Режимы работы нейтрали электроустановок — различия между версиями
Windsl (обсуждение | вклад) (→Общие положения) |
Windsl (обсуждение | вклад) |
||
| Строка 1: | Строка 1: | ||
| − | Различные элементы (генераторы, трансформаторы и т.д.) энергосистем имеют нейтрали, режим работы которых существенно влияет на технико-экономические показатели электрических сетей (уровень изоляции, требования к оборудованию, защита от коротких замыканий и перенапряжений и т.д.). | + | Различные элементы ([[Генератор|генераторы]], [[Трансформатор|трансформаторы]] и т.д.) [[Энергосистема|энергосистем]] имеют нейтрали, режим работы которых существенно влияет на технико-экономические показатели [[Электрические сети|электрических сетей]] (уровень изоляции, требования к оборудованию, защита от [[Короткое замыкание|коротких замыканий]] и перенапряжений и т.д.). |
==Общие положения== | ==Общие положения== | ||
| − | Заземление нейтрали является рабочим заземлением, т.е. обусловлено режимом работы электрической сети, в отличии от защитного заземления (применяемого для обеспечения безопасной работы в электроустановках). | + | Заземление нейтрали является рабочим заземлением, т.е. обусловлено режимом работы [[Электрические сети|электрической сети]], в отличии от защитного заземления (применяемого для обеспечения безопасной работы в электроустановках). |
| − | В Российских энергосистемах [1] | + | В Российских энергосистемах [1] применяются следующие режимы работы нейтрали: |
# Глухозаземленная нейтраль. | # Глухозаземленная нейтраль. | ||
| Строка 15: | Строка 15: | ||
# Нейтраль, заземленная через дугогасящий реактор. | # Нейтраль, заземленная через дугогасящий реактор. | ||
| + | ----- | ||
== Глухозаземленная нейтраль == | == Глухозаземленная нейтраль == | ||
| − | Данный режим работы предполагает, что нейтраль электроустановок присоединена к контуру заземления непосредственно через проводник. Данный режим работы оказывается необходимым ввиду наличия в сетях автотрансформаторов, которые оказывается экономически целесообразно проектировать с учетом глухозаземленной нейтрали. | + | Данный режим работы предполагает, что нейтраль электроустановок присоединена к контуру заземления непосредственно через проводник с очень маленьким (или незначительным) электрчиеским сопротивлением. Данный режим работы оказывается необходимым ввиду наличия в сетях автотрансформаторов, которые оказывается экономически целесообразно проектировать только с учетом глухозаземленной нейтрали. |
| − | Работа электрических сетей напряжением 110 кВ может предусматриваться как с глухозаземленной, так с эффективно заземленной нейтралью. Электрические сети напряжением 220 кВ и выше должны работать только с глухозаземленной нейтралью. Сети классом напряжения ниже 1 кВ также являются сетями с глухозаземленной нейтралью. | + | Работа [[Электрические сети|электрических сетей]] напряжением 110 кВ может предусматриваться как с глухозаземленной, так с эффективно заземленной нейтралью. [[Электрические сети|Электрические сети]] напряжением 220 кВ и выше должны работать только с глухозаземленной нейтралью. Сети классом напряжения ниже 1 кВ также являются сетями с глухозаземленной нейтралью. |
| + | ----- | ||
== Эффективнозаземленная нейтраль == | == Эффективнозаземленная нейтраль == | ||
При режиме работы с эффективнозаземленной нейтралью, часть нейтралей электроустановок присоединяются к контуру заземления также, как и в случае глухозаземленной нейтрали, часть же электроустановок, с целью уменьшения токов [[Короткое замыкание|коротких замыканий]] К1 и К11, оказывается целесообразным часть нейтралей [[Трансформатор|трансформаторов]] оставить незаземленными. Как уже отмечалось, работа [[Электрические сети|электрических сетей]] напряжением 110 кВ может предусматриваться как с глухозаземленной, так с эффективно заземленной нейтралью. | При режиме работы с эффективнозаземленной нейтралью, часть нейтралей электроустановок присоединяются к контуру заземления также, как и в случае глухозаземленной нейтрали, часть же электроустановок, с целью уменьшения токов [[Короткое замыкание|коротких замыканий]] К1 и К11, оказывается целесообразным часть нейтралей [[Трансформатор|трансформаторов]] оставить незаземленными. Как уже отмечалось, работа [[Электрические сети|электрических сетей]] напряжением 110 кВ может предусматриваться как с глухозаземленной, так с эффективно заземленной нейтралью. | ||
