Заземленная нейтраль что это такое: Эффективно заземленная нейтраль — это трехфазная электролиния

Содержание

Эффективно заземленная нейтраль - это трехфазная электролиния

Эффективно заземленная нейтраль — электросеть трехфазного типа с отношением замыкания на землю, равноценный показателю менее или равному 1,4 в электросетях с напряжением более 110 кВ.

Разновидности нейтралей в многовольтных электросетях

Многовольтные линии электропередач применяют с целью транслировать электроэнергию на значительные расстояния. Чтобы деятельность системы была безопасной, подключают защитные средства. Одно из таких — различные виды заземления нейтрали (или шины).

В многовольтных схемах, где напряжение превышает 1 кВ, отличают следующие разновидности:

  1. Изолированная. Используется в схемах до 6-35 кВ. Призвана повысить надежность снабжения электричеством.
  2. Компенсированная. Изолированная шина с дополнительным подключением компенсации. Призвана снизить емкостные ОЗЗ-токи. Заземление происходит посредством катушки Петерсона (реактора с вариативной индуктивностью).
  3. Эффективно заземленная
    . Призвана увеличить ОЗЗ-токи, смягчив их фиксацию и приостановив релейное предохранение.
  4. Низкоомный резистивный тип. Применяется с целью уменьшить резисторное сопротивление, обеспечив быстрое отключение от ОЗЗ релейной защитой.
  5. Высокоомный резистивный подвид. В подобном случае резисторное сопротивление подбирается с целью обеспечить возможность долгую активность электросети с ОЗЗ.

Преимущество изолированной нейтрали — обеспечение малых ОЗЗ-токов (однофазного замыкания на землю), с которыми сеть взаимодействует в течение периода, нужного для поиска и ликвидации нарушений. Однако если электросеть довольно разветвленная, увеличивается объем подключенного к сети оборудования, что приводит к возрастанию емкостных токов. В конце концов наступает момент, когда сила электротока вызывает перерастание ОЗЗ в межфазное. По этой причине изолированную шину рационально применять слаборазветвленных электросетях небольшой протяженности.

Эффективно заземленная нейтраль это дополнительные расходы на контуры подсоединения. Особенно если сравнивать со схемой изолированной нейтрали. Кроме того, повреждения питаются от нескольких источников сразу, показатели ОЗЗ и КЗ-тока начинают превосходить их объемы в случае междуфазных КЗ. Чтобы избежать данного недочета, трансформаторные нейтрали не соединяют с землей единовременно — подсоединение происходит лишь на одной из сторон. За это ответственны работники сетевой эксплуатации.

Систему эффективного подключения изредка используют в схемах менее 1000 В, но только если в них нет пожароопасных приборов.

Использование высокоомного резистивного соединения увеличивает время на поиск неполадок. Показатели перенапряжения за счет шунтирования емкостей сетевых фаз при этом понижаются. Это способствует уменьшению вероятности проблем с изоляцией оборудования и снижает риск феррорезонансных явлений.

Пути заземления в электросетях до 1 кВ

В электросетях с токонапряжением менее 1000 В подключают данные виды заземления нейтрали:

  • TN.
    Глухое подсоединение
    , посредством которого подключены проводящие элементы открытого типа (ОПЧ). Заземление называют глухим, когда нейтраль подсоединяется напрямую к прибору заземления (например, сваркой) либо через приборы с небольшой сопротивляемостью (например, токовый трансформатор). В системах с токонапряжением менее 1 кВ к нейтрали глухого подсоединения прибегают с целью питания трех- и однофазных нагрузок.
  • IT. Генераторная шина (или трансформаторов) подсоединена посредством систем с высокими показателями сопротивляемости. Открытые проводные элементы заземлены отдельно. Подобная схема не подходит для жилых построек. К ней прибегают при обстоятельствах, когда при первоначальном замыкании на землю прерывание питания не нужен. Как пример — электроаппаратура с повышенными требованиями к надежности электроснабжения.
  • TT. Нейтраль электропитания глухозаземлена. ОПЧ подсоединены устройством, которое не контактирует с шиной электроисточника. Другими словами, PE-проводник формируется непосредственно у потребителя, а не берет начало в источнике питания.

Как расшифровывать буквы:

  1. Начальная говорит о пути заземления нейтрали: T — глухое, I — изолированное.
  2. Вторая демонстрирует метод подсоединения ОПЧ: N — посредством нейтрали электропитания глухозаземленного типа (neutral), T — отдельно от источника электропитания.
  3. Кроме того TN-тип включает три подвида: TN-S, -C и -C-S. Где «С» и «S» означают «combine» и «separe» соответственно. Буквы указывают на наличие централизации или разъединения в электропроводе нулевого предохранительного и действующего проводника (PE и N соответственно).

Методы включения нейтрали

Для электросетей от 6 до 35 кВ прибегают к нижеприведенным способам заземления нейтрали:

  • Подсоединение к ЗУ напрямую. Последнее установлено прямо у многовольтной опоры или вблизи проводки (подключение глухого типа).
  • Подключение посредством компенсатора либо же дугогасящего реактора (компенсированный тип).

    Монтаж резистора в трансформаторную шину (первый путь подключения при высокоомном заземлении).
  • Подключение общей точки напрямую к земле (в случае сетей с эффективно заземленной нейтралью). Создает оптимальную обстановку для токового потока в землю. Относят к слишком бюджетозатратным.

  • Применение обмотки с подсоединением к разомкнутому треугольнику (второй путь подключения при подсоединении высокоомного вида).
  • Отсутствие подсоединения к ЗУ в пределах предохраняемой линий (изолированный вариант).

Каждое из приведенных подключений должно быть обеспечено повторным заземлением на стороне ЗУ. Это обеспечит безопасность эксплуатации электричества. В противном случае при непредусмотренном обрыве нейтрального проводника аппаратура останется без защиты.

Режимы работы нейтрали трансформатора: разновидности, достоинства и недостатки

В высоковольтных сетях возможны следующие виды заземления нейтрали трансформатора:

  1. изолированная;
  2. компенсированная;
  3. высокоомное резистивное заземление;
  4. низкоомное резистивное заземление;
  5. эффективное заземление нейтрали.

Также возможны комбинации из нескольких способов соединения с землей, реализуемых поочередно в комплексе. Рассмотрим по очереди все эти способы, их достоинства и недостатки и показания к применению.

Изолированная нейтраль

Это некогда еще самый распространенный способ заземления нейтрали, применяемый в сетях 6-35 кВ. Сейчас он понемногу вытесняется другими способами.

Достоинство изолированной нейтрали – наличие небольших токов однофазного замыкания на землю (ОЗЗ), с которыми сеть может работать некоторое время, необходимое для поиска и устранения повреждения.

 Ток замыкания носит емкостной характер. Он обусловлен наличием емкостной связи между электрооборудованием, кабельными и воздушными линиями и землей. Активная составляющая тока почти отсутствует, так как резистивной связи между нейтралью и землей нет. Но недостатки таких сетей пересиливают ее достоинство.

При достаточной разветвленности сети емкостные токи увеличиваются, так как увеличивается количество одновременно подключенного к ней электрооборудования. Настает момент, когда ток становится настолько ощутимым, что все равно и почти сразу приводит к перерастанию ОЗЗ в междуфазное.

Режимы работы нейтрали по уровню напряжения

К тому же при ОЗЗ резко повышается напряжение на неповрежденных фазах. Особенно это проявляется при замыканиях с перемежающейся дугой, погасающей при прохождении синусоидального напряжения в месте КЗ через ноль. При повторном нарастании напряжения дуга загорается вновь.

При резком погасании дуги осуществляется зарядка емкостей фаз, на которых ОЗЗ нет, до напряжения, выше номинального рабочего. Последующее зажигание дуги дает толчок к их дополнительному заряду и так далее. Результат грозит пробоем изоляции в других местах сети, имеющих ослабленную изоляцию. Дополнительно возникает риск возникновения резонансных явлений в сердечниках трансформаторов напряжения.

Это явление, называемое феррорезонансом, гарантированно выводит из строя их первичные обмотки.

 Работу трансформаторов, у которых нейтраль изолирована, целесообразно использовать в неразветвленных сетях малой протяженности.

Компенсированная нейтраль

Большие емкостные токи ОЗЗ приходится снижать. Для этого сеть с изолированной нейтралью дополняется установкой компенсации. В состав ее входит силовой трансформатор с первичной обмоткой, соединенной в звезду и имеющей вывод нейтрали. Вторичная обмотка его иногда не используется, а может питать какую либо нагрузку.

Нейтраль трансформатора установки компенсации заземляется через дугогасящую катушку (катушку Петерсона), представляющую собой реактор с изменяемой индуктивностью.

Обмотка его находится на магнитопроводе и помещена в бак с маслом, как у обычного трансформатора. Регулировка индуктивности осуществляется либо переключением отводов, либо путем изменения зазора в магнитопроводе.

В сетях 35кВ распространен способ подключения катушки непосредственно к нейтрали силового трансформатора. Настройка катушки возможна в резонанс с емкостью сети, но тогда ток ОЗЗ исчезает совсем. Его не зафиксировать стандартными элементами защиты, состоящими из ТТНП и токового реле, реагирующего на ток нулевой последовательности.

Чтобы защита работала, используют режим работы катушки с перекомпенсацией. Но использование компенсированного заземления не избавляет сеть от опасных перенапряжений, не устраняет проблему ферромагнитного резонанса. Оно всего лишь снижает токи ОЗЗ.

Про ферромагнитный резонанс смотрите в видео ниже:

Но и это может обратиться во вред: неразвившееся повреждение в кабельной линии в дальнейшем сложнее найти.

Тем не менее, установки компенсации встраиваются во все разветвленные и протяженные сети 6-35 кВ РФ.

