|
|
| Строка 10: |
Строка 10: |
| | В Российских [[энергосистема]]х применяются следующие режимы работы нейтрали<ref>Правила устройства электроустановок. 7-е изд, 2007, 511 стр. ISBN 5-379-00101-7, п.1.2.16.</ref>: | | В Российских [[энергосистема]]х применяются следующие режимы работы нейтрали<ref>Правила устройства электроустановок. 7-е изд, 2007, 511 стр. ISBN 5-379-00101-7, п.1.2.16.</ref>: |
| | | | |
| − | # Изолированная нейтраль. | + | # [[Изолированная нейтраль]]. |
| − | # Глухозаземленная нейтраль. | + | # [[Глухозаземленная нейтраль]]. |
| − | # Эффективнозаземленная нейтраль. | + | # [[Эффективно заземленная нейтраль]]. |
| − | # Нейтраль, заземленная через активное сопротивление: | + | # [[Нейтраль, заземленная через активное сопротивление]]: |
| | #* низкоомное; | | #* низкоомное; |
| | #* высокоомное. | | #* высокоомное. |
| − | # Нейтраль, заземленная через дугогасящий реактор. | + | # [[Нейтраль, заземленная через дугогасящий реактор]]. |
| | | | |
| | + | = Литература = |
| | | | |
| − | = Изолированная нейтраль =
| |
| − | [[Файл:Напряжение_при_однофазном_замыкании_в_сети_с_изолированной_нейтралью.jpg|мини|500px|Графическое представление изменения величины напряжения здоровых фаз при однофазном замыкании на землю в сети с изолированной нейтралью. Рисунок «а)» показывает исходную симметричную трёхфазную сеть, до замыкания. Рисунок «б)» показывает изменение напряжения здоровых фаз при однофазном замыкании на землю. Синими линиями показаны вектора напряжений.]]
| |
| − |
| |
| − | При этом режиме работы нейтрали всех электроустановок оказываются незаземленными. Работа [[Электрическая сеть|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.
| |
| − |
| |
| − | При работе в сетях с изолированной нейтралью следует обращать внимание на следующие обстоятельства:
| |
| − |
| |
| − | # повышение напряжения двух фаз относительно земли во время замыкания на землю третьей приводит к тому, что изоляцию всех фаз относительно земли необходимо рассчитывать не на фазное, а на междуфазное напряжение. Только при напряжениях до 35 кВ это не вызывает существенного удорожания сети;
| |
| − | # возможность образования в месте замыкания на землю перемежающейся электрической дуги обусловливает возникновение коммутационных перенапряжений с амплитудой 4…6 . Эти перенапряжения могут нарушить работу некоторых приемников и привести к пробою изоляции в других местах и других фазах сети;
| |
| − | # тепловое действие дуги на изоляцию фаз сети в месте замыкания на землю может привести к переходу однофазного замыкания на землю в двух- или трехфазное (в кабельных линиях и в других случаях близкого расположения фазных проводников друг к другу);
| |
| − | # возникновение в сети и в источниках питания при замыкании на землю системы токов обратной последовательности может привести к индуцированию в роторах синхронных генераторов токов двойной частоты и к существенному дополнительному нагреву роторов.
| |
| − |
| |
| − | Из-за приведенных выше нежелательных явлений работа сети с изолиро-ванной нейтралью допускается, если токи замыкания на землю не превышают некоторых максимально допустимых значений, находящихся обычно, как показано в таблице 1, в пределах 10…30 А. Величины максимально допустимых токов замыкания на землю зависят от типа используемых опор.
| |
| − |
| |
| − | {| class="wikitable"
| |
| − | |+ Таблица 1 — Максимально допустимые токи замыкания на землю
| |
| − | ! style="text-align: center;" | Тип опор
| |
| − | ! style="text-align: center;" | Класс напряжения, кВ
| |
| − | ! style="text-align: center;" | Максимальный допустимый ток замыкания на землю, А
| |
| − | |-
| |
| − | | rowspan="4" style="text-align: center;" | Деревянные
| |
| − | | style="text-align: center;" | 3 и 6
| |
| − | | style="text-align: center;" | 30
| |
| − | |-
| |
| − | | style="text-align: center;" | 10
| |
| − | | style="text-align: center;" | 20
| |
| − | |-
| |
| − | | style="text-align: center;" | 15-20
| |
| − | | style="text-align: center;" | 15
| |
| − | |-
| |
| − | | style="text-align: center;" | 35
| |
| − | | style="text-align: center;" | 10
| |
| − | |-
| |
| − | | style="text-align: center;" | Железобетонные, стальные
| |
| − | | style="text-align: center;" | 3…35
| |
| − | | style="text-align: center;" | 10
| |
| − | |}
| |
| − |
| |
| − | В России с изолированной нейтралью работают следующие сети:
| |
| − | # трехфазные сети 6-35 кВ, в которых токи замыкания на землю не превышают допустимых значений;
| |
| − | # трехфазные трехпроводные сети до 1 кВ (например, сети 220 и 660 В);
| |
| − | # двухпроводные сети постоянного тока;
| |
| − | # все сети низких напряжений, в которых для обеспечения безопасности людей предусматривают защитные мероприятия, не связанные с применением заземлений (защитная изоляция, разделяющие трансформаторы и др.).
