Ⅰ. Introduction
La mise à la terre du point neutre est l'une des spécifications de sécurité et de fonctionnement les plus critiques pour les transformateurs de puissance à haute tension-, en particulier pour les équipements de réseau électrique de 110 kV et plus. Une configuration raisonnable de mise à la terre du point neutre peut supprimer efficacement les surtensions de commutation, éviter les ruptures d'isolation et garantir l'action précise des dispositifs de protection du système électrique. Dans les scénarios de distribution d'énergie industrielle et commerciale, les deuxtransformateur de distribution rempli d'huileet les équipements électriques de grande capacité-s'appuient sur des stratégies de mise à la terre neutre standardisées pour maintenir-la stabilité opérationnelle à long terme.
En tant que dispositif de distribution d'énergie de moyenne et grande capacité-largement utilisé, le transformateur triphasé de 750 kva est fréquemment déployé dans les parcs d'usines, les complexes commerciaux et les réseaux électriques de support. La maîtrise des règles de mise à la terre du point neutre est essentielle pour éliminer les dangers cachés de surtension lors des opérations de mise en service, d'arrêt et de commutation des équipements.
JINSHANMEN TECHNOLOGY CO., LTD est un fabricant professionnel d'équipements de transmission et de distribution de puissance en série complète-. L'entreprise produit principalement des transformateurs de puissance immergés dans l'huile, des transformateurs de puissance de type sec-, des transformateurs de puissance enroulés tridimensionnels-immergés dans l'huile, des transformateurs de puissance enroulés tridimensionnels-de type sec-, des transformateurs de type sec-anti-déflagrant minier, des sous-stations mobiles anti-déflagrantes-anti-explosion minière, des transformateurs de puissance en alliage amorphe, des transformateurs de puissance de régulation de capacité de charge, des transformateurs de type sec-de locomotive, ainsi que des sous-stations préfabriquées, des sous-stations modulaires, des sous-stations de type caisson d'énergie éolienne, des appareillages haute et basse tension et d'autres équipements de transmission et de distribution. Grâce à des recherches approfondies sur les spécifications de fonctionnement du système électrique, nous fournissons une configuration standardisée de mise à la terre et de protection pour le transformateur de distribution à bain d'huile, le transformateur triphasé de 750 kva et tous les produits de support pour s'adapter aux conditions complexes de fonctionnement du réseau.
Ⅱ. Principe de base : pourquoi le point neutre doit être mis à la terre lors de la commutation du transformateur
1. Risque de surtension d'un point neutre non mis à la terre
Lors des opérations de fermeture et d'ouverture des disjoncteurs haute tension-, une séparation de phases ou une commutation non-synchrone se produit fréquemment. Si le point neutre du transformateur reste non mis à la terre, le potentiel neutre flottant produira une surtension dangereuse, qui mettra directement en danger l'isolation des enroulements. Ce danger caché existe universellement dans tous les équipements de distribution d'énergie à haute tension-, y compris lesTransformateur triphasé de 750 kvacouramment utilisé dans les réseaux électriques industriels.
Pour les transformateurs de réception d'énergie-avec alimentation d'un côté, un point neutre non mis à la terre fera en sorte que la tension du neutre-à-atteint la tension pleine phase dans des conditions de commutation de phase non-complète-phase. Pendant ce temps, le couplage capacitif entre les enroulements haute-tension et basse-tension générera une surtension transférée du côté haute-tension vers le côté basse-tension. Dans les cas graves, une surtension de résonance sera déclenchée, provoquant des dommages irréversibles à l'isolation du transformateur.
Pour les transformateurs d'envoi d'énergie-avec des sources d'énergie côté bas-, les points neutres non mis à la terre présentent des risques plus graves. Avant la connexion au réseau, les défauts de mise à la terre monophasés-du côté haute-tension augmenteront le potentiel du point neutre à la tension de phase. Lors d'une connexion au réseau asynchrone, la tension flottante du point neutre peut atteindre deux fois la tension de phase, et la tension de phase non fermée peut atteindre 2,73 fois la tension de phase, provoquant facilement des contournements d'isolation et des accidents de panne.
2. Spécifications d’exploitation de l’industrie
Dans le système de réseau électrique chinois de 110 kV et plus, la mise à la terre directe du point neutre-est le mode de fonctionnement courant. Pour garantir la sensibilité de la protection homopolaire-, l'interrupteur de mise à la terre neutre des transformateurs principaux est généralement ouvert pendant le fonctionnement normal. Cependant, l'interrupteur de mise à la terre neutre doit être fermé pendant toutes les opérations de mise en service et d'arrêt pour supprimer les surtensions de commutation et protéger l'isolation des enroulements.
Ⅲ. Configuration de la protection de mise à la terre entre les points neutres
1. Composition de la protection et logique d’action
La protection de mise à la terre du point neutre du transformateur adopte une configuration parallèle de relais de courant homopolaire -et de relais de tension homopolaire-, avec un retard fixe de 0,5 s. Lorsqu'un défaut de mise à la terre du système se produit et que l'espace de décharge tombe en panne et se décharge, le courant homopolaire détecté par le transformateur de courant d'espace dédié déclenche l'action du relais de courant. Si l'espace ne se décharge pas, le relais de tension homopolaire - répond à la surtension déséquilibrée du système pour compléter la protection contre les défauts.
Pour les défauts intermittents de mise à la terre d'arc, l'élément de temps commun de la protection contre les écarts est conçu sans fonction de retour intermédiaire -, ce qui garantit une action de protection fiable et cohérente pendant les défauts d'arc continus et évite le refus ou le mauvais fonctionnement de la protection.