Высокоомное резистивное заземление нейтрали

Парадокс в том, что многие основные руководящие документы в РФ, в том числе ПУЭ, ПТЭЭС и ПТЭЭП, не слишком подробно повествуют о резистивном заземлении нейтрали. Хотя польза от него очень ощутима. Есть два случая высокоомного заземления:

  1. Первый – установка резистора в нейтраль трансформатора, аналогично дугогасящему реактору.
  2. Второй – использование для этой цели обмотки, соединенной в разомкнутый треугольник.

Высокоомным заземление называется потому, что сопротивление резистора выбирается из соображений возможности длительной работы сети с ОЗЗ.

Но при этом сохраняются достоинства сети с изолированной нейтралью: есть время на поиск повреждения. Но при этом снижаются величины перенапряжений путем шунтирования емкостей фаз сети резистором.

Что приводит к ускорению их разряда при погасании дуги, что в свою очередь снижает потолочное значение, до которого они успевают зарядиться. В итоге минимизируется риск выхода из строя изоляции электрооборудования от перенапряжений, а также – уменьшается до минимума вероятность возникновения феррорезонансных явлений.

Про резистивное заземление нейтрали можно посмотреть в видео ниже:

Низкоомное заземление нейтрали

Уменьшение сопротивления резистора необходимо в случае, если требуется обеспечить быстродействующее отключение присоединения с ОЗЗ релейной защитой.

При этом еще больше снижается величина перенапряжений, что приводит к повышению степени безаварийности работы электрооборудования.

Увеличение тока КЗ через низкоомный резистор приводит к необходимости увеличения его способности отводить тепло. Если это невозможно, то предусматривается ограничение длительности протекания тока с помощью устройств РЗА. При срабатывании защиты резистор отключается, и нейтраль переводится в изолированный режим работы.

Есть и второй вариант: перевод нейтрали через заранее установленное время, необходимое для ликвидации повреждения в ней устройствами РЗА, с низкоомного заземления на высокоомное. Режим низкоомного заземления иногда применяется в комбинации с установками компенсации емкостных токов. В случае фиксации ОЗЗ к сети кратковременно подключается резистор, помогающий срабатывать устройствам защиты.

Эффективно заземленная нейтраль

Схемы непосредственного заземления нейтралей трансформаторов используются в сетях 110 кВ и выше.

Главная задача при таком режиме работы – получение сравнительно больших токов ОЗЗ для облегчения их фиксации и отключения релейной защитой. Однако при этом увеличиваются капиталовложения на обустройство контуров заземления, по сравнению с электроустановками, имеющими изолированную нейтраль.

А при питании повреждения от нескольких источников одновременно величина тока КЗ в месте ОЗЗ значительно превышает их величины при междуфазных КЗ.

Для исключения этого недостатка нейтрали трансформаторов, подключенных к линии с нескольких сторон, не соединяют с землей одновременно: соединение выполняется на одном из них. За этим следят оперативные работники, занятые эксплуатацией сетей.

Заземление нейтралей и защита разземленных нейтралей трансформаторов от перенапряжений | Практика

В современных энергосистемах сети 110 кВ и выше эксплуатируются с эффективным заземлением нейтралей обмоток силовых трансформаторов. Сети напряжением 35 кВ и ни­же работают с изолированной нейтралью или заземлением через дугогасящие реакторы.
Каждый вид заземления имеет свои преимущества и недостатки.
В сетях с изолированной нейтралью однофазное замыкание на землю не приводит к короткому замыканию. В месте замыкания проходит небольшой ток, обусловленный емкостью двух фаз на землю. Значительные емкостные токи обычно компенсируются полностью или частично включением в нейтраль трансформатора дугогасящего реактора. Остаточный в результате компенсации малый ток не способен под­держивать горение дуги в месте замыкания, поэтому поврежденный участок, как правило, не отключается автоматически. Металлическое однофазное замыкание на землю сопровождается повышением напряжения на неповрежденных фазах до линейного, а при замыкании через дугу возможно появление перенапряжений, распространяющихся на всю электрически связанную сеть, в которой могут находиться участки с ослабленной изоляцией. Чтобы уберечь трансформаторы, работающие в сетях с изолированной нейтралью или с компенсацией емкостных токов, от воздействия повышенных напряжений, изоляцию их нейтралей выполняют на тот же класс напряжения, что и изоляцию линейных вводов. При таком уровне изоляции не требуется применение никаких средств защиты нейтралей, кроме вентильных разрядников, включаемых параллельно дугогасящему реактору.
В сетях с эффективным заземлением нейтрали (рис. 1.19) однофазное замыкание на землю приводит к короткому замыканию. Ток короткого замыкания (КЗ) проходит от места повреждения по земле к заземленным нейтралям трансформаторов Т1 и Т2 распределяясь обратно пропорционально сопротивлениям ветвей. Поврежденный участок выводится из работы действием защит от замыканий на землю. Через трансформаторы (ТЗ и Т4), нейтрали которых не имеют глухого заземления, ток однофазного КЗ не проходит.
С учетом того, что однофазное КЗ является частым (до 80% случаев КЗ в энергосистемах приходится на однофазные КЗ) и тяжелым видом повреждений, принимают меры по уменьшению токов КЗ. Одной из таких мер является частичное разземление нейтралей трансформаторов.
Нейтрали автотрансформаторов не разземляются, так как они рассчитаны для работы с обязательным заземлением концов общей обмотки.
Число заземленных нейтралей на каждом участке сети устанавливается расчетами и принимается минимальным. При выборе точек заземления нейтралей в энергосистеме руководствуются как требованиями релейной защиты в части поддержания на определенном уровне токов замыкания на землю, так и обеспечением защиты изоляции разземленных нейтралей от перенапряжений. Последнее обстоятельство вызвано тем, что все трансформаторы 110-220 кВ отечественных заводов имеют пониженный уровень изоляции нейтралей. Так, у трансформаторов 110 кВ с регулированием напряжения под нагрузкой уровень изоляции нейтралей соответствует стандартному классу напряжения 35 кВ, что обусловлено включением со стороны нейтрали переключающих устройств с классом изоляции 35 кВ. Трансформаторы 220 кВ имеют также пониженный на класс уровень изоляции нейтралей. Во всех случаях это дает значительный экономический эффект, и тем больший, чем выше класс напряжения трансформатора.
Выбор указанного уровня изоляции нейтралей трансформаторов, предназначенных для работы в сетях с эффективно заземленной нейтралью, технически обосновывается значением напряжения, которое может появиться на нейтрали при однофазном КЗ. А оно может достигнуть почти 1/3 линейного напряжения (например, для сетей 110 кВ около 42 кВ - действующее значение). Очевидно, что изоляция класса 35 кВ разземленной нейтрали нуждается в защите от повышенных напряжений. Кроме того, при неполнофазных отключениях (или включениях) ненагруженных трансформаторов с изолированной нейтралью переходный процесс сопровождается кратковременными перенапряжениями. До­статочно надежной защитой нейтралей от кратковременных перенапряжений является применение вентильных разрядников. Нейтрали трансформаторов 110 кВ защищаются разрядниками 2хРВС-20 с наибольшим допустимым действую­щим напряжением гашения 50 кВ.
Однако практика показывает, что на нейтрали трансформаторов могут воздействовать не только кратковременные перенапряжения. Нейтрали могут оказаться под воздействием фазного напряжения промышленной частоты (для сетей 110 кВ 65-67 кВ), которое опасно как для изоляции трансформатора, так и для разрядника в его нейтрали. Такое напряжение может появиться и длительно (десятки минут) оставаться незамеченным при неполнофазных режимах ком­мутации выключателями, разъединителями и отделителями ненагруженных трансформаторов, а также при некоторых аварийных режимах.


Рис. 1.19. Однофазное короткое замыкание в сети с эффективным заземлением нейтрали.

Неполнофазное включение ненагруженных трансформаторов. На рис. 1.20 показан трехфазный трансформатор с изолированной нейтралью. Из векторной диаграммы видно, что при симметричном напряжении сети и параметрах схемы токи намагничивания и магнитные потоки в сердечнике также симметричны, т. е. , , а напряжение на нейтрали равно нулю.
При пофазной коммутации трансформатора его электрическое и магнитное состояние изменяется. Включение трансформатора со стороны обмотки, соединенной в звезду, двумя фазами (рис. 1. 20, б) приводит к исчезновению потока Фс и появлению на нейтрали и на отключенной фазе напряжения, равного половине фазного:


Напряжение на разомкнутых контактах коммутационного аппарата

При подаче напряжения по одной фазе все обмотки трансформатора и его нейтраль будут находиться под напряжением включенной фазы. Между разомкнутыми контактами аппарата напряжение D U = U л .
В эксплуатации задержка в устранении неполнофазных режимов ненагруженных трансформаторов неоднократно приводила к авариям. Лучшей мерой защиты пониженной изоляции трансформаторов от опасных напряжений является глухое заземление их нейтралей. Поэтому необходимо перед включением или отключением от сети (разъединителями, отделителями или воздушными выключателями) трансформаторов 110-220 кВ, у которых нейтраль защищена вентильными разрядниками, глухо заземлять нейтраль включаемой под напряжение или отключаемой обмотки, если к тем же шинам или к питающей линии не подключен другой трансформатор с заземленной нейтралью.
Испытаниями установлено, что глухое заземление нейтрали трансформатора облегчает процессы отключения и включения намагничивающих токов. Дуга при отключении трансформатора горит менее интенсивно и быстро гаснет.
Отключение заземляющего разъединителя в нейтрали трансформатора, работающего нормально с разземленной нейтралью, защищенной разрядником, следует производить сразу же после включения под напряжение и проверки полнофазности включения коммутационного аппарата. Нельзя длительно оставлять заземленной нейтраль, если это не предусмотрено режимом работы сети. Заземлением нейтрали вносится изменение в распределение токов нулевой последовательности и нарушается селективность действия защит от однофазных замыканий на землю.
Схемы питания от одиночных и двойных проходящих линий 110-220 кВ подстанций, выполненных по упрощенным схемам, в настоящее время получили широкое распространение. Число присоединяемых к линии трансформаторов не регламентируется и доходит до четырех-пяти. Если к линии присоединены два трансформатора и более (рис. 1.21), то целесообразно постоянно (или на время производства операций) хотя бы у одного из них иметь глухое заземление нейтрали (трансформаторы Т2 и ТЗ на рис. 1.21). Это позволит избежать появления опасных напряжений на изолированных нейтралях других трансформаторов в случае неполнофазной подачи напряжения на линию вместе с подключенными к ней трансформаторами.
Так, при однофазном включении (фаза В) питающей линии под напряжение (рис. 1.22, а) в сердечниках отключенных фаз трансформатора с глухозаземленной нейтралью T 1 замкнется магнитный поток Ф B неотключенной фазы. Он наведет в обмотках фаз А и С примерно равные ЭДС взаимоиндукции Е A и ес. Трансформатор T 1 будет находиться в уравновешенном однофазном режиме.
При однофазной симметричной системе напряжений на линейных выводах трансформатора (сумма этих напряжений равна нулю) напряжение на незаземленной нейтрали Т2 относительно земли также равно нулю:

