Режимы работы нейтрали электроустановок

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.).

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] применяется 6 режимов работы нейтрали:

1. Глухозаземленная нейтраль.
2. Эффективнозаземленная нейтраль.
3. Изолированная нейтраль.
4. Нейтраль, заземленная через низкоомный заземлитель.
5. Нейтраль, заземленная через высокоомный заземлитель.
6. Нейтраль, заземленная через дугогасящий реактор.

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.

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 емкостного 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.

Литература

1. Правила устройства электроустановок. 7-е изд, 2007, 511 стр. ISBN: 5-379-00101-7, п.1.2.16.