JiANGSHAN Scotech Elektrik Co., LTD
Gambaran keseluruhan pengubah bumi
Oct 13, 2025
Tinggalkan pesanan
Pengubah bumi, juga dikenali sebagai pengubah asas, adalah sejenis pengubah tambahan yang digunakan dalam tiga sistem kuasa elektrik -. Ia biasanya digunakan dalam sistem kuasa tanpa titik neutral semulajadi untuk menyediakan sambungan neutral buatan untuk bumi sama ada secara langsung atau melalui impedans seperti reaktor penindasan arka, perintang, atau semasa - mengehadkan reaktor. Semasa garis - ke - kesalahan tanah, ia menawarkan laluan impedans - rendah untuk sifar - urutan kesalahan arus (sambil menyampaikan impedans yang tinggi kepada arus urutan positif dan negatif), mengehadkan arus kesalahan dan overvoltan yang diperolehi untuk memastikan sistem yang dipercayai; Selain itu, ia biasanya membawa arus tanah litar - sehingga pemutus litar membersihkan kesalahan, dengan itu mempunyai penilaian masa - pendek. Penarafan KVA pengubah bumi bergantung pada garis normal - ke - voltan neutral dan nilai semasa kesalahan dalam masa yang ditentukan, seperti detik hingga minit. Di samping itu, ia boleh mengadopsi voltan (rendah - voltan) untuk terus membekalkan kuasa ke stesen pencawang, dan membolehkan delta - menyambung tiga sistem fasa - Semasa kesilapan fasa - tunggal, ia mengehadkan arus kesalahan dalam neutral untuk meningkatkan pemulihan talian kuasa.
I. Jenis pengubah asas
1. Yₙ, D - Transformer Grounding Connected
Ia adalah pengubah fasa tiga - dengan awye - disambungkan (yₙ, dengan plumbum neutral)penggulungan utama dan aDelta - disambungkan (D)penggulungan sekunder.
Delta - penggulungan sekunder yang disambungkan boleh membawa arus beredar untuk mengimbangi arus dalam penggulungan utama.
Penggulungan sekunder delta juga boleh dihubungkan sebagaiBuka Delta; Dengan memasukkan perintang atau reaktor di hujung terbuka, sifar - urutan impedans pengubah asas boleh diselaraskan.
Selain itu, terminal penggulungan sekunder boleh diketuai untuk berfungsi sebagai sumber kuasa tambahan untuk pencawang.
2. Zₙ - disambungkan (zig - zag - disambungkan) pengubah asas
Ia adalah pengubah fasa tiga - denganzig - zag - Wiling yang disambungkan.
Oleh kerana mod sambungan yang wujud zig - ZAG wrowings, arus kesalahan boleh saling seimbang antara dua siri - lilitan yang disambungkan.
Penggulungan voltan - yang rendah boleh ditambah kepada pengubah ini untuk bertindak sebagai sumber kuasa tambahan untuk pencawang.
Nota tambahan mengenai operasi dan struktur
- Struktur: Transformer Grounding berstruktur sama dengan tiga biasa - fasa teras - jenis transformer kuasa.
- Operasi biasa: Hanya pengujaan semasa mengalir melalui bahagian utama pengubah asas; Bahagian sekunder (jika ada) tidak mempunyai arus.
- Single - kesalahan tanah fasa: Kedua -dua delta - yang disambungkan dari pengubah utama pencawang dan tiga - fasa penggulungan pengubah asas membawa pendek - arus litar. Dengan betul memilih semasa - mengehadkan impedans z, per - fasa pendek - arus litar boleh dikawal untuk tidak melebihi arus fasa yang diberi nilai penggulungan pengubah utama. Tempoh standard arus litar pendek - adalah 10 saat.
Ii. Prinsip kerja pengubah bumi
Dalam operasi biasa, penggulungan utama pengubah bumi menghubungkan ke konduktor fasa sistem elektrik, sementara penggulungan sekundernya didasarkan. Pada masa ini, pengubah beroperasi seperti pengubah konvensional, melangkah ke atas atau ke bawah mengikut keperluan.
Untuk mengehadkan arus kesalahan, impedans pengubah bumi, bersama -sama dengan mana -mana perintang atau reaktor asas tambahan, menyekat magnitud arus kesalahan yang mengalir melalui sistem. Dengan mengawal arus kesalahan ini, Transformer Earthing membantu mengekalkan kestabilan sistem dan melindungi peralatan sensitif dari kerosakan.