где
При двухфазном включении (фаз А и В) питающей линии (рис. 1.22, б) по сердечнику отключенной фазы замыкается суммарный магнитный поток Ф A +Ф B =-Ф C , который наведет в обмотке отключенной фазы ЭДС взаимоиндукции E C , равную по значению и направлению напряжению фазы U c , если бы она была включена. Таким образом, на линейных вводах всех подключенных к линии трансформаторов образуется симметричная трехфазная система напряжений, при которой напряжение на изолированной нейтрали трансформатора Т2 равно нулю:

где


Рис. 1.20. Полнофазный (а) и двухфазный (б) режимы включения ненагруженного трансформатора с изолированной нейтралью


Рис. 1.21. Схема питания ответвительных подстанций от проходящей линии

В сетях с эффективно заземленной нейтралью трансформаторы подвержены опасным перенапряжениям в аварийных режимах, когда, например, при обрыве и соединении провода с землей выделяется по тем или иным причинам участок сети, не имеющий заземленной нейтрали со стороны источника питания. На таком участке напряжение на нейтралях трансформаторов становится равным по значению и обратным по знаку ЭДС заземленной фазы, а напряжение неповрежденных фаз относительно земли повышается до линейного. Возникающие при этом в результате колебательного перезаряда емкостей фаз на землю перенапряжения представляют собой серьезную опасность для изоляции трансформаторов и другого оборудования участка.
В сетях с эффективно заземленной нейтралью на случай перехода части сети в режим работы с изолированной нейтралью от замыканий на землю предусматривают защиты, реагирующие на напряжение нулевой последовательности 3 U о , которое появляется на зажимах разомкнутого треугольника трансформатора напряжения при соединении фазы с землей. Защиты действуют на отключение выключателей трансформаторов с незаземленной нейтралью. Защиты от замыканий на землю в сети настраивают таким образом, чтобы при однофазном повреждении первыми отключались питающие сеть трансформаторы с изолированной нейтралью, а затем трансформаторы с заземленной нейтралью. На тех подстанциях 110 кВ, где силовые трансформаторы не могут получать подпитку со стороны СН и НН, такие защиты от замыканий на землю не устанавливаются, не производится также и глухое заземление нейтралей.
Рекомендации оперативному персоналу. На основании изложенного оперативному персоналу могут быть даны следующие рекомендации.
При выводе в ремонт силовых трансформаторов, а также изменениях схем подстанций необходимо следить за сохранением режима заземления нейтралей, принятого в энергосистеме, и не допускать при переключениях в сетях с эффективно заземленной нейтралью выделения участков без заземления нейтралей у питающих сеть трансформаторов.
Во избежание же автоматического выделения таких участков на каждой системе шин подстанции, где возможно питание от сети другого напряжения, желательно иметь трансформатор с заземленной нейтралью с включенной на нем токовой защитой нулевой последовательности. В случае вывода в ремонт трансформатора, нейтраль которого заземлена, необходимо предварительно заземлить нейтраль другого параллельно работающего с ним трансформатора.
Без изменения положения нейтралей других трансформаторов производится отключение трансформаторов с изолированной нейтралью (трансформаторы старых выпусков с равнопрочной изоляцией выводов) или нейтралью, защищенной вентильным разрядником.


Сеть с эффективным заземлением нейтрали - сеть, в которой заземлена большая часть нейтралей обмоток силовых трансформаторов. При однофазном замыкании в такой сети напряжение на неповрежденных фазах не должно превышать 1,4 фазного напряжения нормального режима работы сета. В СССР сети напряжением 110 кВ и выше, работающие, как правило, с глухозаземленной нейтралью, относят к сетям с эффективно заземленной нейтралью

Неполнофазным отключением (включением) называется коммутация, при которой выключатели, разъединители или отделители в цепи оказываются включенными не тремя, а двумя или даже одной фазой

Нейтраль трансформатора, назначение заземления нейтрали

Трансформаторы имеют нейтрали, режим работы или способ рабочего заземления которых обусловлен:

  • требованиями техники безопасности и охраны труда персонала,
  • допустимыми токами замыкания на землю,
  • перенапряжениями, возникающими при замыканиях на землю, а также рабочим напряжением неповрежденных фаз электроустановки по отношению к земле,
  • пределяющих уровень изоляции электротехнических устройств,
  • необходимостью обеспечения надежной работы релейной защиты от замыкания на землю,
  • возможностью применения простейших схем электрических сетей.

Используются следующие режимы нейтрали:

  • глухозаземленная нейтраль,
  • изолированная нейтраль,
  • эффективно заземленная нейтраль.

Выбор режима нейтрали в электрических сетях определяется бесперебойностью электроснабжения потребителей, надёжностью работы, безопасностью обслуживающего персонала и экономичностью электроустановок. при однофазном замыкании на землю нарушается симметрия электрической системы: изменяются напряжения фаз относительно земли, появляются токи замыкания на землю, возникают перенапряжения в сетях. Степень изменения симметрии зависит от режима нейтрали.

Глухозаземленная нейтраль

Глухозаземленная нейтраль трансформатора

Если нейтраль обмотки трансформатора присоединена к заземляющему устройству непосредственно или через малое сопротивление, то такая нейтраль называется глухозаземлённой, а сети, подсоединённые к ней, соответственно, — сетями с глухозаземлённой нейтралью.

Изолированная нейтраль

Нейтраль, не соединённая с заземляющим устройством называется изолированной нейтралью.

Компенсированная нейтраль

Сети, нейтраль которых соединена с заземляющим устройством через реактор (индуктивное сопротивление), компенсирующий ёмкостной ток сети, называются сетями с резонанснозаземлённой либо компенсированной нейтралью.

Сети, нейтраль которых заземлена через резистор (активное сопротивление) называется сеть с резистивнозаземлённой нейтралью.

Электроустановки в зависимости от мер электробезопасности разделяются на 4 группы:

  • электроустановки напряжением выше 1 кВ в сетях с эффективнозаземленной нейтралью (с большими токами замыкания на землю),
  • электроустановки напряжением выше 1 кВ в сетях с изолированной нейтралью (с малыми токами замыкания на землю),
  • электроустановки напряжением до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью,
  • электроустановки напряжением до 1 кВ с изолированной нейтралью.

Режимы нейтрали трехфазных систем

Напряжение, кВ Режим нейтрали Примечание
0,23 Глухозаземленная нейтраль Требования техники безопасности. Заземляются все корпуса электрооборудования
0,4
0,69 Изолированная нейтраль Для повышения надежности электроснабжения
3,3
6
10
20
35
110 Эффективно заземленная нейтраль Для снижения напряжения незамкнутых фаз относительно земли при замыкании одной фазы на землю и снижения расчетного напряжения изоляции
220
330
500
750
1150

Режим нейтрали оказывает существенное влияние на режимы работы электроприемников, схемные решения системы электроснабжения, параметры выбираемого оборудования.

Назначение заземления нейтрали трансформатора для повышения чувствительности защиты от однофазных замыканий на землю.

В нормальном режиме высокоомный резистор, и при необходимости дугогасящий реактор (ДГР) подключаются к нейтрали специального трансформатора заземления нейтрали (ТЗН).

Чтобы обеспечить чувствительность и селективность защиты от ОЗЗ необходимо кратковременно увеличить ток через устройство защиты. Обоснование возможности кратковременного индуктивного заземления нейтрали специальным трансформатором заземления нейтрали. При возникновении на линии ОЗЗ трансформатор через 0,5 с кратковременно подключается выключателем к сборным шинам. Благодаря глухому заземлению нейтрали создается ограниченный индуктивностью ТЗН ток однофазного короткого замыкания, достаточный для обеспечения чувствительности от ОЗЗ и создания условия гашения дуги.

Защита действует без выдержки времени на отключение линии. Выключатель с заданной выдержкой времени отключается. Отключение линии предотвращает двойные замыкания на землю (ДЗЗ) и многоместные замыкания на землю (МЗЗ), неизбежные в сетях напряжением 6-10 кВ с высокой изношенностью кабелей и оборудования.

Такой режим отключения поврежденных кабельных линий несколько лет проходит опытную эксплуатацию в ОАО «Пятигорские электрические сети». Однако, отключение линий возможно только при наличии надежного резервирования и в случаях, оговоренных правилами устройств электроустановок.

Предотвращения перехода ОЗЗ в ДЗЗ или МЗЗ осуществляется резистором Rн (см. рисунок 1), подключенным к нейтрали ТЗН. В нормальном режиме выключатель Q3) в цепи ТЗН отключен. При ОЗЗ срабатывают реле контроля изоляции KSV1 и (или) реле тока КА1, или устройство определения поврежденной фазы (см. рисунок 1).

После замыкания контактов срабатывает реле времени КТ1, замыкающиеся контакты которого включают выключатель Q3. Выключатель Q3 шунтирует сопротивление Rн и ДГР.

