Topraklama Transformatörleri (Zigzag ZN) ve Nötr Topraklama Dirençleri (NGR)
Üçgen şebekelerde yapay nötr noktası oluşturma, sıfır bileşen empedansı (Z0) hesabı, NGR 10 saniye termal dayanımı ve toprak arızası koruma.
1. Üçgen şebekelerde yapay nötr topraklaması
Topraklanmamış orta gerilim sistemlerinde (üçgen sargılar), ark yapan toprak arızaları sırasında ağır geçici aşırı gerilimler oluşur. Zigzag (ZN) veya yıldız-üçgen (Yd) sargılı topraklama transformatörleri yapay bir nötr noktası oluşturur.
2. Nötr topraklama düzenlerinin karşılaştırması
| Topraklama yöntemi | Toprak arıza akımı (Ig) | Geçici aşırı gerilim (Vph-g) | Koruma seçiciliği |
|---|---|---|---|
| Topraklanmamış üçgen | < 10 A (kapasitif) | Yüksek (ark yapan toprak arızasında > 2.73 × Vph) | Arızalı fideri bulmak zordur |
| Doğrudan topraklı | Yüksek (> 10 kA) | Düşük (1.0 × Vph) | Anında açma; ekipmanda ağır hasar |
| Düşük dirençli topraklama (NGR) | Kontrollü (100 A - 1000 A) | Düşük (≤ 1.73 × Vph) | Hızlı seçici röle açması, en az hasar |
| Yüksek dirençli topraklama (HRG) | 5 A - 10 A | Düşük (≤ 1.73 × Vph) | Yalnızca alarm; sistem çalışmayı sürdürür |
3. Nötr topraklama direnci (NGR) direnç ifadesi
İstenen toprak arıza akımı Ifault için (genellikle 200 A - 400 A):
RNGR = (ULL / √(3)) / (Ifault)
33 kV şebeke ve 400 A arıza sınırı örneği:
RNGR = (33000 / √(3)) / (400) = 47.63 Ω
4. 10 saniyelik ısıl dayanım anma değeri
NGR'ler IEEE 32 uyarınca tam akımda 10 saniye için anma değerine sahiptir:
Ethermal = Ifault2 · RNGR · tfault [Joules]
Paslanmaz çelik şebeke elemanları, şekil bozukluğu olmadan 760°C sıcaklık artışına dayanır.
*Referans: IEEE Std 142-2007 (Green Book); IEEE Std 32-2020; IEC 60076-6.*