¿Es neutral un transformador a tierra? ¿Cuándo se pueden usar cables de tierra? ¿Cuándo se pueden usar los cables sin conexión a tierra?

Hay muchos tipos de sistemas de energía basados ​​en la conexión a tierra de visualización neutral. sistema con conexión a tierra sólida, sistema sin conexión a tierra, sistema con conexión a tierra de resistencia, sistema con conexión a tierra de reactancia, etc. En algunos lugares puede encontrar el neutro conectado a tierra a través del transformador, es decir, NGT.

Ahora, pase a su pregunta n. ° 1: si el transformador neutral debe conectarse a tierra. Depende del tipo de sistema que esté utilizando, es decir, un sistema con conexión a tierra o un sistema sin conexión a tierra. El neutro del transformador se utiliza para el retorno de las corrientes de falla a tierra al transformador.

En épocas anteriores, los sistemas sin conexión a tierra se usaban ampliamente. Ahora este sistema tiene una ventaja. En el caso de una falla de fase única a tierra en el extremo de la carga, no hay una ruta de retorno para la corriente de falla y, por lo tanto, el sistema puede permitirse funcionar por un poco más de tiempo sin disparar. En la ocurrencia de una segunda fase de falla a tierra solamente, hay una corriente de falla. Este sistema tiene desventajas, como arcos de tierra, requisitos de aislamiento adicional (que veremos a continuación).

La mayoría de los sistemas actuales son sistemas con conexión a tierra, ya que ayuda a aislar rápidamente las fallas. De hecho, muchos sistemas más antiguos conectados en delta están obteniendo los neutros puestos a tierra a través de transformadores en zigzag. Los sistemas sin conexión a tierra ahora se utilizan en lugares donde existe la necesidad de garantizar la continuidad del suministro, incluso cuando se ha producido una falla de fase a tierra como el sistema de suministro de energía de emergencia de una planta de energía nuclear.

Volviendo a su segunda pregunta, para un sistema conectado a tierra, el voltaje continuo entre fase y tierra es Vph-ph / sqrt (3) y, por lo tanto, el nivel de aislamiento entre fase y tierra debe satisfacer este voltaje. El cable utilizado para dicho sistema se llama cable de tierra Durante una falla de fase a tierra en un sistema sin conexión a tierra, el voltaje de la fase con conexión a tierra se convierte en cero y el voltaje de las otras dos fases aumenta (hay un desplazamiento neutral). Es decir wrt respecto a tierra el nivel de voltaje de fases saludables es más que Vph-Vph / sqrt (3). El aislamiento que se proporcionará debe ser capaz de soportar este aumento de voltaje y, por lo tanto, la necesidad de un cable sin conexión a tierra.

La conexión a tierra neutral de la mayoría de los generadores y transformadores está diseñada para identificar y controlar las corrientes de falla que involucran la conexión a tierra (es decir, fallas LG y LLG) ya que afecta la corriente de secuencia cero. Como la pregunta es acerca de los transformadores, hoy en día es una práctica tener todos los transformadores EHV y UHV puestos a tierra de manera efectiva Los voltajes de línea de las fases saludables durante una falla LG no exceden el 80% del voltaje LL.

Para ayudar en el proceso de coordinación del aislamiento, se han recomendado los niveles básicos de aislamiento (BIL). El aislamiento de pararrayos (LA), transformadores, interruptores, CB, barras colectoras, etc. debe ser capaz de resistir un aumento de este valor con un factor de seguridad. Por lo tanto, el valor BIL decide la clasificación requerida de LA y el aislamiento de transformadores, interruptores, CB, barras de bus, etc., tanto contra sobretensiones como voltajes de frecuencia de potencia. Este valor BIL depende del estado de la conexión a tierra.

Por ejemplo, un sistema de 220 kV tendrá un BIL de 900 kV si el sistema está efectivamente conectado a tierra y 1050 kV si no está conectado a tierra de manera efectiva y, en consecuencia, el aislamiento requerido contra sobretensiones para transformadores puede ser de 1050 kV o 1300 kV (los siguientes valores BIL estándar) respectivamente. El aislamiento de interruptores y CB, barras colectoras también se ven afectadas de manera similar.

Puede ver claramente la diferencia que puede hacer en términos de variación de diseño, tamaño y costo de estos equipos.

Si el neutro del transformador está flotando y 3 fases del transformador están conectadas por cable a una línea aérea o cualquier otro elemento, la parte del cable debe ser cable no conectado. Esto es así porque si alguna de las fases se pone a tierra, el voltaje entre el punto de fase a tierra va a la raíz 3 veces el voltaje de fase. por lo tanto, se debe utilizar cable desenterrado.

Cada vez que los transformadores se conectan en la configuración de estrella, hay una tercera volatilidad armónica involucrada, por lo que tenemos 2 formas de anular este efecto

1.Utilice un tercer devanado como delta

2. Puesta a tierra del neutro correctamente

Este efecto se debe a cargas desequilibradas, lo cual es un problema para el delta de conexión en estrella, no requiere ninguna conexión a tierra, ya que tiene la capacidad de controlar la carga desequilibrada