Apabila kesalahan (seperti garis - ke - kesalahan tanah) timbul dalam sistem, arus kesalahan mengalir melalui penggulungan sekunder pengubah bumi ke tanah. Ini mewujudkan laluan impedans - yang rendah untuk arus kesalahan untuk menghilangkan dengan selamat, menghalang kerosakan peralatan dan mengurangkan risiko bahaya elektrik.
Dari segi keselamatan dan perlindungan, Transformer Earthing memastikan keselamatan kakitangan dan peralatan dalam sistem elektrik dengan menyediakan jalan yang boleh dipercayai ke tanah. Ia membantu mencegah kejutan elektrik, kebakaran, dan bahaya lain yang berkaitan dengan keadaan kesalahan, sehingga menyumbang kepada persekitaran kerja yang lebih selamat dan kebolehpercayaan sistem yang lebih baik.
Iii. Fungsi pengubah bumi
Earthing Transformer adalah peralatan elektrik khusus yang dibangunkan untuk menangani kekurangan titik neutral dalam konfigurasi grid kuasa tertentu dan memastikan operasi yang selamat sistem apabila kesalahan tanah berlaku. Fungsi terasnya dan ciri -ciri kerja terutamanya dicerminkan dalam aspek berikut:
1. Menyediakan titik neutral buatan untuk peralatan utama
Dalam sistem asas kecil -, gegelung penindasan arka adalah penting untuk mengimbangi arus kapasitif asas apabila grid kuasa mempunyai satu - kesalahan tanah fasa. Walau bagaimanapun, bahagian delta - yang disambungkan dari pengubah utama (konfigurasi biasa untuk bahagian voltan pengedaran transformer utama dalam 6kV, 11kV, dan grid kuasa 33kV) tidak mempunyai titik neutral semulajadi, menjadikannya mustahil untuk memasang gegelung penindasan arka secara langsung.
Pengubah bumi menyelesaikan masalah ini dengan membuattitik neutral buatan. Titik neutral ini bukan sahaja membolehkan sambungan berkesan gegelung penindasan arka tetapi juga menyediakan titik sambungan untuk perintang asas. Apabila grid kuasa mengamalkan mod operasi neutral yang tidak disenarai (mod biasa pada peringkat awal pembinaan grid kuasa disebabkan oleh kesederhanaan dan pelaburan yang rendah), titik neutral buatan yang diletakkan oleh pengubah bumi menjadi prasyarat utama untuk perlindungan kesalahan berikutnya.
2. Mengurangkan risiko sistem neutral yang tidak disengaja dan memastikan tindakan perlindungan yang boleh dipercayai
Dalam sistem neutral yang tidak diselaraskan, walaupun voltan garis kekal simetri apabila satu - kesalahan tanah fasa berlaku (mempunyai sedikit kesan terhadap penggunaan kuasa berterusan pengguna), kelebihan ini hanya berlaku apabila arus kapasitif asas kecil (kurang daripada 10a; kesalahan sementara boleh memadamkan secara automatik). Dengan pengembangan industri kuasa dan peningkatan litar kabel bandar, arus kapasitif asas sering melebihi 10A, yang membawa kepada tiga risiko utama:
Kepupusan dan pemusnahan sekejap arka asas, menghasilkan overvoltage arka arka (sehingga 4U, di mana u adalah nilai puncak voltan fasa normal) yang merosakkan penebat peralatan;
Arka berterusan menyebabkan pemisahan udara, yang mudah membawa kepada fasa - ke - litar pendek fasa;
Overvoltage resonans ferromagnetik, yang boleh membakar transformer voltan atau menyebabkan letupan penangkap.
Dengan menghubungkan perintang asas ke titik neutral buatan, pengubah bumi menyediakan sifar - urutan semasa dan sifar - voltan urutan untuk sistem. Ini membolehkan peranti perlindungan urutan sifar - yang sangat sensitif untuk mengenal pasti kesalahan tanah - dan memotong garis yang rosak dalam masa yang singkat, secara asasnya menghalang risiko di atas daripada mengembangkan dan melindungi penebat peralatan grid dan operasi selamat secara keseluruhannya.
3. Pameran ciri elektromagnetik khas untuk menyesuaikan diri dengan keadaan kesalahan
Transformer Earthing mempunyai ciri -ciri impedans yang unik untuk pelbagai jenis arus, yang merupakan kunci kepada operasi yang stabil:
Impedans yang tinggi kepada arus urutan positif dan negatif: Di bawah keadaan operasi biasa, hanya pengujaan kecil arus mengalir melalui lilitan pengubah bumi. Pada masa ini, pengubah berada dalam keadaan yang dipunggah (banyak transformer bumi bahkan tidak mempunyai lilitan sekunder, memudahkan struktur mereka untuk senario yang dipunggah ini).