| + | ----- | ||
== Изолированная нейтраль == | == Изолированная нейтраль == | ||
| − | При этом режиме работы нейтрали всех электроустановок оказываются незаземленными. Работа электрических сетей напряжением 2-35 кВ может предусматриваться как с изолированной нейтралью, так и с нейтралью, заземленной через дугогасящий реактор или резистор. Компенсация | + | При этом режиме работы нейтрали всех электроустановок оказываются незаземленными. Работа [[Электрические сети|электрических сетей]] напряжением 2-35 кВ может предусматриваться как с изолированной нейтралью, так и с нейтралью, заземленной через дугогасящий реактор или резистор. Компенсация ёмкостного тока замыкания на землю должна применяться при значениях этого тока в нормальных режимах: |
| + | # в сетях напряжением 3-20 кВ, имеющих железобетонные и металлические опоры на воздушных линиях электропередачи, и во всех сетях напряжением 35 кВ - более 10 А; | ||
| + | # в сетях, не имеющих железобетонных и металлических опор на воздушных линиях электропередачи: более 30 А при напряжении 3-6 кВ; | ||
| + | # более 20 А при напряжении 10 кВ; более 15 А при напряжении 15-20 кВ; | ||
| + | # в схемах генераторного напряжения 6-20 кВ блоков генератор-трансформатор - более 5 А. | ||
| − | + | При токах замыкания на землю более 50 А рекомендуется применение не менее двух заземляющих реакторов. | |
| − | == Нейтраль | + | ----- |
| + | == Нейтраль заземлённая через активное сопротивление == | ||
| + | В резизстивно заземлённой системе нейтраль трансформатора или генератора подключается к контуру заземления через активное сопротивление. Вследствие чего в контуре протекания тока короткого замыкания появляется дополнительное сопротивление, что приводит к его уменьшению. Резистивное сопротивление через активное сопротивление может быть двух типов: низкоомное и высокоомное. | ||
| + | |||
| + | === Нейтраль, заземленная через низкоомное активное сопротивление === | ||
| + | |||
| + | Никоомное сопротивление предназначено для ограничения токов замыкания на землю в диапазоне между от 100 до 1000 А. | ||
| + | |||
| + | |||
| + | |||
| + | === Нейтраль, заземленная через высокоомное активное сопротивление === | ||
| + | |||
| + | В случае высокоомного заземления используется резистор с высоким значением активного сопротивления. | ||
| + | |||
| + | В общем случае, использование высокоомного заземления в электрчиеских сетях, где ток однофазного замыкания на землю превышает 10 А, следует избегать из-за увеличения вероятности появления электрчиеской дуги в месте замыкания. | ||
| + | Преимущества выскоомного заземления | ||
| + | # Однофазные замыкания на землю не требуют немедленного отключения. Это позволяет уменьшить величину недоотпуска элеткрической энергии потребителям. | ||
| + | # Снижается переходное перенапряжение. | ||
| + | # Упрощение [[Сигнализация однофазных замыканий на землю|обнаружения однофазных замыканий на землю]]. | ||
| + | # Снижение вероятности возникновения дуги, связанной с высокими величинами токов замыкания на землю. | ||
| + | |||
| + | Высокоомное заземление обычно используется в следующих случаях: | ||
| + | # Низкие классы напряжения с высокой долей трёхфазных элеткроприёмников. | ||
| + | # Средние классы напряжения в которых требуется поддержание непрерывности электроснабжения и низкими значениями ёмкостных токов. | ||
| + | # Модернизация [[Электрические сети|электрических сетей]] с изолированной нейтралью, где необходимо уменьшить перенапряжения в [[Переходный режим (процесс)|переходных процессах]], вызванных замыканиями на землю. | ||
| + | |||
| + | |||
| + | ----- | ||
== Нейтраль, заземленная через дугогасящий реактор == | == Нейтраль, заземленная через дугогасящий реактор == | ||
Версия 20:00, 12 апреля 2018
Различные элементы (генераторы, трансформаторы и т.д.) энергосистем имеют нейтрали, режим работы которых существенно влияет на технико-экономические показатели электрических сетей (уровень изоляции, требования к оборудованию, защита от коротких замыканий и перенапряжений и т.д.).
Содержание
Общие положения
Заземление нейтрали является рабочим заземлением, т.е. обусловлено режимом работы электрической сети, в отличии от защитного заземления (применяемого для обеспечения безопасной работы в электроустановках).
