Вопросы терминологии в области заземления нейтралей электроустановок и электрических сетей

При проектировании и эксплуатации электроустановок, электрических сетей и энергосистем довольно часто приходится обращаться к терминологии в области заземления нейтралей.

К сожалению, эта терминология четко не определена в нормативно-технических документах (НТД) и в государственных стандартах (ГОСТ), что в ряде случаев вызывает недопонимания и недоразумения.

Традиционно сети подразделялись:

а) по уровню напряжения:

сети низкого, среднего, высокого, сверхвысокого и ультравысокого напряжений;

сети с напряжением до 1 кВ (1000 В) и с напряжением свыше 1 кВ (1000 В) с подразделением их по уровню номинального напряжения (0,4; 0,66; 1,15; 3; 6; 10; 20; 35; 110; 150; 220; 330; 500; 750; 1150 кВ);

б) по уровням тока замыкания на землю: сети с малым током замыкания на землю; сети с большим током замыкания на землю;

в) по способу заземления нейтралей [1 – 10]: сети с изолированной нейтралью; сети без компенсации емкостных токов;

сети с заземленной через дугогасящий реактор нейтралью;

сети с компенсацией емкостных токов; сети с компенсированной нейтралью;

сети (электроустановки) с глухозаземленной нейтралью;

сети незаземленные; сети эффективно-заземленные.

Определенную классификацию дал электротехнический словарь (IEV) Международной электротехнической комиссии (МЭК) в редакции 1993 г., но здесь классификация дана не по сетям, а по системам:

система с изолированной нейтралью (IEV-601- 02-21);

система резонансно-заземленная (система с ре- зонансно-заземленной нейтралью – одна или несколько нейтралей) (IEV-601-02-27);

система с твердозаземленной (прямо-, непо- средственно-, глухо-) нейтралью (IEV-601-02-25); система импедансно-заземленная [система, где нейтральная (ые) точка (и) заземлена (ы) через им-

педанс для ограничения тока КЗ на землю] (IEV- 601-02-26).

Хотя сети и электроустановки являются элементами электрических систем, классификацию заземлений нейтралей целесообразно относить к сетям, а не к системам во избежание недопонимания и недоразумений. Может, например, возникнуть вопрос, – каков режим заземления нейтралей в системе 110 35 10 кВ? Ответ должен включать условия в сетях 110, 35 и 10 кВ, а не в системе в целом. Это обстоятельство, по-видимому, учитывала Edith Clarke в работе 1943 г. [9], где классификация заземлений нейтралей привязана в основном к сетям, схемам и цепям, а не к системам.

Следует отметить одно важное обстоятельство: сети (за исключением простейшей сети с одной нейтралью) не имеют общей нейтрали (так же, как и системы), поэтому речь может идти только о заземлении конкретных нейтралей конкретных элементов электрической сети, но при этом меняются характеристики âñåé ñåòè. Сети переходят из одного вида (класса) в другой с изменением уровней токов замыкания на землю, токов короткого замыкания и уровней напряжения на неповрежденных фазах.

Термины “заземление” и “короткое замыкание” определены в ГОСТ 26522-85 [11].

С учетом изложенного предлагается следующая простая и наглядная, однозначная, непротиворечивая, не допускающая двойного толкования система классификации электрических сетей по способу заземления нейтралей, разработанная и успешно апробированная в учебном процессе МЭИ [6]:

сеть незаземленная; сеть резонансно-заземленная;

сеть эффективно-заземленная (при коэффициенте заземления Кз 1,4);

сеть неэффективно-заземленная; сеть глухозаземленная.

Крайние случаи, когда все нейтрали сети либо не заземлены, либо все глухо заземлены, описываются двумя однозначными терминами. Все промежуточные случаи заземления нейтралей также однозначно описываются оставшимися тремя терминами.

Сопоставление областей применения различ- ных терминов дано в таблице.

Выводы

1.Предложена простая и наглядная, однознач- ная, непротиворечивая и апробированная система терминов в области заземления нейтралей электрических сетей.

2.Предложенную систему терминов желатель-

но использовать во всех НТД и стандартах.

Список литературы

1.Правила устройства электроустановок. 6-е изд. М.: Госэнергоиздат, 1985.

2.Целебровский Ю. В. Заземляющие устройства электроустановок высокого напряжения. Новосибирск, 1987.

3.ÃÎÑÒ 24291-80. Электрическая часть электростанции и электрической сети. М.: Изд-во стандартов, 1980.

4.ÃÎÑÒ 17544-85. Трансформаторы силовые масляные общего назначения классов напряжения 220, 330, 500 и 750 кВ. Технические условия. М.: Изд-во стандартов, 1986.

5.ÃÎÑÒ 687-78. Выключатели переменного тока на напряжение свыше 1000 В. Общие технические условия. М.: Изд-во стандартов, 1979.

6.Неклепаев Б. Н. Электрическая часть электростанций и подстанций. Учебник для вузов. 2-е изд. М.: Энергоатомиздат, 1986.

7.Электрическая часть станций и подстанций Под ред. Васильева А. А. Учебник для вузов. 2- е изд., 1990.

8.Постников Н. П., Рубашов Г. М. Электроснабжение промышленных предприятий. М.: Стройиздат, 1989.

9.Edith Clarke, Circuit analysis of A – C Power Systems. V. 1, Symmetrical and Related Components, New York, Johan Willey & Sons, Copyright, 1943, by General Electric Company.

10.Англо-русский словарь по электротехнике и электроэнергетике Лугинский Я. Н., Фези-Жилинская М. С., Кабиров Ю. С. М.: Рус. яз., РУССО, 1994.

11.ÃÎÑÒ 26522–85. Короткие замыкания в электроустановках. Термины и определения. М.: Изд-во стандартов, 1987.

По страницам зарубежных журналов

Первая атомная станция КНР собственного производства – АЭС Quinshan мощностью 600 МВт. Своими силами выполнено проектирование, изготовление и монтаж оборудования. До 2005 г. будет введено восемь “своих” блоков. Стоимость проекта – 1,79 млрд. дол.

Power Engineering International, 2001, No 11, Modern Power Systems, 2002, No 2

Обмен мощностью 100 МВт двух несинхронно работающих сетей в США будет осуществлен через разработанный компанией General Electric преобразователь частоты VFT – вращающийся трансформатор, ротор которого будет вращаться с частотой скольжения одной сети относительно другой. Эксплуатация – с мая 2003 г.

Modern Power Systems, 2002, No 4, Power Engineering International, 2002, No 2

Энергия волн мирового океана составляет около 2000 ТВт·ч в год, всего 0,2% ее хватит на текущее потребление человечества. Около 400 патентов показывают разнообразие проектов волновых энергоустановок. Общая их мощность в 2001 г. – 3 МВт, прогнозируется рост до 45 МВт в 2009 г. Демонстрационный проект в Канаде (4 МВт) в ближайшем будущем намечено развить до 100 МВт.

Power Engineering International, 2002, No 2

Анализ, проведенный Рабочей группой 23.02 СИГРЭ, показывает, что утечка элегаза из оборудования составляет 0,5 – 1,0%, потери при торговле – 1 – 2% в год. Доля элегаза в выбросах в атмосферу составляла в 1999 г. 0,1%, по расчетам в 2010 г. выбросы составят 0,04%.

Electra, 2002, No 200