Impedans rendah ke sifar - arus urutan: Pengubah bumi biasanya mengadopsi z - jenis pendawaian (zigzag), di mana setiap gegelung fasa luka pada dua tiang teras besi masing -masing. Apabila sifar - urutan arus dijana kerana kesalahan tanah, kedua -dua belitan pada tiang teras besi yang sama disambungkan dalam polariti terbalik dalam siri. Daya elektromotif yang diinduksi adalah sama dengan magnitud dan bertentangan dengan arah, membatalkan satu sama lain keluar - mengakibatkan impedans urutan sifar - yang sangat rendah (kira -kira 10Ω, jauh lebih kecil daripada transformer biasa). Impedans yang rendah ini memastikan bahawa sifar - urutan arus boleh mengalir dengan lancar melalui perintang asas titik neutral dan pengubah bumi, mewujudkan syarat untuk perlindungan kesalahan.
Ciri impedans ini juga menentukan mod operasi pengubah bumi:Long - Operasi Dipotongan Term dan Pendek - Operasi Overload Term. Ia hanya berfungsi dalam tempoh dari kejadian kesalahan tanah sehingga saat ini sifar - perlindungan urutan memotong garis yang rosak, dan arus kesalahan melewatinya hanya secara ringkas.
4. Meningkatkan kecekapan yang sepadan dan mengurangkan kos pelaburan
Berbanding dengan transformer biasa, pengubah bumi mempunyai kelebihan yang jelas dalam pemadanan dengan gegelung penindasan arka: peraturan -peraturan yang menetapkan bahawa apabila transformer biasa digunakan dengan gegelung penindasan arka, kapasiti gegelung penindasan arka tidak dapat melebihi 20% dari kapasiti pengubah; Walaupun z - jenis transformer earthing boleh memadankan gegelung penindasan arka dengan 90% ~ 100% dari kapasiti mereka sendiri, dengan ketara meningkatkan kecekapan pampasan semasa kapasitif.
Di samping itu, sesetengah transformer earthing boleh disambungkan ke beban sekunder sambil menyedari fungsi perlindungan asas. Ini bermakna mereka boleh menggantikan transformer pengedaran biasa dalam senario tertentu, mengintegrasikan dua fungsi ke dalam satu peranti dan dengan berkesan mengurangkan kos pelaburan keseluruhan pembinaan grid kuasa.
Ringkasnya, pengubah bumi bukan sahaja "pembina titik neutral" untuk grid kuasa yang tidak mempunyai titik neutral semulajadi tetapi juga "pelindung kesalahan" yang mengoptimumkan ciri -ciri impedans semasa dan memastikan tindakan perlindungan yang boleh dipercayai. Struktur khas dan mod operasi menjadikannya peralatan utama yang sangat diperlukan dalam grid kuasa moden, terutamanya dalam grid kuasa bandar dengan arus kapasitif yang besar.
Iv. Permohonan Pengubah Earthing
Fungsi teras pengubah bumi adalah untuk menyediakan atitik asas neutralUntuk sistem kuasa berasaskan semasa yang tidak diselaraskan atau rendah -. Ia digunakan terutamanya dalam senario di mana asas diperlukan untuk mencapai perlindungan kesalahan dan kestabilan voltan, yang meliputi rangkaian pengedaran, medan perindustrian, sistem tenaga baru, dll.
1. Sederhana dan rendah - rangkaian pengedaran voltan
Ini adalah medan aplikasi yang paling utama bagi Transformers Earthing, terutamanya yang sesuai untuk sistem pengedaran voltan - seperti 10kV dan 20kV.
- Rangkaian pengedaran voltan yang paling sederhana - mengamalkan mod "neutral neutral" atau "neutral berasaskan melalui mod penindasan arka", dan secara semulajadi kekurangan titik asas neutral semulajadi.
- Transformer Earthing menyediakan terminal neutral melalui sambungan bintang (y), yang kemudiannya disambungkan ke tanah dengan gegelung penindasan atau gegelung penindasan arka untuk mencapaisingle - pengendalian kesalahan tanah fasa.