Рис.1 — Поясняющая схема и схема автоматического заземления нейтрали

Замыкающиеся контакты реле КТ1 с выдержкой времени 0,3 с отключают выключатель Q3. При замыкании этих контактов срабатывает промежуточное реле KL1. Размыкающие контакты реле разрывают цепь КТ1. Возврат схемы осуществляется дежурным с помощью ключа SА. При этом реле К13 замыкает свои контакты в цепи реле КТ1. После отключения выключателя Q3 сеть вновь переходит в режим с заземленной нейтралью через высокоомное сопротивление и при необходимости через ДГР.

При увеличении тока через реле срабатывает защита от ОЗЗ с действием на сигнал с выдержкой времени 0,2 с. Отключение выключателя выполняется с выдержкой времени 0,2 с. Сеть вновь переходит в режим с нейтралью, заземленной через резистор.

Видео: Виды заземления нейтрали

Поделиться ссылкой:

Кликните на звездочку чтобы выставить рейтинг страницы

[Total: 0 Average: 0]

отличия, заземление, понятие и принцип действия

Чаще всего в электроустановках для защиты людей от удара током используется глухозаземленная нейтраль. В результате при аварийной ситуации потенциалы быстро уравниваются, а защитное оборудование работает более эффективно. Для грамотного использования этого механизма необходимо хорошо знать и уметь применять на практике нормы ПУЭ.

Преимущества и недостатки изолированной нейтрали

Сегодня в электроустановках используется два защитных механизма — изолированная и глухозаземленная нейтраль. Главное преимущество заключается в отсутствии необходимости экстренного отключения первого однофазного замыкания на землю. Также следует помнить, что в области повреждения электросети создается небольшой ток, но это справедливо только при низкой токовой емкости на землю. Однако есть несколько недостатков, из-за которых изолированная нейтраль используется сравнительно редко:

  • Возможно появление перемежающегося дугового напряжения.
  • Не исключается вероятность появления большего количества повреждений по причине пробоя изоляции проводников в местах появления дугового перенапряжения.
  • Все электрооборудование необходимо изолировать на линейное напряжение относительно земли.
  • Воздействие дугового перенапряжения на изоляцию носит продолжительный характер.
  • Часто возникают сложности с обнаружением мест повреждений.
  • При однофазном замыкании правильная работа систем релейной защиты не может быть гарантирована.

Все эти недостатки полностью нивелируют преимущества такого способа заземления нейтрали. В то же время этот метод защиты в некоторых ситуациях продолжает оставаться эффективным и не противоречит нормам ПУЭ.

Например, изолированная нейтраль может стать хорошим решением для защиты высоковольтных линий, так как позволяет избежать аварийного отключения. В свою очередь, требованиям защиты сетей конченого потребителя электроэнергии он не удовлетворяет.

Принцип работы глухозаземленной нейтрали

Сначала необходимо понять, что является определением понятия глухозаземленная нейтраль. Согласно ПУЭ этот способ предполагает прямое соединение нейтрали трансформатора с заземляющим элементом. В электротехнике такой способ заземления принято называть рабочим. Также необходимо помнить, что в электроустановках, рассчитанных на напряжение 220−380 вольт, сопротивление заземляющих элементов не должно превышать показатель в 4 Ом.

Принцип действия глухозаземленной нейтрали можно продемонстрировать на примере трехпроводной электроцепи, соединяющей источник энергии с жилым домом. При ее создании нейтраль просто распределяется по щитку, и к ней подключаются все заземляющие контуры потребителей. Такая цепь не предполагает наличия различных устройств, которые могут нарушить ее единство.

Если предположить, что по причине частых вибраций в холодильнике от места крепления отсоединился фазный проводник и вступил в контакт с корпусом, то такая ситуация является аварийной. Все это приводит к появлению короткого замыкания и стремительному увеличению силы тока. Однако автоматический выключатель быстро справляется с поставленной задачей и размыкает цепь. Если человек случайно дотронется до провода, то поражения током не произойдет, ведь сопротивление R0 будет меньше в сравнении с возникающим при прохождении через человеческое тело.

Плюсы и минусы способа

Глухозаземленная нейтраль имеет больше преимуществ и меньше недостатков в сравнении с изолированной. Среди преимуществ можно отметить:

  • Появляется возможность использовать оборудование с таким уровнем изоляции, который был изначально запланирован.
  • Отпадает необходимость в использовании специальных защитных схем.
  • Эффективно справляется с подавлением перенапряжения.

Однако это неидеальный способ и ему присущи некоторые недостатки. Начать стоит с того, что риски получения повреждений от удара электротоком сохраняются, хотя их и можно считать незначительными. Кроме этого, из-за большого замыкания тока на землю могут появиться помехи и даже повреждения сети.

Требования ПУЭ

Сегодня в электротехнике достаточно активно используются оба способа — глухозаземленная и изолированная нейтраль. Различия между ними в первую очередь заключаются в способе подключения трансформатора к заземляющему элементу. Вся необходимая информация по выбору способа защиты изложена в ПУЭ.

Если говорить о бытовой сети на 220 вольт, то место заземления можно расположить около трансформатора, и для решения поставленной задачи применяется отдельный проводник. Это позволит уменьшить путь прохождения тока и одновременно сократить расходы. В загородном доме допускается соединение с металлическим каркасом строения, расположенным в глубине земли.

Если же заземляющим элементом является фундамент, то к его арматуре необходимо выполнить подключение минимум в двух точках.

Что такое заземляющий дугогасящий реактор. Нейтраль заземленная через дугогасящий реактор

Режим изолированной нейтрали генератора или трансформатора широко применяется в сетях до 35 кВ. Главные его достоинства – возможность работы при замыкании одной из фаз на землю, отсутствие дополнительных электроаппаратов и расходов на заземление нейтральной точки.

К недостаткам такого режима относятся емкостные токи, возникающие при однофазных замыканиях.

Это приводит:

  • К возникновению электрической дуги.
  • К генерации паразитных гармоник и снижению качества электроэнергии.
  • К возникновению дуговых перенапряжений, многоточечным пробоям изоляции.
  • К развитию феррорезонансных процессов и повреждению трансформаторов.
  • К возникновению опасного шагового напряжения при растекании тока в земле.

Для устранения таких недостатков используют режим компенсированной нейтрали. В этом случае нейтральную точку заземляют через дугогасящие реакторы.

Электроаппараты представляет собой катушки индуктивности, подключенные к нейтральной точке трансформатора или генератора и заземляющему контуру. При замыкании одной из фаз на землю, возникает колебательный контур, образуемый реактором и емкостью провода. Параметры реактора подбирают по общей емкости фазных проводников относительно земли, так чтобы при замыкании возникал резонанс, емкостная и индуктивная составляющие компенсировали друг друга. При этом величины результирующего тока недостаточно для горения дуги и возникновения шагового напряжения в месте замыкания.

Выбор режима заземления нейтрали выбирают исходя из тока однофазного замыкания. Режим изолированной нейтральной точки допускается при величине до 10-30 А (зависит от номинального напряжения сети). В остальных случаях нейтраль заземляют через реактор.

Емкостной ток при однофазном замыкании – непостоянная величина. Она может изменяться при изменении числа подключенного электрооборудования, включении и отключении участков. Соответственно, для компенсации емкостного тока требуется регулировать индуктивность реактора. Это осуществляется путем подмагничивания постоянным током, изменения числа включенных в цепь витков или регулирования воздушного зазора магнитопровода.

Наибольшую экономическую и техническую эффективность при эксплуатации показали плунжерные реакторы с регулируемым воздушным зазором в магнитопроводе. Индуктивный ток изменяется путем вертикального перемещения сердечника. Для автоматической подстройки применяются следящие схемы, которые автоматически настраивают реактор в резонанс.

Для снижения нагрузки на привод и улучшения вольт-амперных характеристик применяют 2 магнитных стержня, перемещаемых в разных направлениях.

Особенности применения дугогасящих реакторов

Согласно статистическим данным, однофазные замыкания на землю (ООЗ) составляют 80% от всех неисправностей электросетей. Заземление нейтральной точки через реактор позволяет не прерывать электроснабжение абонентов при замыкании одной из фаз на землю.

Согласно требованиям ПУЭ, немедленное отключение участков при ООЗ требуется на шахтах и карьерах, других объектах, в цепях генераторов выше 1 кВ, где замыкание может стать угрозой жизни людей. Для сетей с электрическими машинами допускается работа в таком режиме 2-6 часов. В остальных случаях электросети могут функционировать до устранения неисправности.

Применение реакторов в воздушных линиях позволяет:

  • Снизить ток замыкания до безопасной величины и обеспечить самогашение электрической дуги.
  • Выявлять замыкания на землю при значительном переходном сопротивлении.
  • Предотвратить многоместные пробои при возникновении дуговых перенапряжений.
  • Обеспечить возможность длительной работы сетей при однофазном замыкании.
  • Снизить амплитуду паразитных составляющих при возникновении дуги.
  • Предотвратить феррорезонансные процессы.

Таким образом, режим заземления нейтрали через дугогасящий реактор позволяет увеличить надежность электроснабжения абонентов 6-35 кВ и увеличить безопасность электросетей.

 

 

 

Эффективно заземлённая нейтраль — Википедия. Что такое Эффективно заземлённая нейтраль


Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Эффективно заземлённая нейтраль — нейтраль трёхфазной электрической сети выше 1000В (1 кВ и выше), коэффициент замыкания на землю в которой не более Кзам = 1,4.

Коэффициент замыкания на землю в трехфазной электрической сети — это отношение разности потенциалов между неповреждённой фазой и землёй в точке замыкания на землю другой или двух других фаз к разности потенциалов между фазой и землёй в этой точке до замыкания.

Иначе говоря, при замыкании фазы в сети с изолированной нейтралью напряжение между землёй и неповреждёнными фазами возрастает до линейного — примерно в 1,73 раза; в сети с эффективно заземлённой нейтралью напряжение на неповреждённых фазах относительно земли возрастёт не более чем в 1,4 раза. Это особенно важно для сетей высокого напряжения, что уменьшает количество изоляции при изготовлении сетей и аппаратов, удешевляя их производство. Согласно рекомендации МЭК к сетям с эффективно-заземлённой нейтралью относят сети высокого и сверхвысокого напряжения, нейтрали которых соединены с землёй непосредственно или через небольшое активное сопротивление. В СССР и России сети с эффективно-заземлённой нейтралью - это сети напряжением 110 кВ и выше[1].

