УДК 621.316.1(075)

ББК 31.279я73 Р33

Авторы:

В. А. Ощепков, В. К. Грунин, А. Г. Лютаревич, Д. С. Осипов

Рецензенты:

П. А. Катрич, начальник управления энергоинспекции

ООО «Омская энергосбытовая компания», к.т.н.;

Ю. В. Кондратьев, доцент кафедры «Электроснабжение железнодорожного транспорта» ОмГУПС, к.т.н.

Режимы работы нейтралей систем электроснабжения объектов :

Р33 учеб. пособие / [В. А. Ощепков и др.] ; под общ. ред. В. А. Ощепкова ; Минобрнауки России, ОмГТУ. – Омск : Изд-во ОмГТУ, 2017.

ISBN 978-5-8149-2515-2

Дан анализ способов заземления нейтрали электрических сетей систем электроснабжения с учётом исследований, проведённых в последние годы, и тенденций решения этой проблемы. Подробно рассмотрены возможные режимы работы нейтрали в электрических сетях среднего класса напряжений. Приведён пример расчёта перенапряжений при замыкании фазы на землю в сетях с изолированной нейтралью.

Предназначено для студентов направления подготовки 13.03.02 «Электроэнергетика и электротехника» (профиль «Электроснабжение») очной и заочной форм обучения.

УДК 621.316.1(075)

ББК 31.279я73

Рекомендовано редакционно-издательским советом Омского государственного технического университета

2

1 электронный оптический диск

Оригинал-макет издания выполнен в Microsoft Office Word 2007/2010 с использованием возможностейAdobe Acrobat Reader.

Минимальные системные требования:

·процессор Intel Pentium 1,3 ГГц и выше;

·оперативная память 256 Мб и более;

·свободное место на жестком диске 260 Мб и более;

·операционная система Microsoft Windows XP/Vista/7/10;

·разрешение экрана 1024×768 и выше;

·акустическая система не требуется;

·дополнительные программные средстваAdobe Acrobat Reader 5.0 и выше.

Редактор О. В. Маер Компьютерная верстка Л. Ю. Бутаковой

Сводный темплан 2017 г. Подписано к использованию 18.09.17. Объем 0,99 Мб.

—————————————————

Издательство ОмГТУ. 644050, г. Омск, пр. Мира, 11; т. 23-02-12

Эл. почта: info@omgtu.ru

3

ПЕРЕЧЕНЬ ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ

АПВ – автоматическое повторное включение; ВЛЭП – воздушная линия электропередачи; ВН – высокое напряжение; ДГР – дугогасящий реактор;

ЗРУ – закрытое распределительное устройство; ЗУ – заземляющее устройство; КЛЭП – кабельная линия электропередачи; К.З. – короткое замыкание;

МЭК – Международная электротехническая комиссия; ОДЗ – однофазное дуговое замыкание на землю; ОЗЗ – однофазное замыкание на землю; ОПН – ограничитель перенапряжений; ПУЭ – Правила устройства электроустановок;

ТЗ – трансформатор броневой конструкции для заземления нейтрали; ТЗН – трансформатор для заземления нейтрали; ТН – трансформатор напряжения; ТП – трансформаторная подстанция;

ТТНП – трансформатор тока нулевой последовательности; ФЗМ – фильтр заземляющий масляный;

TN – трансформатор нейтралеобразующий.

4

ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Дуговое замыкание на землю – замыкание на землю, сопровождающееся неустойчивым горением дуги в месте повреждения. СТО Газпром

2-1.11070–2006.

Дуговые перенапряжения – перенапряжения, возникающие в сети при неустойчивом горении дуги в месте замыкания на землю. СТО Газ-

пром 2-1.11070–2006.

Ёмкостная связь – связь электрических цепей посредством электрического поля в диэлектрике. ГОСТ 19880–74.

Ёмкостное сопротивление – значение реактивного сопротивления, обусловленного ёмкостью цепи, равное величине, обратной произведению этой ёмкости и угловой частоты. ГОСТ 19880–74.

Заземляющее устройство – совокупность заземлителей и заземляющих проводников. ПУЭ.

Индуктивное сопротивление – реактивное сопротивление, обусловленное индуктивностью цепи и равное произведению индуктивности и угловой частоты. ГОСТ 19880–74.

Кабельная линия электропередачи (КЛЭП) – линия электропере-

дачи, выполненная одним или несколькими кабелями, уложенными непосредственно в землю, кабельные каналы, трубы, на кабельные конструкции. ГОСТ 24291–90.

Коэффициент замыкания на землю – отношение наибольшего фаз-

ного напряжения в месте металлического замыкания на землю к напряжению в той же точке при отсутствии замыкания. ГОСТ 24291–90.