| |
| − |
| |
| − | = Глухозаземленная нейтраль =
| |
| − | В электрический сетях с полностью изолированной нейтралью разность потенциалов между землей и нейтралью (центра тяжести треугольника напряжений) не является фиксированной величиной. При отсутствии каких-либо повреждений потенциал нейтрали трёхфазной симметричной системы равен потенциалу земли. В этом случае все три провода имеют одинаковый потенциал относительно земли. При замыкании одного из проводов на землю, то потенциал этого провода становится равным потенциалу земли, а потенциал нейтрали равным фазному значению напряжения. Таким образом, при однофазном замыкании потенциал нейтрали отличается от потенциала земли, а напряжение двух здоровых фаз относительно земли становится равным линейному значению напряжения. Изоляция здоровых фаз подвергается действию напряжения, превышающего его нормальное значение в <math>\sqrt{3}</math> раз.
| |
| − |
| |
| − | Радикальным средством против изменения потенциала нейтрали и связанных с этим перенапряжений является глухое заземление нейтрали трёхфазной [[Электрическая сеть|электрчиеской сети]]. В сетях высокого класса напряжения оно осуществляется путём непосредственного соединения нулевой точки одного или нескольких трансформаторов. В этом случае, при замыкании на землю одного провода создаются замкнутые контуры, которые содержат только активные и индуктивные сопротивления, которые и определяю картину явления протекания тока однофазного замыкания. Ёмкостные контуры играют лишь второстепенную роль. Токи, протекающие через землю, возвращаются в [[трансформатор]] через его заземлённую нейтраль; они имеют характер токов короткого замыкания. Для исключения повреждения оборудования и угрозы для жизни людей такие токи должны отключаться с наименьшей выдержкой времени.
| |
| − |
| |
| − | Ток замыкания текущий по земле от места короткого замыкания к заземлённой нейтрали, состоит из двух составляющих, каждая из которых создаётся напряжением фазы <math>U_{\text{ф}}</math>. Первая составляющая протекает непосредственно через обмотку той фазы [[трансформатор]]а, где произошло замыкание на землю. Её величина определяется индуктивностью <math>L_{1}</math> данного фазного стержня трансформатора. Путь второй составляющй тока проходит по двум одинаковым и параллельным ветвям через две других не повреждённых фазы к месту повреждения.
| |
| − |
| |
| − | [[Файл:Растекание_тока_при_однофазном_замыкании_в_сети_с_глухозаземлённой_нейтралью.jpg|мини|700px|Пример растекания тока при однофазном замыкании на землю, в электрической сети с глухозаземлённой нейтралью на одном из трансформаторов.]]
| |
| − |
| |
| − | Режим работы с глухозаземлённой нейтралью оказывается необходимым ввиду наличия в сетях автотрансформаторов, которые оказывается экономически целесообразно проектировать только с учетом глухозаземленной нейтрали. В противном случае изоляцию последовательной обмотки необходивмо рассчитывать на повышенные значения уровня напряжения. Именно этот факт приводит к удоражнию автотрансформатора и снижению его экономической эффективности применения.
| |
| − |
| |
| − | В России работа [[Электрическая сеть|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 [[Короткое замыкание|коротких замыканий]] К1 и К11, оказывается целесообразным часть нейтралей [[трансформатор]]ов оставить незаземленными. Как уже отмечалось, работа [[Электрическая сеть|электрических сетей]] напряжением 110 кВ может предусматриваться как с глухозаземленной, так с эффективно заземленной нейтралью.
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − |
| |
| − | = Нейтраль заземлённая через активное сопротивление =
| |
| − | В резистивно заземлённой системе нейтраль [[трансформатор]]а 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 применяемое для заземления 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 [[Электрическая сеть|электрических сетей]] с изолированной нейтралью, где необходимо уменьшить перенапряжения в [[Переходный режим (процесс)|переходных процессах]], вызванных замыканиями на землю.
| |
| − |
| |
| − | == Нейтраль, заземленная через дугогасящий реактор ==
| |
| − | Для компенсации ёмкостных токов однофазного замыкания на землю в сетях с изолированной нейтралью применяются дугогосящие реакторы с ручным или автоматическим управлением. Компенсация ёмкостного тока однофазного замыкания на землю должна применяться при ёмкостных токах, превышающих значения приведённые в таблице<ref name "sto_56947007">СТО 56947007-29.240.10.191-2014 Методические указания по защите от резонансных повышений напряжения в электроустановках 6-750 кВ.</ref>:
| |
| − |
| |
| − | {| class="wikitable"
| |
| − | ! Номинальное напряжение электрической сети, кВ
| |
| − | ! 6
| |
| − | ! 10
| |
| − | ! 15-20
| |
| − | ! 35
| |
| − | |-
| |
| − | | Ёмкостной ток однофазного замыкания на землю, А
| |
| − | | style="text-align: center;" |30
| |
| − | | style="text-align: center;" |20
| |
| − | | style="text-align: center;" |15
| |
| − | | style="text-align: center;" |10
| |
| − | |}
| |
| − |
| |
| − | В сетях 6-35 кВ на железобетонных и металлических опорах должны использоваться дугогасящие реакторы при ёмкостном токе замыкания на землю более 10 А <ref name "sto_56947007"/>. Мощность дугогасящих реакторов выбирается по ёмкостному току однофазного замыкания на землю в электрической сети и должна иметь резонансную настройку.
| |
| − |
| |
| − | = Литература =
| |
| | | | |
| | | | |
| − | [[Категория:Незавершенные статьи]]
| |
| | [[Категория:Электрическая часть станций и подстанций]] | | [[Категория:Электрическая часть станций и подстанций]] |