Недостатки

  • Возникновение больших токов короткого замыкания (к.з.) через заземлённые нейтрали трансформаторов при замыкании одной фазы на землю, что должно быть быстро устранено отключением от устройств релейной защиты. Большинство коротких замыканий на землю в сетях 110 кВ и выше относятся к самоустранимым и электроснабжение обычно восстанавливается АПВ.
  • Удорожание сооружения контура заземления, способного отводить большие токи к.з.
  • Значительный ток однофазного к.з., при большом количестве заземлённых нейтралей трансформаторов может превышать значение трёхфазного тока к.з. Для устранения этого вводят режим частично разземлённых нейтралей трансформаторов (часть трансформаторов 110-220 кВ работают с изолированной нейтралью: нулевые выводы трансформаторов присоединяются через разъединители, которые находятся в отключённом состоянии). Ещё одним из способов ограничения тока к. з. на землю-это заземление нейтралей трансформаторов через активные токоограничивающие сопротивления.

Особенности выполнения эффективно заземлённой нейтрали

Согласно ПТЭЭП[2] максимально допустимая величина сопротивления заземляющего устройства для сетей с эффективно заземлённой нейтралью (для электроустановок выше 1000 В и с большим током замыкания на землю — свыше 500 А — каждого объекта) составляет 0,5 Ом с учётом естественного заземления (при сопротивлении искусственного заземляющего устройства — не более 1 Ом). Это вызвано необходимостью пропускания значительных токов при к.з. на землю, высоким и сверхвысоким напряжением сети, требованием ограничения напряжения между землёй и неповреждёнными фазами, а также возможностью появления при авариях высоких напряжений прикосновения, шаговых напряжений и опасных «выносов потенциалов» за территорию подстанции. Необходимость равномерности распределения потенциалов внутри подстанции и исключения появления шаговых напряжений на значительном удалении от подстанции исключается т. н. устройством выравнивания потенциалов, которое является составной частью заземляющего устройства для эффективно заземлённых нейтралей. Особые требования для заземляющих устройств с эффективно заземлёнными нейтралями создаёт значительные трудности для их расчёта и сооружения, делает их материалоёмкими, особенно для грунтов с высоким удельным сопротивлением (каменистые, скальные, песчаные грунты) и стеснёнными условиями сооружения.

Литература

  • Правила устройства электроустановок М., Энергоатомиздат, 1987 г.

Примечания


В высоковольтных сетях нейтрали трансформатора:

  1. изолированная;
  2. компенсированная;
  3. высокоомное резистивное заземление;
  4. низкоомное резистивное заземление;
  5. эффективное заземление нейтрали.

Также возможны комбинации из нескольких способов соединения с землей, реализуемых поочередно в комплексе.Рассмотрим по очереди все эти способы, их достоинства и недостатки и показания к применению.

Изолированная нейтраль

Самый распространенный способ заземления нейтраль, применяемый в сетях 6-35 кВ. Сейчас он понемногу вытесняется другими способами.

Достоинство изолированной нейтрали - наличие небольших токов однофазного замыкания на (ОЗЗ), необходимое для поиска и устранения повреждений.

Ток замыкания носит емкостной характер. Он обусловлен наличием емкостной связи между электрооборудованием, обусловленным воздушными линиями и землей. Активная составляющая тока почти отсутствует, так как резистивная связь между нейтралью и землей нет. Но недостатки таких сетей пересиливают ее достоинство.

При достаточной разветвленности сети емкостные токи увеличиваются, так как увеличивается количество одновременно подключенного к ней электрооборудования. Настает момент, когда ток становится ощутимым, что все равно и почти сразу приводит к перерастанию ОЗЗ в междуфазное.

Режим работы нейтрали по уровню напряжения

К тому же при ОЗЗ резко повышается напряжение на неповрежденных фазах. Особенно это проявляется при замыкании с перемежающейся дугой, погасающей при прохождении синусоидального напряжения в месте КЗ через ноль. При повторном нарастании напряжения дуга загорается вновь.

При резком погасании дуги осуществляется зарядка емкостей фаз, на которых ОЗЗ нет, до напряжения, выше номинального рабочего. Последующее зажигание дуги дает толчок к их дополнительному заряду и так далее.Результат грозит пробоем изоляции в других местах сети, имеющей ослабленную изоляцию. Дополнительно возникает риск возникновения резонансных явлений в сердечниках трансформаторов напряжения.

Это явление, называемое феррорезонансом , гарантированно выводит из строя первичные обмотки.

Работу трансформаторов, у которых нейтраль изолирована, целесообразно использовать в неразветвленных сетях малой протяженности.

Компенсированная нейтраль

Большие емкостные токи ОЗЗ приходится снижать.Для этой сети с изолированной нейтралью дополняется установкой компенсации. В состав ее входит силовой трансформатор с первичной обмоткой, соединенной звезду и имеющей вывод нейтрали. Вторичная обмотка иногда не используется, а может питать какую либо нагрузку.

Нейтраль трансформатора компенсации заземляется через дугогасящую катушку (катушку Петерсона), представляющую собой реактор с изменяемой индуктивностью.

Обмотка его находится на магнитопроводе и помещена в бак с маслом, как у обычного трансформатора.Регулировка индуктивности осуществляется либо переключением отводов, либо путем изменения зазора в магнитопроводе. В сетях 35кВ распространен способ подключения катушки непосредственно к нейтрали силового трансформатора. Настройка катушки возможна в резонанс с емкостью сети, но тогда ток ОЗЗ исчезает совсем. Его не зафиксировать стандартными элементами защиты, состоящими из ТТНП и токового реле, реагирующего на ток нулевой защиты.

Чтобы защита работала, используйте режим работы катушки с перекомпенсацией. Но использование компенсирующего заземления не устраняет сеть от опасных перенапряжений, не устраняет проблему ферромагнитного резонанса. Оно всего снижает токи ОЗЗ.

Про ферромагнитный резонанс смотрите в видео ниже:

Но это может вызвать вред: неразвившееся повреждение в кабельной линии в дальнейшем сложнее найти.

Тем не менее, установки компенсации встраиваются во все разветвленные и протяженные сети 6-35 кВ РФ.

Высокоомное резистивное заземление нейтрали

Парадокс в том, что многие основные руководящие документы в РФ, в том числе ПУЭ, ПТЭЭС и ПТЭЭП, не слишком подробно повествуют о резистивном заземлении нейтрали. Хотя польза от него очень ощутима. Есть два случая высокоомного заземления:

  1. Первый - установка резистора в нейтраль трансформатора, аналогично дугогасящему реактору.
  2. Второй - использование для этой цели обмотки, соединенной в разомкнутый треугольник.

Высокоомным заземлением называется, потому что сопротивление резистора выбирается из соображений длительной работы сети с ОЗЗ.

Но при этом сохраняются достоинства сети с изолированной нейтралью: есть время на поиске повреждений. Но при этом снижаются величины перенапряжений путем шунтирования емкостей фаз сети резистором.

Что приводит к ускорению их разряда при погасании дуги, что в свою очередь снижает потолочное значение, до которого они успевают зарядиться.В минимизируется риск выхода из системы изоляции электрооборудования от перенапряжений, а также уменьшается до минимума вероятность возникновениярорезонансных явлений.

Про резистивное заземление нейтрали можно посмотреть в видео ниже:

Низкоомное заземление нейтрали

Уменьшение резистора сопротивления в случае, если требуется обеспечить быстродействующее отключение присоединения с ОЗЗ релейной защитой.

При этом еще больше снижается величина перенапряжений, что приводит к повышению степени безаварийности работы электрооборудования.

Увеличение тока КЗ через низкоомный резистор приводит к необходимости увеличения его способности отводить тепло. Если это невозможно, то предусматривает ограничение длительности протекания тока с помощью устройств РЗА. При срабатывании защиты резистор отключается, и нейтраль переводится в изолированном режиме работы.

Есть и второй вариант: перевод нейтрали через установленное время, необходимое для повреждения устройств ней РЗА, с низкоомного заземления на высокоомное.Режим низкоомного заземления иногда используемые комбинации с установками компенсации емкостных токов. В случае фиксации ОЗЗ к сети кратковременно подключается резистор, помогающий срабатывать устройств защиты.

Эффективно заземленная нейтраль

Схема прямого заземления нейтралейоров используются в сетях 110 кВ и выше .

Главная задача при таком режиме работы - получение сравнительно больших токов ОЗЗ для облегчения их фиксации и отключения релейной защитой.Однако при этом увеличиваются капиталовложения в устройство контуров заземления, по сравнению с электроустановками, имеющими изолированные нейтраль.

А при питании повреждений от нескольких источников большого тока КЗ в месте ОЗЗ большой их величины при междуфазных КЗ.

Для исключения этого недостатка нейтрали трансформаторов, подключенных к линии с нескольких сторон, не соединяют с землей одновременно: соединение выполняется на одном из них.За этим следят оперативные работники, занятые эксплуатацией сетей.

