Tủ điện trở nối đất trung tính chủ yếu cung cấp những chức năng bảo vệ nào?

cácTủ điện trở nối đất trung tínhhoạt động như một thiết bị bảo vệ hỗ trợ quan trọng cho hệ thống phân phối điện trung thế và hạ thế, hệ thống cấp điện công nghiệp và khai thác mỏ cũng như hệ thống trạm biến áp. Khác với khả năng bảo vệ tức thời được cung cấp bởi các bộ ngắt mạch và thiết bị bảo vệ thông thường, nó tập trung vào việc đệm lỗi, hạn chế dòng điện, ổn định điện áp và phòng ngừa rủi ro, đóng vai trò là bộ phận bảo vệ cốt lõi chống lại các sự cố chạm đất trong lưới điện. Tác dụng bảo vệ của nó bao gồm bốn khía cạnh chính: bảo vệ thiết bị, ổn định điện áp lưới, tránh nguy hiểm và hỗ trợ vận hành và bảo trì.
Trước hết, chức năng quan trọng nhất của nó là hạn chế dòng điện sự cố một pha chạm đất. Trong vận hành hệ thống điện, sự cố một pha chạm đất là loại sự cố thường gặp nhất, chiếm hơn 80 % tổng số sự cố lưới điện. Nếu không có giới hạn dòng điện từ Tủ điện trở nối đất trung tính, dòng điện sự cố sẽ tăng mạnh vào thời điểm xảy ra sự cố. Dòng điện ngắn mạch cực lớn sẽ tác động trực tiếp đến thiết bị điện lõi bao gồm máy biến áp, thiết bị đóng cắt và đường dây cáp, gây ra những hư hỏng không thể khắc phục như cháy cuộn dây thiết bị, thủng lớp cách điện đường dây và ăn mòn các đầu nối thiết bị. Nó sẽ rút ngắn đáng kể tuổi thọ sử dụng của thiết bị và thậm chí dẫn đến việc loại bỏ trực tiếp. Bằng cách kết nối các điện trở vào mạch, Tủ điện trở nối đất trung tính giảm đáng kể biên độ dòng điện sự cố và giữ dòng điện trong phạm vi an toàn và có thể kiểm soát được, nhờ đó bảo vệ thiết bị nguồn sơ cấp tại nguồn.
Thứ hai, thiết bị này có khả năng ngăn chặn hiệu quả các tình trạng quá điện áp bất thường khác nhau và ngăn ngừa các sự cố lưới điện nguy hiểm. Khi xảy ra sự cố một pha chạm đất trong hệ thống không nối đất truyền thống, quá điện áp nối đất hồ quang không liên tục có xu hướng phát sinh. Ngoài ra, thông số hệ thống không khớp có thể gây ra hiện tượng quá điện áp cộng hưởng. Mức quá điện áp như vậy đạt tới bội số cực cao và liên tục tác động lên các điểm cách điện yếu trên lưới điện. Chúng dần dần phá vỡ cấu trúc cách điện của đường dây, công tắc và máy biến áp đo lường, đồng thời gây ra các sự cố an toàn nghiêm trọng như nối đất nhiều điểm, đoản mạch pha này sang pha khác, cháy đường dây và nổ thiết bị. Tủ điện trở nối đất trung tính nhanh chóng tiêu thụ năng lượng dư thừa do sự cố tạo ra, giảm điện áp dao động, hạn chế biên độ quá điện áp và loại bỏ hiện tượng đánh lửa và tắt hồ quang lặp lại cũng như cộng hưởng hệ thống. Nó làm giảm đáng kể khả năng xảy ra sự cố cách điện lưới.
Ngoài ra, thiết bị còn ổn định điện thế lưới và ngăn chặn sự cố lan rộng. Trong quá trình lưới điện hoạt động bình thường, điện thế điểm trung tính vẫn cân bằng. Khi xảy ra lỗi chạm đất, điện thế điểm trung tính sẽ thay đổi và điện áp ba pha sẽ mất cân bằng. Khi đó, tình trạng rối loạn điện áp sẽ xảy ra trên toàn bộ khu vực cấp điện và ảnh hưởng đến tất cả các thiết bị tiêu thụ điện ở hạ lưu. Tủ điện trở nối đất trung tính cố định điện thế điểm trung tính và cân bằng độ lệch điện áp ba pha. Nó ngăn ngừa sự cố chạm đất một điểm leo thang thành ngắn mạch từng pha và mất điện trên diện rộng, hạn chế mở rộng sự cố và duy trì khuôn khổ vận hành tổng thể của lưới điện.
Cuối cùng, nó mang lại sự bảo vệ gián tiếp cho công việc vận hành và bảo trì phụ trợ cũng như an toàn cá nhân. Sau khi đưa vào sử dụng, thiết bị không kích hoạt ngắt nguồn điện ngay lập tức khi có lỗi. Thay vào đó, nó duy trì hoạt động hệ thống trong thời gian ngắn thông qua việc hạn chế dòng điện và ổn định điện áp. Điều này giúp nhân viên vận hành và bảo trì có đủ thời gian để xác định và giải quyết lỗi, đảm bảo cung cấp điện liên tục và giảm thiểu tổn thất do cắt điện. Trong khi đó, dòng điện sự cố được kiểm soát sẽ ngăn chặn điện áp bước cao quá mức trên mặt đất và hiện tượng nhiễm điện quá mức trong vỏ thiết bị, giảm rủi ro điện giật cho nhân viên kiểm tra tại chỗ. Nó tính đến cả lợi ích vận hành của lưới điện và sự an toàn của nhân viên tại chỗ, đồng thời đáp ứng các yêu cầu bảo vệ an toàn cho các tình huống cung cấp điện từ cơ sở công nghiệp và thương mại đến lắp đặt dân dụng.