3. Особенности кз в системах с изолированной и заземленной нейтралью.

Согласно ПУЭ в стране принята следующая классификация режимов работы нейтрали электрических сетей:

1. Изолированная нейтраль – режим работы, при котором нейтраль трансформатора непосредственно не соединяется с землей.

2. Заземленная нейтраль.

В каждом режиме существуют разновидности. Так режим изолированной нейтрали включает в себя изолированную нейтраль с компенсацией емкостного тока, нейтраль заземленную через большое активное сопротивление. Разновидностями заземленной нейтрали, или эффективно заземленной, являются: глухо заземленная нейтраль (непосредственное соединение нейтрали с землей без промежуточных элементов), заземленную через реактор или резистор небольшого сопротивления. К этому классу относятся и системы с рассредоточенным заземлением нейтрали, то есть с разземлением части нейтралей трансформаторов для уменьшения тока однофазного КЗ. Выбор режима работы нейтрали определяется, в основном, поведением системы при наиболее часто встречающихся повреждениях однофазных замыканиях. Разделение режимов работы нейтрали производится по величине коэффициента замыкания фазы на землю или коэффициента эффективности заземления нейтрали

.

Здесь:-напряжение «здоровой» фазы при замыкании на землю другой;

- фазное напряжение в нормальном режиме работы сети.

При -режим изолированной нейтрали,

при - режим заземленной нейтрали.

Особенностями расчетов токов КЗ в системах с заземленной нейтралью является обязательный расчет однофазного КЗ – К⁽¹⁾ , которое в сетях напряжением выше 1000 В часто дает наибольшее значение тока КЗ, а в сетях напряжением меньше 1000 В практически всегда минимальное. В системах с изолированной нейтралью замыкание на землю одной фазы не является коротким и носит название – простое замыкание на землю.

4. Расчет емкостного тока при простом замыкании на землю.

Рассмотрим схему трехфазной электрической сети с изолированной нейтралью. В качестве примера рассмотрим замыкание фазы С на землю.

Векторная диаграмма токов и напряжений

При замыкании фазы на землю, называемом простым замыканием, ток определяется только емкостным сопротивлением сети. Емкостные сопротивления элементов сети значительно превышают их индуктивные и активные сопротивления, что позволяет при определении тока пренебречь последними.

Из векторной диаграммы следует:

- емкостный ток фазы с до замыкания:;

- напряжение в фазе а после замыкания:;

- модуль напряжении фазы а после замыкания:;

- модуль емкостного тока фаз а и b после замыкания:;

- ток через место повреждение и ток фазы с:.

Необходимо отметить то, что емкостные токи обычно малы и не соизмеримы с токами КЗ. Величина емкостного тока определяется емкостью всей электрически связанной сети.

Однако, большие величины емкостного тока значительно увеличивают величину перенапряжений и могут вызвать расплавление изоляции и переход простого замыкания в КЗ. Допустимые значения емкостного тока вызывающие перенапряжения не более 2,5 даны в табл.

№ п/п	Класс напряжения, кВ	Допустимое значение емкостного ток, А
1	3 – 6	30
2	10	20
3	15 – 20	15
4	35	10
5	генераторные цепи	5
6	ЛЭП на ж/б опорах	10

При больших величинах емкостного тока необходима его компенсация.

Емкостный ток для кабельных и воздушных линий приближенно может быть определен:

; -кабельные линии , -воздушные линии

где l_∑ – суммарная длина электрически связанных линий, км;

U – напряжение сети, кВ; I_с – емкостный ток, А.

Значительное увеличение тока замыкания на землю дает применение батарей статических конденсаторов для компенсации реактивной мощности. Их применение всегда требует компенсации емкостных токов замыкания на землю.