Rezystory · Rezystor uziemiający

Rezystory
Rezystory
ABB
Enea
Energia
RWE
Tauron
GE
Alstom

Rezystor uziemiający wykorzystywany jest w celu zmniejszenia przepięć ziemnozwarciowych i stworzenia lepszych warunków działania zabezpieczeń ziemnozwarciowych.

duch duch

Rezystor uziemiający podłączony jest na stałe do punktu zerowego transformatora i podczas normalnej pracy przejmuje niewielkie obciążenie (do 10% Iz) wynikające z niesymetryczności faz.

uziemiajace rys1

W przypadku powstania zwarcia doziemnego którejś z faz (L1, L2, L3), powstaje różnica potencjałów w punkcie neutralnym i pod jej wpływem płynie prąd zwarciowy doziemny. Znamionowa rezystancja rezystora (R) ogranicza ten prąd do wartości IZ odpowiadającej znamionowemu prądowi zwarcia rezystora. Prąd płynie przez rezystor oraz przez połączoną z nim szeregowo pierwotną stronę przekładnika prądowego. Prąd powstały na stronie wtórnej przekładnika płynie do puszki rozgałęźnej rezystora, gdzie jest podłączona automatyka rozłączająca. Sygnał ten wykorzystuje się jako informację o zwarciu.

Rezystor uziemiający - parametry

Znamionowe napięcie sieci Usieci:   6,3kV – 30kV
Znamionowe napięcie pracy rezystora:   Upracy = Usieci / √3
Znamionowy prąd zwarcia rezystora Iz:   Zgodnie z wymaganiem
Znamionowa rezystancja rezystora R [Ω -5%]:   R = Upracy / Iz
Znamionowa częstotliwość:   50Hz
Znamionowe napięcie wytrzymywane o częstotliwości  sieciowej przez 1 min.:   Zgodnie z IEC dla Usieci
Znamionowe napięcie wytrzymywane udarowe piorunowe  1,2/50 μs:   Zgodnie z IEC dla Usieci
Wytrzymałość cieplna:   Zgodnie z wymaganiem odbiorcy.  Standardowo 10s.
Stopień ochrony:   IP00 - IP23
Rezystor uziemiający zaprojektowany przez Simpax
Rezystor uziemiający
Rezystor uziemiający zaprojektowany przez Simpax
Rezystor uziemiający

Rezystor uziemiający zbudowany jest z metalowej obudowy, wykonanej z:

  • Wersja A: blach ocynkowanych, malowanych proszkowo
  • Wersja B: spawanej ramy malowanej proszkowo, osadzonej na kołach jezdnych. Ściany obudowy wykonane są z blach ocynkowanych malowanych proszkowo.

Dla obydwu wersji blachy ocynkowane mogą zostać zastąpione blachami nierdzewnymi. Wtedy nie ma konieczności ich malowania. (kolor INOX)

W obudowie mieszczą się następujące elementy

1. Przyłącze po stronie GN - przepust średniego napięcia

  • Przepust do głowicy konektorowe Euromold
  • Przepust porcelanowy

2. Przekładnik prądowy o odpowiednim przełożeniu zgodnie ze specyfikacją. Strona pierwotna wpięta szeregowo w obwód siłowy rezystora, strona wtórna wyprowadzona do puszki przyłączeniowej.

2.1. Puszka przyłączeniowa obwodu wtórnego przekładnika prądowego

3. Elementy oporowe płytowe wykonane ze stali FeCr, zamontowane na izolowanej ramie wyposażonej w izolatory wsporcze

4. Przepust niskiego napięcia – porcelanowy. Podłącza się do niego uziemienie robocze rezystora

Jako opcje dodatkowe rezystor może posiadać:

  • Możliwość załączania różnych prądów zwarcia (zwora ręczna)
  • Dodatkowe wyposażenie takie jak: przekładnik napięciowy, odłącznik lub wyłącznik. Inne

uziemiajace rys5

Seria rezystorów wymuszających ZKFW ma zastosowanie w kompensowanych sieciach SN. Zastosowanie tego typu rezystora wymuszającego  powoduje poprawę pracy zabezpieczeń ziemnozwarciowych.