Нейтраль – общая точка соединенных в звезду фазных обмоток (элементов) электрооборудования. ГОСТ 24291–90.

Переходный процесс в электрической цепи – электромагнитный процесс, возникающий в электрической цепи при переходе от одного установившегося режима к другому. ГОСТ 19880–74.

Полная компенсация тока однофазного замыкания на землю –

компенсация ёмкостной и активной составляющей тока однофазного замыкания на землю за счёт подключения к нейтрали устройства компенсации полного тока однофазного замыкания на землю. СТО Газпром

2-1.11070–2006.

Режим заземления нейтрали сети – способ эксплуатации нейтрали сети с изолированной нейтралью либо иной режим, при котором в нейтраль включено оборудование, изменяющее величину тока однофазного замыкания на землю. СТО Газпром 2-1.11070–2006.

5

Резонанс напряжений – явление резонанса в участке электрической цепи, содержащей последовательно соединённые индуктивный и ёмкостный элементы. ГОСТ 19880–74.

Резонанс токов – явление резонанса в участке электрической цепи, содержащей параллельно соединённые индуктивный и ёмкостный элементы. ГОСТ 19880–74.

Резонансное заземление нейтрали – заземление нейтрали, при кото-

ром индуктивный ток реактора равен ёмкостному току сети. СТО Газпром

2-1.11070–2006.

Транспозиция (линии электропередачи) – перемена взаимного рас-

положения фаз линии электропередачи с целью компенсации электромагнитной несимметрии линии электропередачи. ГОСТ 24291–90.

Феррорезонансные явления – перенапряжения и сверхтоки в обмотках измерительных трансформаторов напряжения, возникающие в результате насыщения стали и резонанса в цепи, содержащей ёмкость электрооборудования сети и индуктивность намагничивания трансформатора напряжения.

Электрическая сеть с изолированной нейтралью – электрическая сеть, содержащая оборудование, нейтрали которого не присоединены к заземляющим устройствам или присоединены к ним через устройства измерения, защиты, сигнализации с большим сопротивлением. ГОСТ 24291–90.

Электрическая сеть с заземленной нейтралью – электрическая сеть, содержащая оборудование, нейтрали которого, все или часть из них, соединены с заземляющими устройствами непосредственно или через устройство с малым сопротивлением по сравнению с сопротивлением нулевой последовательности сети. ГОСТ 24291–90.

Электрическая сеть с эффективно заземленной нейтралью – элек-

трическая сеть, в которой коэффициент замыкания на землю не превышает нормируемого значения. ГОСТ 24291–90.

6

ПРЕДИСЛОВИЕ

Дисциплины «Электроснабжение» и «Системы электроснабжения городов и промышленных предприятий» являются базовыми в системе подготовки бакалавров по направлению 13.03.02 «Электроэнергетика и электротехника» (профиль «Электроснабжение») и специалистов по направлению 13.05.01 «Тепло- и электрообеспечение специальных технических систем и объектов».

В настоящем учебном пособии освещены некоторые разделы таких дисциплин, как «Электроэнергетические системы и сети» и «Системы электроснабжения городов и промышленных предприятий», рассмотрены возможные режимы работы нейтрали электрических сетей систем электроснабжения объектов.

При написании пособия авторы использовали основные нормативные документы: ПУЭ, РД 34.20.179, СТО Газпром 2-1.11-070–2006, а также другую нормативную и техническую литературу.

Цель написания учебного пособия – формирование и закрепление

всоответствии с ООП у студентов следующих компетенций:

–способность осуществлять поиск, хранение, обработку и анализ информации из различных источников и баз данных, представлять её в требуемой форме с использованием информационных, компьютерных и сетевых технологий (ОПК-1);

–способность приводить обоснование проектных решений (ПК-4);

–готовность определять параметры оборудования объектов профессиональной деятельности (ПК-5);

–способность рассчитывать режимы работы объектов профессиональной деятельности (ПК-6);

–способность составлять и оформлять типовую техническую документацию (ПК-9).

Задача учебного пособия – оказание методической помощи студентам при выполнении самостоятельных работ по базовым дисциплинам.

Авторы надеются, что предлагаемый в учебном пособии материал обеспечит студентам тот минимум знаний о режимах работы нейтрали

вэлектрических сетях, который позволит им в дальнейшем более глубоко изучить специальную литературу по данному вопросу, представленную

вбиблиографическом списке.

Авторы выражают признательность рецензентам рукописи: к.т.н. П. А. Катричу и к.т.н. Ю. В. Кондратьеву – за полезные советы и замечания, способствовавшие повышению качества учебного пособия.

7