2 Классификация сетей по способу заземления нейтрали

Нейтраль – это общая точка соединения фазных обмоток генераторов, трансформаторов, электродвигателей и т.п при их соединении в звезду.

В седьмом издании ПУЭ дано определение двух видов заземления нейтрали: глухозаземленная нейтраль /п.1.7.5/ и изолированная нейтраль /п.1.7.6/.

Заземление нейтрали может быть либо рабочим, либо защитным.

Защитное заземление – заземление, выполненное в целях электробезопасности /ПУЭ, п.1.7.29/.

Рабочее (функциональное) заземление – заземление, точки или точек токоведущих частей электроустановок, выполненное для обеспечения работы электроустановки (не в целях электробезопасности) /ПУЭ, п.1.7.30/.

Классификация электрических сетей по способу рабочего заземления нейтрали приведена в ПУЭ, п. 1.2.16.

1.2.16.       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.

Работа электрических сетей напряжением 110 кВ может пре­дусматриваться как с глухозаземленной, так и с эффективно зазем­ленной нейтралью.

Электрические сети напряжением 220 кВ и выше должны ра­ботать только с глухозаземленной нейтралью.

Таким образом, при напряжении 6 кВ и выше ПУЭ выделяет пять видов сетей о способу рабочего заземления нейтрали:

1. сети 6 – 35 кВ с изолированной нейтралью;

2. сети 6 – 35 кВ с нейтралью, заземленной через дугогасящий ректор;

3. сети 6 – 35 В с нейтралью, заземленной через активное сопротивление;

4. сети 110 кВ эффективно заземленной нейтралью;

5. сети 110 кВ и выше с глухозаземленной нейтралью.

Режим нейтрали в сетях 6 – 35 кВ (с изолированной, эффективно -заземленной или заземленной через активное сопротивление) определяется величиной тока замыкания на землю /ПУЭ, п.1.2.16 и ПТЭЭП, п.2.8.13/.

Способ заземления нейтралей трансформаторов в сетях 6-35 кВ является ключевой проблемой. Он оказывает влияние на надежность электроснабжения, на повреждаемость электрических машин и кабелей, на безопасность людей, находящихся в месте повреждения, на выбор принципов выполнения устройств селективной сигнализации и релейной защиты, на выбор методов определения места повреждения изоляции и т.д. [Шабад М.А., Энергетик, 1999, №3].

В мировой практике нет единого мнения об оптимальной области применения того или иного способа заземления нейтралей. Так, в странах Западной Европы и в Японии заземление нейтралей через дугогасящий ректор используется в сетях до 220 кВ, а в США имеются распределительные сети 10 – 15 кВ с эффективным заземлением нейтрали. Во Франции широко используются сети с нейтралью, заземленной через активное сопротивление,(но рассматривается переход к нейтрали, заземленной через дугогасящий ректор. Основные проблемы выбора способа заземления нейтрали связаны с решением вопросов бесперебойного электроснабжения, снижения дуговых перенапряжений и создания эффективных средств релейной защиты и устройств определения места повреждения при замыканиях на землю. В комплексе эти проблемы на сегодняшний день не преодолены. При этом каждый из перечисленных способов заземления нейтрали имеет свои недостатки и свою область применения.