Ⅳ. Exigences de mise à la terre pour une mise sous tension sans-transformateur de charge
La mise sous tension de transformateurs à vide-sans mise à la terre du point neutre constitue un risque opérationnel majeur-sur site. Le potentiel neutre flottant entraînera trois risques typiques : une surtension de phase-niveau neutre-à-à la terre, une surtension transférée capacitive haute-basse tension et une surtension résonante. Les trois tensions anormales auront un impact sur le système d'isolation du transformateur de distribution rempli d'huile et d'autres équipements électriques, accélérant le vieillissement de l'isolation ou provoquant une panne directe.
Par conséquent, il est obligatoire sur-une spécification sur site selon laquelle le point neutre doit être mis à la terre de manière fiable avant de mettre sous tension un transformateur-haute tension-sans charge.
Ⅴ. Principes de disposition générale de la mise à la terre du neutre du transformateur
Le principe de base de la mise à la terre du point neutre est de maintenir l'impédance homopolaire -de la sous-station stable et d'éviter de grandes fluctuations dans la distribution du courant homopolaire -, ce qui garantit la coordination et la précision des paramètres de protection du réseau électrique. Les règles spécifiques d'agencement sont classées en fonction du nombre de transformateurs et des modes de fonctionnement du bus.
1. Sous-station à transformateur unique
Le point neutre du transformateur doit être directement mis à la terre en fonctionnement normal. Les paramètres de protection sont calculés en fonction de l'état de fonctionnement mis à la terre. Pendant la maintenance et la panne du transformateur, ajustez les paramètres de protection ou désactivez les segments de protection correspondants selon les spécifications de fonctionnement spéciales.
2. Deux transformateurs ou plus
Un seul point neutre du transformateur est maintenu directement à la terre en fonctionnement normal. Lorsque le transformateur mis à la terre est hors service, commutez un autre transformateur non mis à la terre en état de mise à la terre directe pour maintenir une impédance homopolaire stable-. Si deux points de mise à la terre sont nécessaires pour des raisons particulières, remplacez le point de mise à la terre à temps lorsqu'un transformateur mis à la terre se déclenche.
3. Fonctionnement à double bus avec trois transformateurs ou plus
Maintenez respectivement deux points de mise à la terre neutres sur différents bus pour équilibrer la distribution d'impédance homopolaire-. Lorsqu'un point de mise à la terre tombe en panne, remplacez-le par un transformateur non mis à la terre sur le bus correspondant. Si le remplacement du cross-bus ne peut pas être réalisé, classez-le comme opération spéciale et ajustez les paramètres de protection.
4. Supplément de scénario spécial
Lorsque la maintenance d'une ligne courte-entraîne des modifications dans la distribution du courant homopolaire-, augmentez de manière appropriée le nombre de transformateurs mis à la terre pour compenser les changements d'impédance. Les autotransformateurs et transformateurs ayant des exigences particulières en matière de niveau d'isolation doivent fonctionner avec des points neutres mis à la terre en permanence.
Ⅵ. Fonctionnement standard pour la commutation du commutateur de mise à la terre neutre
1. Séquence d'opération
Toutes les commutations de commutateur de mise à la terre au point neutre doivent d'abord suivre le principe de la terre, puis rompre plus tard pour garantir que le réseau électrique dispose de points de mise à la terre continus sans zones mortes flottantes. Les étapes standard sont les suivantes : tout d'abord, fermez l'isolateur de mise à la terre du neutre de secours ; Deuxièmement, ouvrez l'isolateur de mise à la terre fonctionnel d'origine ; enfin, basculez la configuration de protection homopolaire-sur le transformateur nouvellement mis à la terre.
2. Base théorique du principe « Fermer d'abord, rompre plus tard »
Les transformateurs principaux-haute tension adoptent des disjoncteurs à phase divisée-, qui sont sujets à une fermeture ou à une coupure de phase non-complète-pendant le fonctionnement. Si la mise à la terre du point neutre est déconnectée en premier, le point neutre flottant générera une grave surtension homopolaire dans des conditions non-synchrones et non-pleine-phase, qui sera couplée au côté basse-tension et endommagera l'isolation. La méthode « fermer d'abord, couper plus tard » maintient des contraintes de mise à la terre continues, limitant ainsi efficacement les surtensions transitoires.
En termes de logique de protection, cette opération garantit que la protection homopolaire-ou la protection contre les écarts est toujours en fonctionnement actif, évitant les zones vides de protection et garantissant des contraintes de sécurité continues pour le transformateur et l'ensemble du système de jeux de barres.
Ⅶ. Conclusion
La mise à la terre du point neutre du transformateur n'est pas seulement une condition de base de connexion au réseau, mais également une barrière de sécurité centrale pour supprimer les surtensions de commutation, prévenir les dommages à l'isolation et garantir la précision de la protection. Toutes les opérations de mise sous tension à vide, de maintenance d'arrêt et de commutation de mise à la terre doivent être conformes à des procédures standardisées pour éliminer les risques de surtension du neutre flottant. Une disposition raisonnable de la mise à la terre et un fonctionnement standardisé sont des garanties essentielles pour le fonctionnement stable à long terme des équipements de distribution d'énergie.
JINSHANMEN TECHNOLOGIE CO., LTDadhère à des normes strictes d’exploitation du réseau électrique. Nous optimisons la mise à la terre et la protection des transformateurs de distribution remplis d'huile, des transformateurs triphasés de 750 kva et de toutes les séries d'équipements de distribution d'énergie, fournissant ainsi des solutions d'équipements électriques sûres, conformes et fiables pour les projets mondiaux de distribution d'énergie.