TEMA_7

ТЕМА 7

РЕЖИМИ НЕЙТРАЛІ В ЕЛЕКТРИЧНИХ МЕРЕЖАХ

ЗМІСТ

РЕЖИМИ РОБОТИ НЕЙТРАЛЕЙ

МЕРЕЖІ З РЕЗОНАНСНО-ЗАЗЕМЛЕНИМИ (КОМПЕНСОВАНИМИ) НЕЙТРАЛЯМИ

МЕРЕЖІ З ГЛУХОЗАЗЕМЛЕНИМИ ТА ЕФЕКТИВНО ЗАЗЕМЛЕНИМИ НЕЙТРАЛЯМИ

РЕЖИМИ РОБОТИ НЕЙТРАЛЕЙ

В електромережах практикуються два основних режими роботи нейтралі: ізольована та заземлена.

Зв'язок нейтралі електричних машин і трансформаторів з землею в значній мірі визначає рівень ізоляції в електроустановках – вибір комутаційної апаратури, величину напруги та способи її обмеження,

величини струмів однофазного К.З на землю, умови роботи релейного захисту та безпеки в електричних мережах, електромагнітний вплив на лінії зв'язку і т.п.

Мережі в однофазним струмом замикання на землю < 500А – це мережі з малими струмами замикання на землю (мережі з ізольованою нейтраллю). І

однофазним струмом замикання на землю >500А – це мережі зі значною величиною струму замикання на землю (мережі з глухозаземленою нейтраллю).

В електричних мережах напругою до 1000 В – з заземленою нейтраллю, від 1000 В до 35 кВ включно – з ізольованою, 110 кВ і вище з глухозаземленою нейтраллю.

На рис. 5 зображено мережі з ізольованою нейтраллю: струморозподіл,

векторні діаграми струмів та напруг.

UC → UCA, а відповідно і ємнісні струми цих фаз збільшуються в √3 раз. При цьому трикутник лінійних фаз залишається незмінним, і трифазні споживачі працюють в нормальних умовах (наприклад, двигуни).

Рис. 5. 2 Струморозподіл (а) та векторна діаграма (б) струмів при металічному замиканні на землю

IC 3Ico 3U ф С ,

де С – ємність залежить від конструкції лінії – повітряна чи кабельна.

електрично зв'язаних ліній даної напруги, км.

В разі неповного замикання на землю, напруга пошкодженої фази буде рівна спаду напруги на передньому опорі, а напруга непошкоджених фаз буде меншою лінійної, а тому і ємнісний струм буде менший.

Внаслідок збільшення напруги непошкодженої фаз в √3 раз відносно землі, ізоляція повинна виконуватись на міжфазну (лінійну напругу). Це обмежує використання мереж з ізольованою нейтраллю напругою 35 кВ, де вартість ізоляції не є визначальною і компенсується підвищеною надійністю

електропостачання споживачів, якщо вважати, що однофазні замикання на землю складають 65% всіх пошкоджень ізоляції.

В мережах з ізольованою нейтраллю обов'язковим є сигналізація, яка сповіщає про замикання на землю. Пошук місця замикання проводять терміново. Згідно ПТЕ робота з заземленою нейтраллю в більшості випадків не повинна перевищувати більше 2 год.

Найбільш небезпечними замиканням на землю є замикання через дугу

(особливо переміжну), що призводить до перенапруг відносно землі 3UФ і

може призвести до міжфазних К.З. та значного пошкодження ізоляції в місцях замикання.

Найбільш ймовірне виникнення переміжних дуг при ємнісному струмі замикання на землю більшому 5-10А, особливо із збільшення напруги.

Тому ємнісні струми нормуються і не повинні перевищувати відповідно значення, що наведені у табл.5.1.

Таблиця 5.1

Нормовані значення ємнісних струмів

ДО ЗМІСТУ

МЕРЕЖІ З РЕЗОНАНСНО-ЗАЗЕМЛЕНИМИ (КОМПЕНСОВАНИМИ) НЕЙТРАЛЯМИ

Для зменшення струмів замикання на землю в мережах з ізольованою нейтраллю використовується заземлення нейтралей через дугогасні реактори.

Найбільш розповсюджені в мережах України є наведені нижче типи:

3РОМ – заземляючі реактори однофазні масляні;

Р3ДСОМ – реактори заземляючі дугогасні ступінчасті однофазні масляні;

Р3ДПОМ – реактори заземляючі дугогасні з плавним регулюванням однофазні масляні;

КДР – котушки дугогасні з плавним регулюванням.

Дугогасні реактори (ДРГ) налагоджуються на ємнісний струм – резонансне настроювання. Допускається перекомпенсація по індуктивному струму не більше за 5А.

ДГР встановлюється на підстанціях зв'язаних з компенсованою мережею не менше чим двома лініями електропередачі.

ДГР встановлюється на підстанціях зв'язаних з компенсованою мережею не менше чим двома лініями електропередачі.

Рис. 5.3. Схема встановлення ДРГ

Так як С і L відрізняються по фазі на 1800 то в місці замикання вони компенсують один одного і струм в місці замикання відсутній і дуга не виникає.

Для встановлення ДГР вибір підстанцій необхідно здійснювати з врахуванням конфігурації мережі і можливого поділу її на частини. Реактори встановлюються таким чином, щоб при поділу мережі, в кожній її частині зберігалась можливість компенсації ємнісного струму, близької до

резонансної. Рекомендується встановлювати ДГР з плавним регулюванням,

але допускається і із ступінчастим.

Потужність ДГР вибирається по величині повного ємнісного струму на

землю з перспективною розвитку мережі на 10 років і визначається як:

де n – коеф. розвитку мережі.

Для підключення ДГР використовуються силові трансформатори з'єднання зірка з нулем/трикутник ( / ) - 35/110 кВ та в мережах 10 кВ недовантажені трансформатори.

Визначення допустимої потужності ДГР здійснюють також за формулою:

При величині ємнісного струму замикання на землю > 50 А,

рекомендується встановлювати не менше двох ДГР – базисного не керованого та керованого типу.

Рис.5.4. Схеми підключення ДГР – на однотрансформаторній підстанції

(а), на двотрансформаторній підстанції (б).

ДО ЗМІСТУ

здійснюється після спрацювання релейного захисту, і забезпечує відновлення

електропостачання за короткий час;

значне здороження за рахунок виконання в розподільчих пристроях контурів заземлення, які є складними інженерними конструкціями;

значні величини однофазних струмів К.З., що перевищують трифазні К.З. Для зменшення однофазних струмів К.З використовують часткове розземлення нейтралей, або частину нейтралей заземляють через активний опір (в основному в мережах 110 кВ), що і є ефективним заземленням нейтралі.

В мережах до 1000 В особливо 0,4 кВ глухе заземлення нейтралі використовується в першу чергу з метою обмеження попадання людей під напругу. Будь яке замикання на землю або на корпуси електроустановок і електроприводів, які за нормами повинні бути обов'язково заземленими (або зануленими) є коротким замиканням з наступним їх відключенням відповідним захистом.

ДО ЗМІСТУ