Sieć kompensowana – jest to sieć, której punkt neutralny połączony jest  z ziemią przez reaktancję indukcyjną (dławik) tak dobraną, aby w przypadku zwarcia jednofazowego z ziemią, następowała kompensacja składowej pojemnościowej prądu w stopniu umożliwiającym samoczynne gaśnięcie.

uziemiajace rys2

Sama kompensacja prądu ziemnozwarciowego powoduje stosunkowo wysoką zawodność działania automatyki zabezpieczeniowej. Dławik gaszący posiada przekładnik prądowy, którego strona wtórna jest podłączona do zabezpieczeń.

Wadą takiego rozwiązania jest to, że jeżeli prąd zwarcia nie jest właściwie skompensowany (powyżej 50%), to nie ma pewności zadziałania automatyki zabezpieczeniowej. Trudno wówczas również określić, w którym miejscu nastąpi zwarcie z ziemią. 

Zastosowanie rezystora wymuszającego podłączonego równolegle do dławika powoduje poprawę pracy zabezpieczeń ziemnozwarciowych. Automatyka AWSC załącza je na ok. 3s równolegle do dławika gaszącego po około 2 s od powstania zwarcia. Załączanie rezystora powoduje powiększenie składowej czynnej prądu resztkowego, a w konsekwencji mierzonej przez przekaźnik mocy czynnej składowej zerowej.

Parametry rezystorów wymuszających

Znamionowe napięcie sieci Usieci:   6,3kV – 24kV
Znamionowe napięcie pracy rezystora:   Upracy = Usieci / √3
Znamionowy prąd zwarcia rezystora Iz:   20A – 300A (możliwość wykonania rezystora na różne  wartości prądu – odczepy)
Znamionowa rezystancja rezystora R [Ω -5%]:   R = Upracy / Iz
Znamionowa częstotliwość:   50Hz
Znamionowe napięcie wytrzymywane o częstotliwości  sieciowej przez 1 min.:   Zgodnie z IEC dla Usieci
Znamionowe napięcie wytrzymywane udarowe piorunowe  1,2/50 μs:   Zgodnie z IEC dla Usieci
Czas zwarcia:   Zgodnie z wymaganiem odbiorcy.  Standardowo 10s. w dwóch cyklach po 5s.
Ilość cykli zwarciowych rezystora:   Zgodnie z wymaganiem odbiorcy.  Standardowo 2 cykle po 5s.
Stopień ochrony:   IP00 - IP23

Budowa rezystorów wymuszających składa się z poniżej opisanych elementów:

1. Metalowa obudowa wykonana z:

  • Wersja A: blach ocynkowanych malowanych proszkowo
  • Wersja B: spawanej ramy malowanej proszkowo. Rama osadzona na kołach jezdnych. Ściany obudowy wykonane z blach ocynkowanych malowanych proszkowo.

Dla obydwu wersji blachy ocynkowane mogą zostać zastąpione blachami nierdzewnymi. Wtedy nie ma konieczności ich malowania. (kolor INOX)

2. Przepust średniego napięcia

3. Zespół łączeniowy wyłącznik próżniowy jednofazowy przystosowany do parametrów rezystora.

3.1. Skrzynka sterownicza / zespół sterowniczy – znajduje się tam sterownik kontrolujący pracę zespołu łączeniowego

4. Przekładnik prądowy

5. Elementy oporowe (rezystor) połączone szeregowo. Całość zamontowana na ramie wykonanej tworzywa będącego izolatorem elektrycznym.

5.1. Izolatory wsporcze – na nich zamontowana jest rama z elementami oporowymi. Zapewniają również niezbędną izolację powietrzną

6. Przepust niskiego napięcia – porcelanowy M12.

Jako opcje dodatkowe rezystor może posiadać:

  • Możliwość załączania różnych prądów zwarcia (zwora ręczna)
  • Inne dodatkowe wyposażenie zgodnie z zapotrzebowaniem

uziemiajace rys5

Rezystory wymuszające wtórne – Szafy AWSC 

Seria rezystorów KFW / ZKFW ma zastosowanie w sieciach kompensowanych SN, jako rezystory wymuszające wtórne. Stosuje się je w celu wymuszenia przepływu składowej czynnej prądu zwarciowego, poprzez podłączenie rezystora do uzwojenia wtórnego dławików gaszących (Uuzwoj. wt. 500V).     

