מהי הארקה עם התנגדות גבוהה במערכות מתח בינוני?

הארקת-התנגדות גבוהה במערכת מתח בינונית- היא השיטה שבה הנקודה הנייטרלית של שנאי או גנרטור (למשל, 6-35kV) מחוברת לאדמה בהתנגדות גבוהה של כמה מאות עד כמה אלפי אוהם. עקרונות הליבה, התכונות הטכניות והיתרונות שלה הם כדלקמן:
I. עקרון ליבה
הגבלת זרם תקלה: התנגדות גבוהה מגבילה את זרם תקלת הארקה חד-פאזי-לפחות מ-10A (בדרך כלל 5 מ-510A), ומונעת נזק לציוד או סיכוני שריפה הנגרמים מזרם קשת מוגזם.
פריקת מטען שיורית: לאחר כיבוי קשת התקלה, פריקת המטען השיורית בקיבול הקרקע של המערכת מופחתת על ידי נטרול התנגדות נקודת נטרול, ומתחי יתר של תקלות- בקשת מדוכאים.
שיכוך תהודה: התנגדות גבוהה המקבילה למעגל תהודה הפועלת כמנחת, מפריעה לתנאי תהודה ומבטלת מתחי יתר תהודה הנוצרים על ידי זרם קיבולי וזרם אינדוקטיבי. תכונות טכניות
טווח ערכי נגד: בדרך כלל במאות עד אלפי אוהם, ערכים ספציפיים חייבים להבטיח שהתנגדות האפס -של המערכת (Rn) לא גדולה משליש מהתגובה הקיבולית המבוזרת (Xc0) בכל שלב כדי להגביל מתחי יתר חולפים.
בקרת זרם תקלה: על ידי התאמת ערך ההתנגדות, זרם תקלת האדמה נשלט בקפדנות על פחות מ-10A, מה שמבטיח שניתן לחשמל את המערכת למשך שעתיים במקרה של תקלה, מה שמשפר את אמינות אספקת החשמל.
דרישות בידוד מופחתות: בשל זרם תקלה נמוך, ניתן לתכנן את רמת בידוד המערכת בהתאם למתח הפאזה, מה שמפחית את עלויות הציוד.
III. יתרונות מרכזיים
המשכיות משופרת של אספקת החשמל: מאפשרת למערכת לפעול לזמן קצר במקרה של תקלת הארקה חד-שלבית-, הימנעות מעידה מיידית. מתאים לאמינות גבוהה של אמינות אספקת חשמל (למשל פלטפורמות נפט בים, בית חולים, מרכזי נתונים וכו').
דיכוי מתח יתר: הגבל ביעילות את מתח יתר ההארקה של קשת-ומתח יתר תהודה, הפחית את הסיכון לנזק לבידוד הציוד.
מיקום התקלה נוח: זרם רצף אפס או זרם רצף שלילי יכול לשמש כבסיס לאבחון תקלות, ונוח לאתר תקלה במהירות. שפר את הבטיחות: צמצם את הנזק של קשת לגוף האדם והפחת את סיכון ההלם הנגרם על ידי זרמי תקלות אדמה תועים.
IV. מבוא מבוא תרחישי יישום טיפוסיים
רשת הפצה במתח בינוני: כגון רשתות חשמל עירוניות של 6-35kV, הארקת התנגדות גבוהה וכו', יכולה להגביל את זרם התקלה ולמזער את טווח הפסקות החשמל.
מערכת עזר לתחנת כוח: נקודת נטרול גנרטור הגנה, למניעת תקלות הארקה בקשת שנגרמו לנזק לציוד.
פלטפורמות נפט ימיות: בחלל סגור, הארקה בהתנגדות גבוהה מונעת סכנה פוטנציאלית של זרם קשת יתר תוך שמירה על רציפות אספקת החשמל.
V. מגבלות ופתרונות
בעיות עומס התנגדות: זרמי התקלה בנגד מייצרים חום ודורשים פתרונות פיזור חום (כגון נגדי הספק- גבוהים או קירור אוויר מאולץ).
הגבלת זרם תקלה: כאשר זרם תקלת הארקה עולה על 10A, הארקת התנגדות גבוהה אינה ישימה עוד, אך נדרשת הארקה של התנגדות נמוכה או הארקת סליל דיכוי קשת.
רגישות של התקן מגן: מידע על תקלות הארקה בעל התנגדות גבוהה חלש, מה שעלול להוביל לחישוב שגוי או לכשל של התקן המגן. זה דורש אלגוריתמי הגנה לאופטימיזציה או שימוש בהתקנים מיוחדים לבחירת קו תקלות קרקע.