Wenn Sie ein ungeerdetes System mit Erdungstransformator erden

Electric Sun, Electric Volcanoes | Space News (Juni 2019).

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Anonim

Wye-Zigzag Erdungstransformator

Die gemeinsame Erdung nimmt einen sternförmig geerdeten Nullleiter an. Da dies nicht immer der Fall ist und in manchen Fällen kein Dreiphasensystem ist, ist es erwünscht, geerdet zu sein. Für solche Situationen wird ein Erdungstransformator verwendet.

Wenn Sie ein ungeerdetes System mit Erdungstransformator erden (Foto: //www-ppd.fnal.gov)

Dies kann ein konventioneller Stern-Dreieck-Transformator geeigneter Nennleistung sein, oder eine spezielle Zickzack-Sterneinheit kann verwendet werden. Sobald der Neutralleiter hergestellt ist, kann eine der Erdungsmethoden angewendet werden, vorausgesetzt, die Nennleistung des Erdungstransformators ist ausreichend für die Strommenge, die von der verwendeten Erdungsmethode zugelassen wird. Abbildung 1 zeigt den Aufbau eines Zickzack-Sterntransformators, der für die Erdung verwendet wird.

Bei der Auswahl von Erdungsgeräten und -methoden müssen viele Faktoren berücksichtigt werden. Es ist wünschenswert, durch die Reduzierung von Fehlerschäden, Reparaturkosten und die Wartung von Schaltgeräten den Erdschlussstrom so weit wie möglich zu begrenzen .

Je größer jedoch die Strombegrenzung ist, desto höher sind die möglichen transienten Überspannungen, die auftreten können. Dies bestimmt die erforderlichen Isolationswerte der Ausrüstung und die Einstufung der Blitzableiter, die zum Schutz der Ausrüstung erforderlich sind, und wirkt sich somit auf die Kosten aus.

Abbildung 1 - Massequelle über einen Y-Zickzack-Erdungstransformator

Diese Faktoren stehen daher in Konflikt mit dem Wunsch nach maximaler Fehlerbegrenzung. Ob Widerstände oder Drosseln verwendet werden, bestimmt den Überspannungsgrad, der bei einem gegebenen System für einen gegebenen Grad der Strombegrenzung erwartet wird, und beeinflußt somit die Auswahl der Verwendung von Widerständen oder Drosseln.

Wenn Erdungen jeglicher Art verwendet werden, ist es offensichtlich, dass ein Fehlerstrom fließt, wenn ein normalerweise nicht geerdeter Leiter geerdet wird .

Es ist erforderlich, dass Relais, Sicherungen oder andere Schutzvorrichtungen den Fehler erkennen und auslösen. Da der Grad der verwendeten Strombegrenzung durchaus einen schwerwiegenden Effekt auf die Fähigkeit dieser Vorrichtungen haben kann, wie gewünscht zu arbeiten, folgt, dass der Grad der Strombegrenzung, der verwendet werden kann, gut durch die Empfindlichkeit der verwendeten Schutzvorrichtungen bestimmt sein kann, oder umgekehrt kann die Art und die Empfindlichkeit der erforderlichen Schutzvorrichtungen durch den Grad der gewählten Strombegrenzung bestimmt werden.

Da jedoch eine Vielzahl von Abzweigen bei Generatorspannung von Erdungsüberstromrelais für ihren Erdungsfehlerschutz abhängt, muss der Erdungsfehlerstrom auf einem Wert gehalten werden, der ein angemessenes Betriebsdrehmoment für alle Erdfehler auf diesen mit angemessenem Strom bereitstellt Übersetzungsverhältnisse und Relaisstrombereiche.

Somit wird die Wahl des Wertes, auf den der Erdungsfehler begrenzt werden soll, das Problem, eine Auswahl zwischen dem minimalen Erdfehlerstrom zur Begrenzung des Schadens, dem minimalen Erdfehler, der einen angemessenen Schutzvorrichtungsbetrieb ergibt, und dem maximalen Erdfehlerstrom zu treffen dass die Generatorwicklungen tolerieren können, bevor die Gefahr besteht, dass die magnetischen Kräfte die Wicklungen aus den Ankerschlitzen des Generators verdrängen.