В Российских энергосистемах [1] применяются следующие режимы работы нейтрали:
- Глухозаземленная нейтраль.
- Эффективнозаземленная нейтраль.
- Изолированная нейтраль.
- Нейтраль, заземленная через активное сопротивление:
- низкоомное;
- высокоомное.
- Нейтраль, заземленная через дугогасящий реактор.
Глухозаземленная нейтраль
Данный режим работы предполагает, что нейтраль электроустановок присоединена к контуру заземления непосредственно через проводник с очень маленьким (или незначительным) электрчиеским сопротивлением. Данный режим работы оказывается необходимым ввиду наличия в сетях автотрансформаторов, которые оказывается экономически целесообразно проектировать только с учетом глухозаземленной нейтрали.
Работа электрических сетей напряжением 110 кВ может предусматриваться как с глухозаземленной, так с эффективно заземленной нейтралью. Электрические сети напряжением 220 кВ и выше должны работать только с глухозаземленной нейтралью. Сети классом напряжения ниже 1 кВ также являются сетями с глухозаземленной нейтралью.
Эффективнозаземленная нейтраль
При режиме работы с эффективнозаземленной нейтралью, часть нейтралей электроустановок присоединяются к контуру заземления также, как и в случае глухозаземленной нейтрали, часть же электроустановок, с целью уменьшения токов коротких замыканий К1 и К11, оказывается целесообразным часть нейтралей трансформаторов оставить незаземленными. Как уже отмечалось, работа электрических сетей напряжением 110 кВ может предусматриваться как с глухозаземленной, так с эффективно заземленной нейтралью.
Изолированная нейтраль
При этом режиме работы нейтрали всех электроустановок оказываются незаземленными. Работа электрических сетей напряжением 2-35 кВ может предусматриваться как с изолированной нейтралью, так и с нейтралью, заземленной через дугогасящий реактор или резистор. Компенсация ёмкостного тока замыкания на землю должна применяться при значениях этого тока в нормальных режимах:
- в сетях напряжением 3-20 кВ, имеющих железобетонные и металлические опоры на воздушных линиях электропередачи, и во всех сетях напряжением 35 кВ - более 10 А;
- в сетях, не имеющих железобетонных и металлических опор на воздушных линиях электропередачи: более 30 А при напряжении 3-6 кВ;
- более 20 А при напряжении 10 кВ; более 15 А при напряжении 15-20 кВ;
- в схемах генераторного напряжения 6-20 кВ блоков генератор-трансформатор - более 5 А.
При токах замыкания на землю более 50 А рекомендуется применение не менее двух заземляющих реакторов.
Нейтраль заземлённая через активное сопротивление
В резизстивно заземлённой системе нейтраль трансформатора или генератора подключается к контуру заземления через активное сопротивление. Вследствие чего в контуре протекания тока короткого замыкания появляется дополнительное сопротивление, что приводит к его уменьшению. Резистивное сопротивление через активное сопротивление может быть двух типов: низкоомное и высокоомное.
Нейтраль, заземленная через низкоомное активное сопротивление
Никоомное сопротивление предназначено для ограничения токов замыкания на землю в диапазоне между от 100 до 1000 А.
Нейтраль, заземленная через высокоомное активное сопротивление
В случае высокоомного заземления используется резистор с высоким значением активного сопротивления.
В общем случае, использование высокоомного заземления в электрчиеских сетях, где ток однофазного замыкания на землю превышает 10 А, следует избегать из-за увеличения вероятности появления электрчиеской дуги в месте замыкания. Преимущества выскоомного заземления
- Однофазные замыкания на землю не требуют немедленного отключения. Это позволяет уменьшить величину недоотпуска элеткрической энергии потребителям.
- Снижается переходное перенапряжение.
- Упрощение обнаружения однофазных замыканий на землю.
- Снижение вероятности возникновения дуги, связанной с высокими величинами токов замыкания на землю.
Высокоомное заземление обычно используется в следующих случаях:
- Низкие классы напряжения с высокой долей трёхфазных элеткроприёмников.
- Средние классы напряжения в которых требуется поддержание непрерывности электроснабжения и низкими значениями ёмкостных токов.
- Модернизация электрических сетей с изолированной нейтралью, где необходимо уменьшить перенапряжения в переходных процессах, вызванных замыканиями на землю.
Нейтраль, заземленная через дугогасящий реактор
Литература
1. Правила устройства электроустановок. 7-е изд, 2007, 511 стр. ISBN: 5-379-00101-7, п.1.2.16.
