Nối đất điện trở cao trong hệ thống điện trung thế là gì?

Nối đất điện trở-cao trong hệ thống điện áp trung-là phương pháp trong đó điểm trung tính của máy biến áp hoặc máy phát điện (ví dụ: 6-35kV) được nối với mặt đất bằng điện trở cao từ vài trăm đến vài nghìn ohm. Nguyên tắc cốt lõi, tính năng kỹ thuật và lợi thế của nó như sau:
I. Nguyên tắc cốt lõi
Giới hạn dòng điện sự cố: Điện trở cao giới hạn dòng điện sự cố nối đất một pha ở mức dưới 10A (thường là 5 trên 510A), ngăn ngừa hư hỏng thiết bị hoặc nguy cơ hỏa hoạn do dòng điện hồ quang quá mức gây ra.
Xả điện tích dư: sau khi dập tắt hồ quang sự cố, lượng phóng điện dư trong điện dung nối đất của hệ thống sẽ giảm đi bằng cách trung hòa điện trở điểm trung hòa và -quá điện áp hồ quang gián đoạn bị triệt tiêu.
Giảm chấn cộng hưởng: Điện trở cao song song với mạch cộng hưởng hoạt động như một bộ giảm chấn, cản trở các điều kiện cộng hưởng và loại bỏ quá điện áp cộng hưởng được tạo ra bởi dòng điện dung và dòng điện cảm ứng. Đặc tính kỹ thuật
Phạm vi giá trị điện trở: Thông thường, tính bằng hàng trăm đến hàng nghìn ohm, các giá trị cụ thể phải đảm bảo rằng điện trở thứ tự 0 (Rn) tương đương của hệ thống không lớn hơn 1/3 điện kháng phân bố (Xc0) trên mỗi pha để hạn chế quá điện áp nhất thời.
Kiểm soát dòng điện sự cố: bằng cách điều chỉnh giá trị điện trở, dòng điện sự cố chạm đất được kiểm soát chặt chẽ ở mức dưới 10A, đảm bảo hệ thống có thể được cấp điện trong 2 giờ trong trường hợp xảy ra lỗi, cải thiện độ tin cậy của nguồn điện.
Yêu cầu cách điện giảm: Do dòng điện sự cố thấp, mức cách điện của hệ thống có thể được thiết kế theo điện áp pha, giảm chi phí thiết bị.
III. Ưu điểm chính
Cải thiện tính liên tục của nguồn điện: Cho phép hệ thống hoạt động trong thời gian ngắn trong trường hợp xảy ra lỗi nối đất một pha, tránh bị vấp ngay lập tức. Phù hợp với độ tin cậy cao về độ tin cậy cung cấp điện (ví dụ như giàn khoan dầu ngoài khơi, bệnh viện, trung tâm dữ liệu, v.v.).
Ức chế quá điện áp: hạn chế hiệu quả quá điện áp -nối đất do phóng điện hồ quang và quá điện áp cộng hưởng, giảm nguy cơ hư hỏng lớp cách điện của thiết bị.
Vị trí lỗi thuận tiện: dòng điện thứ tự không hoặc dòng thứ tự âm có thể được sử dụng làm cơ sở để chẩn đoán lỗi và thuận tiện để xác định vị trí lỗi một cách nhanh chóng. Cải thiện độ an toàn: giảm thiệt hại của hồ quang đối với cơ thể con người và giảm nguy cơ điện giật do dòng điện chạm đất đi lạc gây ra.
IV. GIỚI THIỆU GIỚI THIỆU Các kịch bản ứng dụng điển hình
Mạng lưới phân phối trung áp: như lưới điện đô thị 6-35kV, nối đất điện trở cao, v.v., có thể hạn chế dòng điện sự cố và giảm thiểu phạm vi mất điện.
Hệ thống phụ trợ nhà máy điện: bảo vệ điểm trung hòa máy phát điện, ngăn chặn sự cố hồ quang nối đất gây hư hỏng thiết bị.
Dàn khoan dầu ngoài khơi: Trong không gian kín, khả năng nối đất có điện trở cao sẽ tránh được nguy cơ dòng điện quá mức trong khi vẫn duy trì được nguồn điện liên tục.
V. Hạn chế và giải pháp
Sự cố về tải điện trở: Dòng điện sự cố trong điện trở tạo ra nhiệt và cần có giải pháp tản nhiệt (chẳng hạn như điện trở-công suất cao hoặc làm mát không khí cưỡng bức).
Giới hạn dòng điện sự cố: Khi dòng điện sự cố chạm đất vượt quá 10A, việc nối đất bằng điện trở cao không còn được áp dụng nữa mà cần phải nối đất bằng cuộn dây có điện trở thấp hoặc nối đất bằng cuộn dây triệt tiêu hồ quang.
Độ nhạy của thiết bị bảo vệ: thông tin lỗi nối đất điện trở cao yếu, có thể dẫn đến tính toán sai hoặc hỏng thiết bị bảo vệ. Điều này đòi hỏi các thuật toán bảo vệ tối ưu hoặc sử dụng các thiết bị lựa chọn đường dây chạm đất chuyên dụng.