Заземление нейтралей и защита разземленных нейтралей трансформаторов от перенапряжений | Практика

В современных энергосистемах сети 110 кВ и выше эксплуатируются с помощью заземления нейтралей обмоток силовых трансформаторов. Сети напряжением 35 кВ и ниже работают с изолированной нейтралью или заземлением через дугогасящие реакторы.
Каждый вид заземления имеет свои преимущества и недостатки.
В сети с изолированной нейтралью однофазное замыкание на землю не приводит к короткому замыканию. В месте замыкания проходит небольшой ток, обусловленная емкостью двух фаз на землю. Значительные емкостные токи обычно компенсируются или частично включаются нейтраль трансформатора дугогасящего реактора. Остаточный в результате компенсации малый ток не поддерживает горение дуги в месте замыкания, поэтому поврежденный участок, как правило, не отключается автоматически.Металлическое однофазное замыкание на землю сопровождается повышением на неповрежденных фазах до линейного, при замыкании через дугу возможно появление перенапряжений, распространяющихся на всю электрически связанную сеть, в которой находятся участки с ослабленной изоляцией. Чтобы уберечь трансформаторы, работающие в сети с компенсацией емкостных токов, от воздействия повышенных напряжений, изоляцию их нейтралей на тот же класс, что и изоляцию линейных вводов. При таком уровне изоляции не требуется никаких средств защиты нейтралей, кроме вентильных разрядников, включающих протугогасящему реактору.
В сети с помощью заземления нейтрали (рис. 1.19) однофазное замыкание на землю приводит к короткому замыканию. Ток короткого замыкания (КЗ) проходит от места повреждения по земле к заземленным нейтралям трансформаторов Т1 и Т2 распределяясь обратно пропорционально сопротивлению ветвей. Поврежденный участок выводится из работы защитного от замыкания на землю.Через трансформаторы (ТЗ и Т4), нейтрали которых не имеют глухого заземления, ток однофазного КЗ не проходит.
С учетом того, что однофазное КЗ является частым (до 80% случаев КЗ в энергосистемах приходится на однофазные КЗ) и тяжелым видом повреждений, принимают меры по уменьшению токов КЗ. Одной из таких мер является частичное разземление нейтралей трансформаторов.
Нейтрали автотрансформаторов не разводятся, так как они рассчитаны для работы с обязательным заземлением концов общей обмотки.
Число заземленных нейтралей на каждом участке сети устанавливается расчетами и принимается минимальным. При выборе точек заземления нейтралей в энергосистеме руководствуются, как требования релейной защиты в части поддержания на определенном уровне токов замыкания на землю, так и защиты изоляции разземленных нейтралей от перенапряжений. Последнее обстоятельство вызвано тем, что все трансформаторы 110-220 кВ отечественных заводов имеют низкий уровень изоляции нейтралей.Так, у трансформаторов 110 кВ с регулированием напряжения под нагрузкой уровень изоляции нейтралей соответствует стандартному классу напряжения 35 кВ, что обусловлено включением со стороны нейтрали переключающих устройств с классом изоляции 35 кВ. Трансформаторы 220 кВ имеют также пониженный на класс уровень изоляции нейтралей. Во всех случаях это дает значительный экономический эффект, и тем больший, чем выше класс напряжения трансформатора.
Выбор уровня напряжения нейтралей трансформаторов, предназначенных для работы в электрических схемах, предназначенных для нейтралью, технически обосновывается значение напряжения, которое может появиться на нейтрали при однофазном КЗ. А оно может достигнуть почти 1/3 линейного напряжения (например, для сетей 110 кВ около 42 кВ - действующее значение). Очевидно, что изоляция класса 35 кВ разземленной нейтрали нуждается в защите от повышенных напряжений. Кроме того, при неполнофазных отключениях (или включениях) ненагруженных трансформаторов с изолированной нейтралью переходный процесс сопровождается кратковременными перенапрями. Достаточно надежной защитой нейтралей от кратковременных перенапряжений является применением вентильных разрядников.Нейтрали трансформаторов 110 кВ защищаются разрядниками 2хРВС-20 с наибольшим допустимым действующим напряжением гашения 50 кВ.
Однако практика показывает, что на нейтрали трансформаторов воздействовать не только кратковременные перенапряжения. Нейтрали могут оказаться под воздействием фазного напряжения промышленной частоты (для сетей 110 кВ 65-67 кВ), которое опасно как для изоляции трансформатора, так и для разрядника в его нейтрали. Такое напряжение может появиться и длительно (десятки минут) оставаться незамеченным при неполнофазных режимах коммутации выключателей, разъединителями и отделителями ненагруженных трансформаторов, а также при некоторых аварийных режимах.


Рис. 1.19. Однофазное короткое замыкание в сети с эффективным заземлением нейтрали .

Неполнофазное включение ненагруженных трансформаторов. На рис. 1.20 показан трехфазный трансформатор с изолированной нейтралью. Из векторной диаграммы видно, что при симметричном напряжении сети и параметрах схемы токи намагничивания и магнитные потоки в сердечнике также симметричны, т. е. ,, а напряжение на нейтрали равно нулю.
При пофазной коммутации трансформатора его электрическое и магнитное состояние изменяется.Включение трансформатора со стороны обмотки, соединенной в звезду, двух фаз (рис. 1. 20, б) приводит к исчезновению потока Ф с и появлению нейтрали и на отключенной фазе напряжения, равной части фазы:


Напряжение на разомкнутых контактах коммутационного аппарата

При подаче напряжения по одной фазе все обмотки трансформатора и его нейтраль будут находиться под напряжением фазы. Между разомкнутыми контактами аппарата напряжения D U = U - .
В эксплуатации задержка в устранении неполнофазных режимов ненагруженных трансформаторов неоднократно приводила к аварии. Лучшей мерой защиты пониженной изоляции трансформаторов от напряжений является глухое заземление их нейтралей. Поэтому необходимо перед включением или отключением от сети (разъединителями, отделителями или воздушными выключателями) трансформаторов 110-220 кВ, у нейтраль защищена вентильными разрядниками, глухо заземлять нейтраль включаемой под напряжение или отключаемой обмотки, если к тем же шинам или к питающей линии не подключен другой трансформатор с заземленной нейтралью.
Установлено, что глухое заземление нейтрали трансформатора облегчает процессы отключения и включения намагничивающих токов. Дуга при отключении трансформатора менее интенсивно и быстро гаснет.
Отключение заземляющего разъединителя в нейтрали трансформатора, работающего нормально с разземленной нейтралью, защищенной разрядником, следует сразу же после включения под напряжением и проверки полнофазности включения коммутационного аппарата. Нельзя длительно оставить заземленную нейтраль, если это не предусмотрено режимом работы сети.Заземлением нейтрали вносит изменение в распределение токов нулевой нагрузки и нарушается селективность действия от однофазных замыканий на землю.
Схемы питания от одиночных и двойных проходящих линий 110-220 кВ подстанций, выполненных по упрощенным схемам, в настоящее время получили широкое распространение. Число присоединяемых к линии трансформаторов не регламентируется и доходит до четырех-пяти. Если к линии присоединены два трансформатора и более (рис. 1.21), то целесообразно постоянно (или на время производства) хотя бы у одного из них иметь глухое заземление нейтрали (трансформаторы Т2 и ТЗ на рис.1.21). Это позволит избежать опасных напряжений на нейтралях других трансформаторов в случае неполнофазной подачи напряжения на линии вместе с подключенными к ней трансформаторами.
Так, при однофазном включении (фаза В) питающей линии под напряжение (рис. 1.22, а) в сердечниках отключенных трансформатора с глухозаземленной нейтралью T 1 замкнется магнитный поток Ф B неотключенной фазы.Он наведет в обмотках фаз А и С примерно равные ЭДС взаимоиндукции Е A и е с. Трансформатор T 1 будет находиться в уравновешенном однофазном режиме.
При однофазной симметричной системе напряжений на линейных выводах трансформатора (сумма этих напряжений равна нулю напряжение на незаземленной нейтрали Т2 относительно земли также равно нулю:

где
При двухфазном включении (фаз А и В) питающей линии (рис.1.22, б) по сердечнику отключенной фазы замыкается суммарный магнитный поток Ф A + Ф B = - Ф C , который наведет в обмотке ЭДС32 90 ЭДС15 E C , по значению по значению и напряжению фазы U c , если бы она была включена. Таким образом, на линейных вводах всех подключенных к линии трансформаторов образуется симметричная трехфазная система напряжений, при которой напряжение изолированной нейтрали трансформатора Т2 равно нулю:

где


Рис.1.20. Полнофазный (а) и двухфазный (б) режимы включения ненагруженного трансформатора с изолированной нейтралью


Рис. 1.21. Схема питаниявительных подстанций от проходящей линии

В сетях с заземленной нейтралью. подвержены опасным перенапряжениям в аварийных режимах, , когда, например, при обрыве и соединении проводов с землей в тем или ином направлении сети, не имеющей заземленной нейтрали со стороны источника питания.На таком участке напряжение на нейтралях трансформаторов становится равным по значению и обратным по знаку ЭДС заземленной фазы, а напряжение неповрежденных фаз относительно земли повышается до линейного. Возникающие при этом в результате колебательного перезаряда емкостей фаз на землю перенапряжения представляют собой серьезную опасность для изоляции трансформаторов и другого оборудования участка.
В режиме работы с изолированной нейтралью защиты, реагирующие на напряжение нулевой последовательности 3 U о , появляется на зажимах разомого треугольника напряжения при соединении фазы с землей.Защиты на отключение выключателей трансформаторов с незаземленной нейтралью. Защиты от замыкания на землю в сети настраивают таким образом, чтобы при однофазном повреждении первыми отключались питающие сети трансформаторы с изолированной нейтралью, а затем трансформаторы с заземленной нейтралью. На тех подстанциях 110 кВ, где силовые трансформаторы не производятся подпитки со стороны СН и НН, такие защиты от замыкания на землю не устанавливаются, не производятся и глухое заземление нейтралей.
Рекомендации оперативному персоналу. На основании предоставенного оперативному персоналу могут быть даны следующие рекомендации.
При выводе в ремонт силовых трансформаторов, необходимо следить за сохранением режима заземления нейтралей, принятого в энергосистеме, и не допускать переключений в сети с заземленной нейтралью выделения заземления без заземления нейтралей в питающих сетях трансформаторов.
Во избежание такого же автоматического включения в каждой системе шин подстанции, желательно использовать трансформатор с заземленной нейтралью с установленной нейтралью на нем токовой защитой нулевой последовательности.В случае вывода в ремонт трансформатора, нейтраль которого заземлена, заземление нейтраль другого работающего с ним трансформатора.
Без нейтралей других трансформаторов происходит отключение трансформаторов с изолированной нейтралью (трансформаторы старых выпусков с равнопрочной изоляцией выводов) или нейтралью, защищенным вентильным разрядником.


