Резистивное заземление нейтрали
В настоящее время в сетях напряжением до 35 кВ все чаще применяется резистивное заземление нейтрали - заземление нейтрали через активное сопротивление
Существуют два подхода к способу заземления нейтрали через активное сопротивление – резистор:
Высокоомное заземление R=700-1000 Ом. В этом случае ток ОЗЗ возрастает незначительно и линия после замыкания на землю одной из фаз остается в работе. Целью заземления через высокоомный резистор является ограничение внутренних перенапряжений в сети.
Рис. 1.8. Резистивное заземление
Сопротивление является ограничителем дуговых и феррорезонансных перенапряжений, которые возникают при выполнении следующих условий:
если в сети есть нелинейная индуктивность;
если в сети малая активная нагрузка;
если в сети есть несимметрия.
Феррорезонансные перенапряжения опасны не только амплитудой, но и длительностью.
Низкоомные резисторы R 10 Ом в нейтрали приводят к значительному увеличеню токов ОЗЗ (до нескольких сотен Ом), при этом становится возможным применить для отключения поврежденной линии устройств релейной защиты.
В этом случае преимущество сети с изолированной нейтралью полностью исчезает, так как при ОЗЗ потребитель теряет питание по данной линии. Однако такой режим необходим там, где при ОЗЗ может возникнуть опасность для людей при падении провода ЛЭП на землю – люди могут попасть под шаговое напряжение или напряжение прикосновения.
Вопросы для самоконтроля.
Какие способы заземления нейтрали используются в электрических сетях?
В каких сетях применяется изолированная нейтраль?
Для чего применяется дугогасящий реактор (ДГР)? Почему он называется дугогасящим?
В каких целях используют резистивное заземление нейтрали? В каких случаях используют высокоомное, а в каких низкоомное заземление нейтрали?
Как режим нейтрали влияет на уровень перенапряжений в электрической сети?
6. Какими факторами определяется выбор режима нейтрали в электрической сети?
Надежностью снабжения электроэнергией потребителя, величиной возможного материального ущерба при отключении линии электропередачи при однофазном замыкании на землю, стоимостью автоматических устройств повторного включения.
Задание на самостоятельную работу.
Построить векторные диаграммы напряжений для трехфазной сети с изолированной нейтралью в симметричном режиме и в режиме ОЗЗ.
Построить векторные диаграммы напряжений для трехфазной сети с заземленной нейтралью в симметричном режиме и в режиме однофазного короткого замыкания.
На построенных диаграммах показать векторы напряжений на здоровых фазах в несимметричных режимах.
Доказать, что при изолированной нейтрали в сети необходимо иметь более высокий уровень изоляции для ее надежной координации с уровнями возможных перенапряжений.
Лекция 2
Особенности внутренних перенапряжений в сетях с эффективно заземленной нейтралью
Рис. 2.1. Однофазное КЗ.
В сетях с номинальным напряжением 110 и 220 кВ применяется эффективно заземленная нейтраль. Такой режим нейтрали характеризуется тем, что при заземленной в целом нейтрали сети, нейтрали некоторых трансформаторов могут быть разземлены для уменьшения величины однофазных токов короткого замыкания.
Объяснение этому заключается в следующем. При большом количестве трансформаторов на подстанции заземление их нейтралей параллельно, вследствие чего сопротивление току однофазного короткого замыкания становится очень малым, а сами токи значительно возрастают и могут превысить по величине токи двух- и трехфазных коротких замыканий. Это приведет к неверному срабатыванию релейной защиты, что, в свою очередь, может создать аварийную ситуацию в сети.
Разные виды внутренних перенапряжений отличаются друг от друга своей кратностью, формой, частотой повторяемости и длительностью воздействия на изоляцию. Вероятность возникновения того или иного вида перенапряжений зависит от состава сети, и по данным отечественных и зарубежных исследований, в сетях собственных нужд (СН) мощных электростанций и крупных промышленных предприятий, чаще всего возникновение перенапряжений связано с неполнофазными режимами.