- Fungsi: Apabila satu - kesalahan tanah fasa berlaku dalam baris, ia boleh mengehadkan semasa kesalahan, mencegah kerosakan peralatan dari overvoltage, dan membantu peranti perlindungan relay dengan cepat mencari titik kesalahan.
2. Sistem Peralatan Voltan Perindustrian Tinggi -
Tinggi - Motor voltan, transformer, dan peralatan lain di kilang -kilang besar dan taman perindustrian sering memerlukan transformer pembumian untuk memastikan keselamatan operasi.
- Dalam sistem perindustrian, tinggi - motor voltan (6kV, 10kV), peralatan penerus, dan lain -lain, jika direka dengan neutral yang tidak diselaraskan, terdedah kepada fasa - ke - sirip pendek fasa disebabkan oleh pecahan penebat.
- Transformer Earthing menyediakan titik asas neutral untuk sistem bekalan kuasa peralatan tersebut, dan bekerjasama dengan peranti perlindungan asas untuk direalisasikanpengesanan semasa kesalahan dan tersandung cepat.
- Senario tipikal: sistem bekalan kuasa voltan tinggi - dalam industri petrokimia, metalurgi, dan perlombongan, yang perlu memastikan pengeluaran berterusan dan mencegah pengembangan kesalahan.
3. Sistem penjanaan tenaga tenaga baru
Transformer Earthing adalah peralatan sokongan utama di stesen penggalak dan garis pengumpulan loji kuasa fotovoltaik dan ladang angin.
- Inverters dan Box - jenis transformer dalam sistem tenaga baru biasanya mengamalkan reka bentuk "neutral yang tidak diselaraskan" untuk mengurangkan kesan kesalahan tanah pada kecekapan penjanaan kuasa.
- Transformer Earthing menyediakan titik asas neutral untuk sistem 110kV dan 35kV di stesen penggalak, dan bekerjasama dengan perintang asas untuk mengehadkan arus kesalahan, melindungi peralatan ketepatan seperti inverter dan transformer.
- Fungsi: Mencegah penutupan keseluruhan unit penjanaan kuasa yang disebabkan oleh kesalahan tanah - tunggal, dan meningkatkan kebolehpercayaan bekalan kuasa sistem tenaga baru.
4. Sistem Pembekalan Kuasa Khas - Senario
Beberapa senario khas dengan keperluan keselamatan yang tinggi juga memerlukan transformer bumi untuk mencapai perlindungan asas yang tepat.
- Bekalan kuasa daya tarikan kereta api: Dalam pencawang daya tarikan tinggi - kereta api kelajuan dan kereta bawah tanah, rangkaian daya tarikan 27.5kV mengamalkan bekalan kuasa tunggal -. Transformer earthing diperlukan untuk mengimbangi voltan dan menindas sifar - urutan arus.
- Platform kuasa angin/minyak luar pesisir: Penebat peralatan dalam persekitaran laut terdedah kepada kakisan. Earthing Transformers, bersama -sama dengan peranti kakisan -, memastikan pelepasan semasa yang selamat dalam kes kesalahan, mencegah kerosakan peralatan atau kejutan elektrik peribadi.
V. Faktor Utama untuk Memilih Transformer Earthing
1. Voltan sistem dan mod asas
Padankan voltan pengubah yang diberi nilai ke grid (6kV/11kV/33kV) untuk keserasian penebat. Pilih berdasarkan jenis asas: sistem gegelung penindasan arka memerlukan model yang menyokong pemadanan gegelung kapasiti tinggi -; Kecil - Rintangan Rintangan memerlukan sifar rendah - impedans urutan untuk memastikan pengaktifan perlindungan.
2. Reka bentuk penggulungan dan sifar - impedans urutan
Prioriti z - jenis (zigzag), yang menyediakan ultra - sifar rendah - impedans urutan (~ 10Ω) dan membolehkan penggunaan gegelung penindasan arka. Pastikan impedans sejajar dengan keperluan semasa kesalahan sistem untuk memudahkan sifar - urutan semasa penghantaran.
3. Grounding arus kapasitif dan saiz kapasiti
Calculate the grid's total grounding capacitive current (critical for systems >10a). Saiz pengubah untuk mengendalikan sama ada arka penindasan arka arus semasa atau jangka pendek - semasa kesilapan dari perintang asas, mencegah beban semasa kesalahan.
