WikiDer > Зигзаг трансформер - Википедия

Zigzag transformer - Wikipedia

Трансформаторы Zig Zag - это специальные трехфазные трансформаторы с соединением обмоток типа ZigZag или «соединенной звездой». Зигзагообразные трансформаторы используются для создания недостающего заземления в незаземленной трехфазной системе, обеспечивая путь между нейтралью и землей.

По всей территории США многие коммунальные компании требуют, чтобы поставщики возобновляемых источников энергии (ветряные, солнечные, гидроэнергетические) устанавливали заземляющие трансформаторы в их точках подключения к заземленным, незаземленным или незаземленным системам для обеспечения эталонного заземления.

Наилучший способ заземления энергосистемы через сопротивление - получить нейтраль системы через генератор или трансформатор с обмоткой, соединенной звездой.

Однако нейтраль системы может отсутствовать, особенно во многих старых системах низкого напряжения и значительном количестве существующих систем среднего напряжения. Чтобы избежать высоких затрат на замену трансформатора источника, существующую систему с соединением треугольником можно заземлить с помощью зигзагообразного трансформатора, чтобы сформировать искусственную нейтраль, а затем подключить резистор между вновь созданной точкой звезды и землей.

В трансформаторе, подключенном по схеме треугольник, нулевая последовательность (т. Е. Несимметричный ток во время короткого замыкания) недоступна, и поэтому компоненты не защищены, что приводит к дополнительной нагрузке и увеличению нагрева системы. Зигзагообразный трансформатор - это специальный трансформатор, изготовленный из высококачественных изоляционных материалов, медных проводников и высококачественной стали сердечника, чтобы создать прочный блок, который обеспечивает нейтраль во время замыкания на землю.

Зигзагообразный трансформатор разработан с низким импедансом, создает путь для компонентов нулевой последовательности в условиях неисправности и предотвращает повышение напряжения системы в неповрежденных фазах, что делает зигзагообразный трансформатор очень хорошим заземляющим трансформатором. В случае, если ток должен быть ограничен во время состояния неисправности, в систему можно добавить подходящий резистор заземления нейтрали.

Системы заземления нейтрали Acutran (одно- или трехфазные) можно ли комбинировать с реле замыкания на землю нейтрали и трансформаторами тока для автоматического создания разомкнутой цепи во время неисправности, если система не может автоматически исправиться.[1]

А зигзагообразный трансформатор это специальный трансформатор с зигзаг или соединение обмоток «соединенной звездой», так что каждый выход представляет собой векторную сумму двух (2) фаз, сдвинутых на 120 °.[2] Он используется как заземляющий трансформатор, создавая недостающее соединение нейтрали от незаземленной 3-фазной системы, чтобы обеспечить заземление этой нейтрали на точка отсчета земли; для подавления гармоник, поскольку они могут подавлять триплет (3-й, 9-й, 15-й, 21-й и т. д.) гармонический токи;[3] для подачи 3-фазного питания в качестве автотрансформатор (служат в качестве первичной и вторичной без изолированных цепей);[4] и для подачи нестандартного, сдвинутого по фазе, трехфазного питания.[2]

9-обмоточный зигзагообразный трансформатор
Зигзагообразный трансформатор

Девятиобмоточные трехфазные трансформаторы обычно имеют 3 первичные обмотки и 6 идентичных вторичных обмоток, которые можно использовать для соединения зигзагообразной обмотки, как показано на рисунке.[2] Как и в случае обычной схемы обмотки треугольником или звездой трехфазный трансформатор, стандартный автономный трансформатор, содержащий только шесть обмоток на трех сердечниках, также может использоваться в зигзагообразном соединении обмоток, такой трансформатор иногда называют зигзагообразный банк.[2] Во всех случаях, при шести или девяти обмотках, первая катушка на каждом сердечнике зигзагообразной обмотки подключается наоборот ко второй катушке на следующем сердечнике. Затем все вторые катушки связываются вместе, образуя нейтраль, и фазы подключаются к первичным катушкам. Таким образом, каждая фаза соединяется друг с другом, и напряжения нейтрализуются. Таким образом, через нейтральную точку, которая может быть связана с землей, будет незначительный ток.[5]

Каждая из трех «конечностей» разделена на две части. Две половины каждой конечности имеют одинаковое количество витков и намотаны в противоположных направлениях. Когда нейтраль заземлена, во время короткого замыкания фазы на землю треть тока возвращается в ток короткого замыкания, а оставшаяся часть должна проходить через две из трех фаз при использовании для получения точки заземления от источника треугольником.[6]

Если одна или несколько фаз замыкаются на землю, напряжение, подаваемое на каждую фазу трансформатора, больше не сбалансировано; потоки в обмотках больше не противостоят. (С помощью симметричные компоненты, это яа0 = яb0 = яc0.) Между нейтралью трансформатора и фазой повреждения существует ток нулевой последовательности (замыкание на землю). Назначение зигзагообразного трансформатора в этом приложении - обеспечить обратный путь при замыканиях на землю в системах, соединенных треугольником. При незначительном токе в нейтрали при нормальных условиях, при условии, что неисправная нагрузка будет автоматически отключена в случае неисправности, трансформатор меньшего размера может использоваться только в случае, если требуется кратковременный номинальный ток (т. Е. Трансформатор может выдерживать только полный номинальный ток в течение, скажем, , 60 с). Импеданс не должен быть слишком низким для желаемого максимального тока повреждения. Импеданс можно добавить после суммирования вторичных обмоток, чтобы ограничить максимальные токи короткого замыкания (3яо дорожка).[7]

Комбинация обмоток Y (звезда или звезда), треугольника и зигзага может использоваться для достижения векторный фазовый сдвиг. Например, электрическая сеть может иметь передающую сеть с трансформаторами звезда / звезда 110 кВ / 33 кВ, с треугольником 33 кВ / 11 кВ / звезда для распределительной сети высокого напряжения. Если требуется преобразование непосредственно между сетью 110 кВ / 11 кВ, можно использовать трансформатор 110 кВ / 11 кВ звезда / треугольник. Проблема в том, что дельта 11 кВ больше не имеет точки заземления. Установка зигзагообразного трансформатора возле вторичной обмотки трансформатора 110 кВ / 11 кВ обеспечивает требуемую точку заземления.[8]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ "Зигзагообразные трансформеры". Акутран. Получено 2020-12-10.
  2. ^ а б c d Лоухед, Ларри; Гамильтон, Рэнди; Хорак, Джон (май 2006 г.). Конфигурация обмотки трехфазного трансформатора и компенсация дифференциального реле (PDF). 60-я ежегодная конференция по защитным реле в Джорджии. стр. 8–10. Получено 27 декабря 2015.
  3. ^ Хера, П. (Октябрь 1990 г.). «Применение зигзагообразных трансформаторов для снижения гармоник в нейтральном проводе низковольтной распределительной сети» (PDF). IEEE Trans. по отраслевым приложениям. Дои:10.1109 / IAS.1990.152320.
  4. ^ Шанкаран, К. (1 июля 2000 г.). «Основы зигзагообразных трансформеров». Журнал EC&M. Получено 22 февраля 2012.
  5. ^ Post Glover - Зигзагообразные заземляющие трансформаторы
  6. ^ Дас, Дж. К. (2002). Короткое замыкание нагрузки и гармоники. CRC Press. С. 25–28.
  7. ^ Блэкберн, Дж. Льюис, Защитное реле, Marcel Dekker, Inc., Нью-Йорк, 1998 г.
  8. ^ URJA Techniques (india) Pvt. ООО