Orta Gerilim Sistemlerinde Yüksek Dirençli Topraklama Nedir?

Orta-gerilim sisteminde yüksek-dirençli topraklama, bir transformatörün veya jeneratörün nötr noktasının (örneğin, 6-35kV) birkaç yüz ila birkaç bin ohm arasında yüksek bir dirençle toprağa bağlandığı yöntemdir. Temel prensipleri, teknik özellikleri ve avantajları aşağıdaki gibidir:
I. Temel Prensip
Arıza Akımı Sınırlaması: Yüksek direnç, tek-fazlı topraklama arıza akımını 10A'den (genellikle 510A'den 5) daha düşük bir değerle sınırlandırarak aşırı ark akımının neden olduğu ekipman hasarını veya yangın riskini önler.
Artık Yük Deşarjı: Arıza arkı söndürüldükten sonra, sistemin toprak kapasitesindeki artık yük deşarjı, nötrleştirme noktası direncinin nötrleştirilmesiyle azaltılır ve aralıklı ark-arıza aşırı gerilimleri bastırılır.
Rezonans Sönümleme: Bir sönümleyici görevi gören, rezonans koşullarına müdahale eden ve kapasitif akım ve endüktif akım tarafından üretilen rezonans aşırı gerilimlerini ortadan kaldıran bir rezonans devresine paralel yüksek direnç. Teknik özellikler
Direnç Değer Aralığı: Genellikle yüzlerce ila binlerce ohm aralığındaki belirli değerler, geçici aşırı gerilimleri sınırlamak için sistemin eşdeğer sıfır-dizi direncinin (Rn), faz başına dağıtılmış kapasitif reaktansın (Xc0) üçte birinden büyük olmamasını sağlamalıdır.
Arıza Akımı Kontrolü: Direnç değerini ayarlayarak, toprak arıza akımı 10A'nın altına sıkı bir şekilde kontrol edilir, bir arıza durumunda sistemin 2 saat boyunca elektriklenebilmesi sağlanır ve güç kaynağı güvenilirliği artar.
Azaltılmış Yalıtım Gereksinimleri: Düşük arıza akımı nedeniyle sistem yalıtım seviyesi faz voltajına göre tasarlanarak ekipman maliyetleri azaltılabilir.
III. Temel Avantajlar
Geliştirilmiş Güç Kaynağı Sürekliliği: Tek-fazlı topraklama arızası durumunda sistemin kısa süreliğine çalışmasına olanak tanır ve ani tetiklenmeyi önler. Güç kaynağı güvenilirliğinin yüksek olması için uygundur (örn. açık deniz petrol platformları, hastane, veri merkezleri vb.).
Aşırı Gerilim Bastırma: Ark-topraklama aşırı gerilimini ve rezonans aşırı gerilimini etkili bir şekilde sınırlandırın, ekipman yalıtımının zarar görmesi riskini azaltın.
Arıza Tespiti uygundur: arıza teşhisi için temel olarak sıfır bileşen akımı veya negatif bileşen akımı kullanılabilir ve arızanın hızlı bir şekilde bulunması uygundur. Güvenliği artırın: Arkın insan vücuduna verdiği zararı azaltın ve başıboş toprak arıza akımlarının neden olduğu şok riskini azaltın.
IV. GİRİŞ GİRİŞ Tipik Uygulama Senaryoları
Orta gerilim dağıtım şebekesi: 6-35kV kentsel elektrik şebekeleri, yüksek dirençli topraklama vb., arıza akımını sınırlayabilir ve elektrik kesintisi aralığını en aza indirebilir.
Enerji santrali yardımcı sistemi: ark topraklama arızalarının ekipman hasarına neden olmasını önlemek için koruma jeneratörü nötrleştirme noktası.
Açık deniz petrol platformları: Kapalı alanda, yüksek dirençli topraklama, güç kaynağının sürekliliğini korurken potansiyel aşırı ark akımı tehlikesini önler.
V. Sınırlamalar ve çözümler
Dirençli Yük Sorunları: Dirençteki arıza akımları ısı üretir ve ısı dağıtma çözümleri (yüksek-güç dirençleri veya basınçlı hava soğutması gibi) gerektirir.
Arıza Akımı Sınırlaması: Toprak arıza akımı 10A'yı aştığında, yüksek dirençli topraklama artık geçerli değildir, ancak düşük dirençli topraklama veya ark bastırma bobini topraklaması gerekir.
Koruyucu cihazın hassasiyeti: Yüksek dirençli topraklama hatası bilgisi zayıftır, bu da yanlış hesaplamaya veya koruyucu cihazın arızalanmasına neden olabilir. Bu, optimizasyon koruma algoritmalarının veya özel toprak arıza hattı seçim cihazlarının kullanılmasını gerektirir.