Сеть с эффективным заземлением нейтрали - сеть, в которой заземлена большая часть нейтралей обмоток силовых трансформаторов. При однофазном замыкании в такой сети напряжение на неповрежденных фазах не должно быть добавлено 1,4 фазного напряжения нормального режима работы сета. В СССР сети напряжением 110 кВ и выше, как правило, с глухозаземленной нейтралью, относят к сетям с эффективной заземленной нейтралью

Неполнофазным отключением (включением) называется коммутация, при которой выключатели, разъединители или отделители в цепи оказываются включенными не тремя, а двумя или даже одной фазой

Нейтраль трансформатора, заземление нейтрали

Трансформаторы имеют нейтрали, режим работы или способ заземления нейтрали обусловлен:

  • требований безопасности и охраны труда персонала,
  • допустимыми токами замыкания на землю,
  • перенапряжениями, возникающими при замыкании на землю, а также рабочими напряжением фаз электроустановки по отношению к земле,
  • пределяющего уровня изоляции электротехнических устройств,
  • необходимостью обеспечения надежной работы релейной защиты от замыкания на землю,
  • воспользуйтесь применением простейших схем электрических сетей.

Используются следующие режимы нейтрали:

  • глухозаземленная нейтраль,
  • изолированная нейтраль,
  • эффективно заземленная нейтраль.

Выбор режима нейтрали в электрических сетях определяется бесперебойностью электроснабжения потребителей, надёжностью работы, безопасностью обслуживающего персонала и экономичностью электроустановок. при однофазном замыкании на землю нарушается симметрия электрической системы: появляются напряжения фаз относительно земли, появляются перенапряжения в сетях.Степень изменения симметрии зависит от режима нейтрали.

Глухозаземленная нейтраль

Глухозаземленная нейтраль трансформатора

Если нейтраль обмотки трансформатора присоединения к заземляющему устройству собственно или через малое сопротивление, то такая нейтраль называется глухозаземлённой, а сети, подключенные к ней, соответственно - сетями с глухозаземлённой нейтралью.

Изолированная нейтраль

Нейтраль, не соединённая с заземляющим устройством, называется изолированной нейтралью.

Компенсированная нейтраль

Сети, нейтраль соединяются через реактор (индуктивное сопротивление), компенсирующий ёмкостной ток сети, называются сетями с резонанснозаземлённой либо компенсированной нейтралью.

Сети, нейтраль заземления заземления через резистор (активное сопротивление) называется сеть с резистивнозаземлённой нейтралью.

Электроустановки в зависимости от мер электробезопасности разделяются на 4 группы:

  • электроустановки напряжением выше 1 кВ в сетях с эффективнозаземленной нейтралью (с помощью больших токами замыкания на землю),
  • электроустановки напряжением выше 1 кВ в сетях с изолированной нейтралью (с малыми токами замыкания на землю),
  • электроустановки напряжением до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью,
  • электроустановки напряжением до 1 кВ с изолированной нейтралью.

Режим нейтрали трехфазных систем

Напряжение, кВ Режим нейтрали Примечание
0,23 Глухозаземленная нейтраль Требования техники безопасности. Заземляются все корпуса электрооборудования
0,4
0,69 Изолированная нейтраль Для повышения надежности электроснабжения
3,3
6
10
20
35
110 Эффективно заземленная нейтраль Для снижения напряжения незамкнутых фаз относительно земли при замыкании одной фазы на землю и снижения расчетного напряжения изоляции
220
330
500
750
1150

Режим нейтрали оказывает существенное влияние на режимы работы электроприемников, схемные решения системы электроснабжения, параметры выбираемого оборудования.

Назначение заземления нейтрали трансформатора для повышения чувствительности защиты от однофазных замыканий на землю.

В нормальном режиме высокоомный резистор, при необходимости дугогасящий реактор (ДГР) подключаются к нейтрали специального трансформатора заземления нейтрали (ТЗН).

Чтобы обеспечить защиту и селективность защиты от ОЗЗ, необходимо кратковременно увеличить ток через устройство. Обоснование возможности кратковременного индуктивного заземления нейтрали специальным трансформатором заземления нейтрали.При возникновении на линии ОЗЗ трансформатор через 0,5 с кратковременно подключается выключателем к сборным шинам. Благодаря глухому заземлению нейтрали создается ограниченный индуктивностью ТЗН ток однофазного обеспечения короткого замыкания, достаточный для чувствительности от ОЗЗ и создания условий гашения дуги.

Защита без выдержки времени на отключение линии. Выключатель с заданной выдержкой времени отключается. Отключение линии предотвращает двойное замыкание на землю (ДЗЗ) и многоместные замыкания на землю (МЗЗ), неизбежные в сетях напряжением 6-10 кВ с высокой изношенностью и оборудованием.

Такой режим отключения поврежденных кабельных линий несколько лет проходит опытную эксплуатацию в ОАО «Пятигорские электрические сети». Однако отключение линий возможно только при наличии надежного резервирования и в случаях, предусмотренных правилами устройств электроустановок.

Предотвращение перехода ОЗЗ в ДЗЗ или МЗЗ осуществляется резистором Rн (см. Рисунок 1), подключенным к нейтрали ТЗН. В нормальном режиме выключатель Q3) в цепи ТЗН отключен. При ОЗЗ срабатывают реле контроля изоляции KSV1 и (или) реле тока КА1, или устройство определения поврежденной фазы (см.рисунок 1).

После замыкания контактов срабатывает реле времени КТ1, замыкающиеся контакты которого включает выключатель Q3. Выключатель Q3 шунтирующее сопротивление Rн и ДГР.

Рис.1 - Поясняющая схема и схема автоматического заземления нейтрали

Замыкающиеся контакты реле КТ1 с выдержкой времени 0,3 с отключают выключатель Q3. При замыкании этих контактов срабатывает промежуточное реле KL1. Размыкающие контакты реле разрывают цепь КТ1. Возврат схемы осуществляется дежурным с помощью ключа СА.При этом реле К13 замыкает свои контакты в цепи реле КТ1. После отключения выключателя Q3 сеть вновь переходит в режим с заземленной нейтралью через высокоомное сопротивление и необходимость через ДГР.

При увеличении тока через реле срабатывает защита от ОЗЗ с помощью сигнала с выдержкой времени 0,2 с. Отключение выключателя выполняется с выдержкой времени 0,2 с. Сеть вновь переходит в режим с нейтралью, заземленной через резистор.

Видео: Виды заземления нейтрали

Поделиться ссылкой:

Кликните на звездочку, чтобы выставить рейтинг страницы

[Всего: 0 Среднее: 0]

Что такое заземляющий дугогасящий реактор.Нейтраль заземленная через дугогасящий реактор

Режим изолированной нейтрали генератора или трансформатора используемой сети до 35 кВ. Главные его достоинства - возможность работы при замыкании одной из фаз на землю, отсутствие дополнительных электроаппаратов и расходов на заземление нейтральной точки.

К недостаткам такого режима емкостные токи, возникают при однофазных замыканиях.

Это приводит:

  • К возникновению электрической дуги.
  • К генерации паразитных гармоник и снижение качества электроэнергии.
  • К возникновению дуговых перенапряжений, многоточечным пробоям изоляции.
  • К развитию феррорезонансных процессов и повреждению трансформаторов.
  • К возникновению опасного шагового напряжения при растекании тока в земле.

Для устранения таких недостатков используйте режим компенсированной нейтрали. В этом случае нейтральную клемму заземляют через дугогасящие реакторы.

Электроаппараты представляет собой катушки индуктивности, подключенные к нейтральной точке трансформатора или генератора и заземляющему контуру. Приании одной из фаз на землю замыкание, колебательный контур, образуемый реактором и емкостью провода. Параметры реактора подбирают по общей емкости фазных проводников, так чтобы при замыкании земли возникаланс, емкостная и индуктивная составляющие компенсирующие друг друга. При этом величине результирующего тока недостаточно горения дуги и возникновения шагового напряжения в месте замыкания.

Выбор режима заземления нейтрали выбирают из тока однофазного замыкания. Режим изолированной нейтральной точки при величине до 10-30 А (зависит от номинального напряжения сети). В остальных нейтраль заземляют через реактор.

Емкостной ток при однофазном замыкании - непостоянная величина. Она может изменяться при изменении числа подключенного электрооборудования, включении и отключении участков. Соответственно, для компенсации емкостного тока требуется индуктивность реактора.Это осуществляется путем подмагничивания постоянным током, изменения числа включенных в цепь витков или регулирования воздушного зазора магнитопровода.

Наибольшую экономическую и техническую эффективность при эксплуатации показали плунжерные реакторы регулируемым воздушным зазором в магнитопроводе. Индуктивный ток путем вертикального перемещения сердечника. Для автоматической подстройки применяются следящие схемы, которые автоматически настраивают реактор в резонансе.

Для снижения нагрузки на привод и улучшения вольт-амперных схем используют 2 магнитных стержня, перемещаемых в разных направлениях.

Особенности применения дугогасящих реакторов

Согласно статистическим данным, однофазные замыкания на землю (ООЗ ) составляют 80% от всех неисправностей электросетей. Заземление нейтральной точки через реактор позволяет не прерывать электроснабжение абонентов при замыкании одной из фаз на землю.

Согласно требованиям ПУЭ, немедленное отключение участков при ООЗ требуется на шахтах и ​​карьерах, других объектах, в цепях генераторов выше 1 кВ, где замыкание может стать угрозой жизни людей.Для сетей с электрическими машинами разрешается работа в таком режиме 2-6 часов. В остальных случаях электросети могут функционировать до устранения неисправностей.