Sama kompensacja prądu ziemnozwarciowego zapewniana przez dławik powoduje stosunkowo wysoką zawodność działania automatyki zabezpieczeniowej.

Dławik gaszący posiada przekładnik prądowy, którego strona wtórna jest podłączona do zabezpieczeń. Wadą takiego rozwiązania jest to, że jeżeli prąd zwarcia nie jest właściwie skompensowany (powyżej 50%), to nie ma pewności zadziałania automatyki. Stąd korzystne jest zastosowanie rezystora wymuszającego.

uziemiajace rys2

Katalog parametrów rezystorów wtórnych ZKFW

Znamionowe napięcie pracy:  500VAC
Znamionowe napięcie izolacji rezystora:   3500VAC / 1 min. 
Znamionowy prąd zwarcia rezystora:   500A – 1000A (sprawdź również parametr znamionowy wymuszony prąd pierwotny)
Znamionowa rezystancja rezystora:   0,5Ω - 1,0Ω (lub inna w zależności od oczekiwanego znamionowego prądu zwarcia rezystora)
Czas obciążenia znamionowym prądem zwarcia / wytrzymałość cieplna rezystora:  5s. – 60s. Standardowy cykl AWSC wynosi ≤ 5s. Zwiększanie wytrzymałości cieplnej rezystora powoduje jednak możliwość częstszego załączania rezystora
Max ilość cykli zwarciowych następujących bezpośrednio po sobie:  1 lub więcej gdy ich łączny czas nie przekracza wytrzymałości cieplnej rezystora
Stopień ochrony:   IP23
Prąd pierwotny wymuszony po stronie pierwotnej:  20A – 40A (patrz punkt obliczenia wymuszonego prądu pierwotnego na wcześniejszej stronie) Rezystor może zostać wykonany na dowolny prąd wymuszony, lub posiadać odczepy umożliwiające załączanie wymaganych prądów wymuszonych (np. 15A, 20A, 25A

Obliczenia wymuszonego prądu pierwotnego

Prąd pracy rezystora, dobiera się w taki sposób, by wymusić określony prąd pierwotny, po stronie pierwotnej dławika gaszącego. Poniższa tabela pokazuje sposób obliczenia wymuszonego prądu pierwotnego w zależności od prądu pracy rezystora. Zgodnie z parametrami określonymi w punkcie „Parametry rezystorów wymuszających wtórnych” rezystor może zostać wykonany na dowolny prąd pracy, mieszczący się w zakresie 500A – 1000A, co daje zakres prądów pierwotnych 20A – 40A.

Objaśnienia

  • USIECI – Znamionowe napięcie sieci
  • UDŁAWIKA – Znamionowe napięcie pracy dławika gaszącego: UDŁAWIKA = USIECI / √3
  • UREZYSTORA – Napięcie pracy rezystora: napięcie na uzwojeniu wtórnym dławika = 500V
  • VD – Przekładnia dławika: VD = UDŁAWIKA / UREZYSTORA
  • IR – Znamionowy prąd rezystora: standardowo 500A
  • IW – Znamionowy prąd wymuszony pierwotny: IW = IR / VD

Przykład obliczeń dla 15,75K

  • UDŁAWIKA = 15750V / √3 = 9090V
  • UREZYSTORA = 500V
  • Obliczenia przekładni dławika: VD = UDŁAWIKA / UREZYSTORA = 9090V / 500V = 18,18
  • IR = 500A dla rezystancji rezystora 1,0Ω
  • Obliczenia pierwotnego prądu wymuszonego: IW = IR / VD = 500A / 18,18 = 27,5A

 

logo

SIMPAX sp. z o.o.
ul. Dworcowa 21
63-820 Piaski (k. Gostynia)
tel. +48 65 571 20 60
info@simpax.pl