Die extreme Erdstrombegrenzung kann nur verwendet werden, wenn keine Einspeisungen an der Generatorspannung vorhanden sind, die einen Erdfehlerschutz haben müssen, und Delta-Wye-Transformatoren isolieren das Nullsystem, für das Erdschlussschutz bei diesem sehr niedrigen Strompegel bereitgestellt werden muss eine sehr kleine Anzahl von Ausrüstungseinheiten. Selbst dann müssen sehr spezielle Weiterleitungsmethoden verwendet werden.

2014 NEC - System- und Geräteerdung

Fazit und 4 wichtige Punkte //

Zusammenfassend sind vier wichtige Punkte in Bezug auf die Impedanzerdung von Systemneutralen so offensichtlich, dass sie oft übersehen werden.

Punkt 1 //

Da die Erdung in einem Stromkreis nur während eines Erdschlusses elektrisch aktiv ist, kann durch den Kauf von Geräten, die für Kurzzeitbetrieb ausgelegt sind, erhebliche Kosten gespart werden .

Es wird erwartet, dass Erdungsausrüstung für eine Station mit allen unterirdischen Stromkreisen sehr seltenen Fehlern ausgesetzt sein wird, und da Kabelfehler normalerweise permanent sind, werden wahrscheinlich wiederholte Wiedereinschaltversuche nicht durchgeführt.

Unter diesen Umständen kann eine Kurzzeitbewertung der Erdungsausrüstung von 11 s oder weniger angemessen sein . Erdungseinrichtungen, die in einer Station mit allen obenliegenden Stromkreisen installiert sind, werden jedoch dem kumulativen Heizeffekt von möglicherweise vielen nahe beieinander liegenden Einspeisungsfehlern während schwerer Sturmbedingungen ausgesetzt, wobei jeder Stromkreisausfall von mehreren erfolglosen Schließversuchen begleitet wird.

Unter diesen Bedingungen können Geräte mit einer Bewertung von 10 min oder mehr unzureichend sein.

Punkt 2 //

Impedanzneutrale Erdungsvorrichtungen müssen immer als heiß betrachtet werden, da bei Auftreten eines Erdschlusses im System der Neutralleiter auf volle Phase gegen Erdspannung angehoben wird. Dies stellt nicht nur ein Sicherheitsproblem dar, sondern erzeugt auch das Problem, wie die Ausrüstung zu warten ist, es sei denn, die Maschine, der Bus oder die Station, für die die Impedanz den Boden liefert, wird abgeschaltet.

Punkt 3 //

Wenn eine Vielzahl von Erdungseinheiten verwendet wird, muss in Vermittlungseinrichtungen auf ihre Übertragung geachtet werden, um die Gefahr zu vermeiden, dass jemand beim Trennen von Verbindungen für die Übertragung erwischt wird, gerade wenn ein Erdschluss auftritt.

Wenn mehrere Einheiten verwendet werden, muss sorgfältig darauf geachtet werden, dass die Schutzumschaltung ordnungsgemäß funktioniert und sich über die verschiedenen Bedingungen, die mit den Mehrfacheinheiten möglich sind, koordiniert .

Punkt 4 //

Wenn Impedanz-Erdung verwendet wird, dürfen keine anderen Neutralleiter im selben Nullsystem geerdet sein, außer durch die gleiche Impedanz. Um dies zu tun, wird die ursprüngliche Impedanz überbrückt oder kurzgeschlossen und der Erdfehlerstrom wird über den gewünschten Entwurfswert angehoben.

Download 'Spreadsheet zur Berechnung der Größe des Erdungstransformators' //

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Referenz // El. Wartung und Test von Power Equipment von P. Gill (Hardcover von Amazon kaufen)

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