suprimare a arcului pentru a compensa curentul capacitiv generat de defecțiunile de împământare monofazate, pentru a stinge arcurile electrice de împământare, pentru a evita supratensiunea intermitentă și reaprinderea arcului și pentru a preveni eficient extinderea defecțiunii. Este soluția curentă pentru rețelele electrice de nivel mediu-de tensiune medie și liniile electrice de teren complexe.
• Punct neutru împământat solid (împământare directă): Punctul neutru este conectat direct la pământ fără nicio impedanță. Poate elibera rapid curentul de defect, poate coopera cu dispozitive de protecție cu relee pentru a realiza declanșarea rapidă a defecțiunii, poate reduce presiunea izolației echipamentelor și este utilizat pe scară largă în sistemele de transmisie de înaltă tensiune și ultra-tensiune ultraînaltă.

 

2. Standarde de selecție profesională pentru modurile de împământare neutră în funcție de nivelul de tensiune

Selectarea modurilor de funcționare a punctului neutru în sistemele de alimentare formale se bazează în principal pe trei indicatori de bază:valoarea de supratensiune permisă de sistem, curent capacitiv de împământare monofazat, cerințe de stabilitate a funcționării rețelei, combinat cu costul izolației echipamentelor și adaptabilitatea scenariilor. Regulile de selecție standardizate pentru fiecare nivel de tensiune sunt următoarele:

2.1 6KV-10kV Rețea de distribuție de medie tensiune: Legare la pământ a bobinei de suprimare a arcului neîmpământat

Sistemul 6-10kV este cea mai utilizată rețea de distribuție de medie tensiune în parcuri industriale, zone rezidențiale urbane și facilități comerciale din întreaga lume. Pentru acest nivel de tensiune, izolația echipamentului este proiectată pe baza standardelor de tensiune de linie, iar fluctuația costului de izolație cauzată de reglarea modului de împământare este neglijabilă.

Pentru a maximizafiabilitatea sursei de alimentare și reduceți întreruperile frecvente de curent, Rețelele electrice de 6-10kV adoptă în general modul punct neutru fără împământare. Când scara rețelei este mare, linia este lungă și curentul capacitiv de împământare monofazat depășește 10A, sistemul va genera arcuri continue de împământare și supratensiune tranzitorie. În acest caz,împământare punct neutru prin bobina de suprimare a arculuieste adoptat pentru a compensa curentul capacitiv, a elimina defecțiunile arcului și pentru a asigura alimentarea continuă în timpul defecțiunilor ne-permanente.

Scenarii aplicabile: Rețelele de distribuție urbană, sistemele interne de alimentare cu energie electrică, rețelele electrice de inginerie municipală și alte scenarii care necesită o continuitate ridicată a alimentării cu energie.

 

2.2 20KV-60kV Rețea de tensiune intermediară: mod exclusiv de împământare a bobinei de suprimare a arcului

Sistemul de alimentare de 20-60kV aparține nivelului de tensiune de tranziție între distribuția de medie tensiune și transmisia de înaltă tensiune, cu caracteristici tehnice intermediare tipice. Curentul capacitiv de împământare monofazat al acestei rețele este moderat, structura rețelei este relativ simplă, iar îmbunătățirea sau reducerea nivelului de izolare a echipamentelor nu are un impact evident asupra costului total al proiectului.

Luând în considerare în mod cuprinzător protecția la supratensiune, toleranța la erori și costul de funcționare, industria specifică uniform adoptareaîmpământare prin rezonanță punct neutru prin bobina de suprimare a arcului. Acest mod echilibrează perfect fiabilitatea sursei de alimentare și siguranța echipamentului: evită problema frecventă de declanșare a modului de împământare directă și, de asemenea, elimină pericolul ascuns de supratensiune al sistemului neîmpământat în timpul funcționării cu defecțiuni pe termen lung, devenind configurația standard pentru ingineria rețelei electrice de 20-60 kV.

Scenarii aplicabile: rețele electrice regionale suburbane, sisteme de alimentare cu energie electrică din zona minieră și linii de transport la distanță medie{0}.

 

2.3 110KV și peste Rețea de transmisie de înaltă tensiune: împământare solidă (scenariu special cu împământare bobină de suprimare a arcului electric)

110 kV, 220 kV și peste rețelele electrice de înaltă tensiune și ultra-înaltă tensiune se concentrează pereducerea investiției în izolarea echipamentelor, simplificarea configurației de protecție a releului și îmbunătățirea eficienței răspunsului la defecțiuni. Echipamentele de înaltă tensiune au costuri mari de fabricație a izolației; Adoptarea modului de împământare solidă a punctului neutru poate reduce în mod eficient nivelul de supratensiune a sistemului, poate reduce standardul de proiectare a izolației transformatoarelor, aparatelor de comutare și a altor echipamente de bază și poate reduce considerabil costul total de achiziție de inginerie.