4. Ciri -ciri operasi dan menahan kapasiti
Menyesuaikan diri dengan istilah "panjang - no - beban, pendek - overload" operasi: periksa pendek - masa menahan arus (untuk mentolerir arus kesalahan selama beberapa saat) dan mengutamakan rendah NO {{4}
5. Keperluan Alam Sekitar dan Pemasangan
Untuk persekitaran yang keras (habuk, kelembapan, suhu tinggi), pilih model dengan tahap perlindungan yang sesuai (contohnya, IP54) dan rintangan kakisan/haba. Di ruang - kawasan terkawal (stesen bandar, suis dalaman), memilih reka bentuk padat.
6. Pematuhan dan pensijilan standard
Memastikan pematuhan kepada piawaian antarabangsa (IEC 60076) atau kebangsaan (misalnya, GB/T 6451). Sahkan pensijilan yang sah (CE, CCC) untuk menjamin keselamatan, keserasian, dan kebolehpercayaan dalam operasi grid.
Vi. Kelemahan pengubah titik neutral operasi yang tidak disengajakan
Transformer Neutral Point Operasi Unreas Ground mempunyai lima kelemahan berikut:
- Keperluan dan kos tahap penebat yang tinggi: Apabila satu - kesilapan asas fasa berlaku, voltan non - fasa kesalahan meningkat sebanyak √3 kali. Akibatnya, peralatan elektrik dalam sistem kuasa perlu mempunyai gred penebat yang lebih tinggi, yang secara signifikan menimbulkan kos pembuatan dan kos penyelenggaraan peralatan.
- Bahaya overvoltage arka: Jika arus asas - tunggal adalah kecil, arka akan memadamkan apabila arus melewati sifar, dan kesalahan akan hilang. Walau bagaimanapun, apabila arus melebihi 30 amperes, arka stabil akan dihasilkan, membentuk asas arka yang berterusan. Ini bukan sahaja merosakkan peralatan tetapi juga boleh menyebabkan dua fasa - atau bahkan tiga litar pendek -.
- Kesukaran dalam memilih perlindungan relay asas: Sukar untuk merealisasikan perlindungan sensitif dan selektif. Terutama untuk grid kuasa dengan gegelung penindasan arka, konfigurasi dan operasi tepat perlindungan sedemikian menjadi lebih sukar, yang mudah mempengaruhi pengesanan dan pengasingan yang tepat pada masanya.
- Pemotongan boleh menyebabkan overvoltage resonans: Tindakan seperti kerosakan dawai, beralih operasi suis pada masa yang berlainan, dan fius bersatu pada masa yang berlainan boleh membawa kepada overvoltage feroresonance. Overvoltage ini boleh menyebabkan letupan penangkap kilat, urutan fasa terbalik transformer beban, dan flashover penebat peralatan elektrik.
- Overvoltage resonans pengubah voltan elektromagnetik: Oleh kerana asimetri parameter grid kuasa, anjakan titik neutral sering menyebabkan overvoltage ferroresonance, yang sering meniup fius voltan tinggi - pengubah voltan elektromagnet. Dalam kes -kes yang teruk, ia juga boleh membakar pengubah itu sendiri.
VII. Kelebihan Operasi Titik Neutral Transformer
- Kebolehpercayaan bekalan kuasa tinggi: sedikit perubahan dalam tiga - voltan/arus fasa semasa satu - kesalahan asas fasa; Tiada tersandung segera, dengan kesalahan dibersihkan dalam ~ 2 jam, memastikan kuasa berterusan.
- Gangguan rendah kepada sistem komunikasi/isyarat: Gangguan elektromagnet yang lemah di bawah operasi fasa tiga simetri -; arus asas kecil menyebabkan kesan minimum; Arcs self - memadamkan dalam sistem kecil (misalnya, grid luar bandar).
- Memudahkan Pengesanan & Lokasi Kesalahan: Kecil Kecil Kecil Kecil Membantu Peranti Perlindungan Mengenal pasti dan mencari kesalahan.
- Mengurangkan permintaan untuk peranti mengehadkan - semasa: Kecil semasa menghapuskan keperluan untuk kapasiti besar - semasa - peralatan mengehadkan, memotong kos dan mudah reka bentuk.
- Kawalan overvoltage yang lebih baik dalam senario tertentu: Lebih mudah untuk mengawal turun naik voltan semasa proses normal/sementara, menurunkan risiko kerosakan overvoltage.
- Meningkatkan Kestabilan Sistem Transien: Lebih mudah untuk mengekalkan tiga - keseimbangan voltan fasa semasa transien, mengurangkan kesan ke atas peralatan utama dan mengelakkan isu -isu cascading.
Hantar pertanyaan