Modul de împământare solidă poate forma o buclă stabilă de curent de defect, poate coopera cu dispozitive de protecție cu relee de{0}}sensibilitate ridicată pentru a realiza localizarea și izolarea rapidă a defecțiunii și potrivirea cu facilități de suport, cum ar fifire complete de protecție împotriva trăsnetului-și dispozitive de reînchidere automatăpentru a îmbunătăți în mod cuprinzător stabilitatea de funcționare a liniilor de transport de înaltă tensiune.

Optimizare specială pentru scenarii: Pentru liniile principale de 110 kV și liniile de transmisie de 110 kV din zonele muntoase cu teren complex, lovituri frecvente de fulgere și funcționare instabilă a rețelei, împământarea solidă convențională poate provoca cu ușurință întreruperi de curent pe scară largă-din cauza defecțiunilor cauzate de fulgere. Prin urmare, aceste scenarii adoptămodul de împământare a bobinei de suprimare a arculuipentru a suprima supratensiunea fulgerului, a reduce rata de declanșare a erorilor și a spori capacitatea anti-interferențe a funcționării rețelei montane.

 

2.4 1Rețea electrică de joasă tensiune în kV: modul fără împământare și sistem cu trei-fazate în cinci-fire 380/220V

Pentru rețelele electrice de joasă tensiune sub 1 kV, punctul neutru adoptă, în general, modul de funcționare fără împământare, care poate evita efectiv interferența curentului cu secvență zero-și poate îmbunătăți stabilitatea sursei de alimentare cu tensiune joasă.

În universal civil și comercialSistem de alimentare cu trei-fazate cu cinci- fire de 380/220 V, firul neutru (fir N) și firul de împământare (fir PE) sunt aranjate independent. Firul neutru îndeplinește funcțiile de alimentare cu tensiune zero-buclă și mono-, în timp ce firul de împământare este dedicat împământării de siguranță a echipamentului, prevenind accidentele de scurgere electrică și asigurând siguranța personală și a echipamentelor electrice. Acest standard este adoptat pe scară largă în clădirile civile globale, clădirile de birouri și sistemele comerciale de alimentare cu energie mici și mijlocii-.

 

3. Factori cheie care determină selecția modului de împământare neutră

În proiectele actuale de inginerie energetică, selectarea modului de funcționare a punctului neutru nu se poate baza doar pe nivelurile de tensiune și trebuie evaluată cuprinzător, combinată cu următorii factori de bază, pentru a asigura o funcționare stabilă pe termen lung și cu costuri reduse-a rețelei electrice:

• Toleranța la supratensiune a sistemului: Potriviți modul de împământare în funcție de supratensiunea tranzitorie maximă admisă și supratensiunea frecvenței de alimentare a rețelei pentru a evita deteriorarea izolației și deteriorarea echipamentului.
• Curent capacitiv de împământare monofazat: Când curentul capacitiv este prea mare, împământarea bobinei de suprimare a arcului trebuie utilizată pentru a elimina defecțiunile arcului; scenariile curente mici pot adopta modul neîmpământat.
• Stabilitatea funcționării rețelei: liniile de transmisie cheie și rețelele electrice de teren complexe acordă prioritate capacității anti-defecțiuni și adoptă împământare rezonantă; rețelele de înaltă tensiune ale trunchiului urban prioritizează protecția rapidă a defecțiunilor și adoptă împământare solidă.
• Costul de inginerie și costul de întreținere: echilibrați costurile de izolație a echipamentelor, costurile de configurare a dispozitivului de protecție și costurile ulterioare de operare și întreținere pentru a selecta soluția cea mai rentabilă-.

 

4. Valoarea aplicației din industrie și analiza beneficiilor pentru clienți

Pentru contractorii de inginerie electrică din străinătate, cumpărătorii de echipamente electrice și întreprinderile de operare a rețelei, selecția standardizată a modului de împământare neutră poate aduce beneficii de bază:reduce costurile de achiziție a echipamentelor, reduce rata de eșec a rețelei, prelungește durata de viață a echipamentelor electrice, reduce frecvența de întreținere manuală și îmbunătățește calitatea sursei de alimentare și nivelul de siguranță al rețelei. Fie că este vorba de construcția rețelei electrice noi, renovarea rețelei vechi sau de susținere a selecției de echipamente pentru centrale electrice, potrivirea soluției corecte de împământare este cheia pentru a asigura conformitatea proiectului și funcționarea stabilă pe termen lung-.

Meta Descriere: Aflați modurile de împământare a punctului neutru al sistemului de alimentare profesional și criteriile de selecție pentru sistemele 6-10kV, 20-60kV, 110kV+ și 380/220V. Bobina principală de suprimare a arcului electric și soluții de împământare solidă pentru proiecte globale de rețea electrică.