Применение реакторов в воздушных линиях позволяет:

  • Снизить ток замыкания до безопасной величины и обеспечить самогашение электрической дуги.
  • Выявлять замыкание на землю при значительном переходном сопротивлении.
  • Предотвратить многоместные пробои при возникновении дуговых перенапряжений.
  • Обеспечить возможность длительной работы сетей при однофазном замыкании.
  • Снизить амплитуду паразитных составляющих при возникновении дуги.
  • Предотвратить феррорезонансные процессы.

Таким образом, режим заземления нейтрали через дугогасящий реактор позволяет увеличить надежность электроснабжения абонентов 6-35 кВ и увеличить безопасность электросетей.

отличия, заземление, концепция и принцип действия

Чаще всего в электроустановках для защиты людей от удара током используется глухозаземленная нейтраль.В результате аварийной ситуации потенциалы быстро уравниваются, защитное оборудование работает более эффективно. Для грамотного использования этого механизма необходимо знать и применять правила практики ПУЭ.

Преимущества и недостатки изолированной нейтрали

Сегодня в электроустановках используется два защитных механизма - изолированная и глухозаземленная нейтраль. Главное преимущество заключается в отсутствии экстренного отключения первого однофазного замыкания на землю.Также следует помнить, что в области повреждений электросети создается небольшой ток, но это справедливо только при низкой токовой площади на землю . Однако есть несколько недостатков, которые используются сравнительно редко:

  • Возможно появление перемежающегося дугового напряжения.
  • Не исключается вероятность появления большего количества повреждений по причине пробоя изоляции проводников в местах появления дугового перенапряжения.
  • Все электрооборудование необходимо изолировать на линейное напряжение относительно земли.
  • Воздействие дугового перенапряжения на изоляцию носит продолжительный характер.
  • Часто используется с обнаружением мест повреждений.
  • При однофазном замыкании правильная работа систем релейной защиты не может быть гарантирована.

Все эти недостатки полностью нивелируют возможности такого заземления нейтрали. В то же время этот метод защиты в некоторых ситуациях продолжает оставаться эффективным и не противоречитам норм ПУЭ.

Изолированная нейтраль может стать хорошим решением для высоковольтных линий, так как позволяет избежать аварийного отключения. В свою очередь, требования защиты сетей конченого потребителя электроэнергии он не удовлетворяет.

Принцип работы глухозаземленной нейтрали

Сначала необходимо понять, что является определением понятия глухозаземленная нейтраль. Согласно ПУЭ этот способ предполагает прямое соединение нейтрали трансформатора с заземляющим элементом. В электротехнике такой способ заземления допускается называть рабочие. Также необходимо рассчитать, что в электроустановках, сопротивлении 220−380 вольт, сопротивление заземляющих элементов не должно превышать значение в 4 Ом.

Принцип действия глухозаземленной нейтрали можно использовать на примере трехпроводной электроцепи, соединяющей источник энергии с жилым домом. При ее создании нейтраль просто распределяется по щиткам, и к ней подключаются все заземляющие контуры потребителей.Такая цепь предполагает наличие различных устройств, которые могут нарушить ее единство.

. Все это приводит к появлению короткого замыкания и стремительному увеличению силы тока. Однако автоматический выключатель быстро справляется с поставленной задачей и размыкает цепь. Электрическое сопротивление R0 будет меньше в сравнении с испытанием при прохождении через человеческое тело.

Плюсы и минусы способ

Глухозаземленная нейтраль имеет больше преимуществ и меньше в сравнении с изолированной. Среди преимуществ можно отметить:

  • Появляется возможность использовать оборудование с таким уровнем изоляции, который был запланирован изначально.
  • Отпадает необходимость в использовании специальных защитных схем.
  • Эффективно справляется с подавлением перенапряжения.

Однако это неидеальный способ присущи некоторые недостатки. Начать стоит с того, что получение риски от удара электротоком сохраняются, хотя их и можно считать незначительными. Кроме этого, из-за замыкания тока на землю может появиться помехи и даже повреждения сети.

Требования ПУЭ

Сегодня в электротехнике достаточно активно используются оба пути - глухозаземленная и изолированная нейтраль .Различия между ними в первую очередь заключаются в способе подключения трансформатора к заземляющему элементу. Вся необходимая информация по выбору способа защиты установлена ​​в ПУЭ.

, если говорить о бытовой сети на 220 вольт , то место заземления можно расположить около трансформатора. Это позволит уменьшить путь прохождения тока и одновременно сокращение. В загородном доме соединение с металлическим каркасом строения расположенным в глубине земли.

Если же заземляющим элементом является фундамент, то к его арматуре необходимо выполнить подключение в двух точках.

Электрик

Электрик

Для передачи электроэнергии на большие расстояния применяются сети высокого напряжения.В зависимости от питающего напряжения применяют различные виды заземления нейтрали. Согласно правилам эксплуатации электроустановок, в сетях до 0,4 КВ используется глухозаземленная нейтраль. В сетях 0,6-35 кВ для надежности используется схема с изолированной нейтралью. Для исключения перенапряжения неповрежденных фаз при коротком замыкании одной фазы на землю в линии 110-1150 кВ эффективно заземленная нейтраль (ЭЗН). Что это такое и в чем особенность данной схемы, мы расскажем читателям сайта Сам Электрик в этой статье.

Определение эффективной нейтрали

ЭЗН применяемые в высоковольтных сетях 110 кВ и более. В случае замыкания фазы на землю, представляет собой однофазное КЗ.

Оно отображается значительными токами в месте повреждения, в результате чего срабатывает система защиты с отключением напряжения. Дадим определение, что это такое.

Эффективно заземленная нейтраль - это заземленная нейтраль в сетях трехфазного напряжения выше 1000 В, коэффициент замыкания на землю ≤ 1,4.

На приведенном ниже рисунке представлена ​​схема ЭЗН:

Это значит, что при однофазном замыкании на землю, напряжение других, не поврежденных фаз, увеличится на значение, не превышающее 1,4.

И рассчитывается по нижеприведенной формуле:

Это имеет большое значение для высоковольтных сетей. Т.к. при такой схеме напряжение неповрежденных фаз не значительно превышает номинальное. А это значит, что нет необходимости увеличивать изоляцию сетей и оборудования.

Эксплуатация сетей с ЭЗН будет обходиться значительно дешевле. При этом следует учитывать, что экономия увеличивается по мере возрастания напряжения в линии.

Требования ПУЭ к сетям

Для сетей с эффективно изолированной нейтралью ПУЭ регламентирует максимальное сопротивление заземления, не превышающего 0,5 Ом. При этом учитывается естественное заземление. А сопротивление искусственных заземлителей не должно быть более 1 Ом.

Это справедливо для установок свыше 1000 В, режим токов КЗ на землю у которых равен или превышает значения 500 А.При этом следует учитывать, что ЭИН и глухозаземленная нейтраль имеют аналогичные схемы без существенных отличий. Такая схема на рисунке снизу.

Эффективно заземление нейтраль и глухозаземленная схема заземления позволяет предупредить дуговые перенапряжения. Однако, они относятся к системам большими токами короткого замыкания на землю (больше или равно 500А).

Для уменьшения токов КЗ используйте искусственное увеличение нулевой высоты. Для этого на подстанции заземляется только часть нейтралей трансформаторов, или нейтрали заземляются через резистор.

В результате увеличивается напряжение на неповрежденных проводниках. К наиболее тяжелым авариям относят межфазное короткое замыкание. При этом, напряжение и токи короткого замыкания будут меньше, чем при однофазном КЗ.

Поэтому расчеты выполняются на основании больших значений, т.е. однофазного короткого замыкания.

Как выглядит однофазное КЗ на рисунке снизу:

Эффективно заземленная нейтраль для высоковольтных сетей 110 кВ и более.Но можно использовать такую ​​схему и для напряжения менее 1 000 В. Включение там, где отсутствуют и не предвидится монтаж электроустановок, которые могут выйти из строя или взорваться.

Другими словами, ЭЗН используются в сетях с напряжением 1000 В, при условии отсутствия взрыво- и пожароопасных приборов.

Эффективно используются в городских электрических сетях. Особенность работы таких линий заключается в том, что при сопротивлении замыкания на землю менее эквивалента, можно применить кабель, рассчитанное напряжение 6 кВ в сетях с напряжением 10 кВ.

Это цифровую мощность с коэффициентом 1,73. При этом замена кабеля и коммутационной аппаратуры не требуется.

Достоинства Эффективность и недостатки

заземленная нейтраль в сетях 110 кВ и выше. Она обладает рядом преимуществ.

Главным назначением таких схем являются:

  • В схемах с ЭЗН происходит стабилизация потенциала нейтрали и увеличения вероятности устойчивых заземляющих дуг и последствий использования КЗ.
  • При КЗ на землю и переходных процессах, на изоляцию не воздействуют большие напряжения. Что дает возможность применить изоляцию с меньшимом прочности. А это в свою очередь дает значительный экономический эффект от применения недорогостоящей изоляции, что снижает эксплуатационные сети.
  • Применение быстродействующей селективной автоматики. Мгновенная работа не позволяет усугубить возникшую неисправность.

Кроме очевидных достоинств, имеют сети и недостатки.

К ним относ:

  • При любом КЗ на землю происходит обесточивание неисправного участка. При этом релейные системы защиты оборудуются средствами автоматического повторного включения. При отключении напряжения напряжения автоматики, происходит нарушение бесперебойной подачи, что негативно сказывается на потребителях. В некоторых случаях пользовательские устройства вынуждены устанавливать устройства бесперебойного напряжения.
  • В момент короткого замыкания возникает повышенный электромагнитный импульс.Он отрицательно влияет на средства связи. Их дополнительно экранировать.
  • Применение сложных быстродействующих средств защиты.
  • Выход генератора из синхронизма при значительных токах короткого замыкания. Т.е. в момент КЗ происходит «притормаживание» генератора.
  • Значительные токи короткого замыкания могут вызвать повреждение кабеля с повреждением изоляции, механическое разрушение изоляторов на ЛЭП, повреждение железа статора генератора в случае пробоя изоляции на землю и т.п.
  • Возет опасность повреждения людей электрический током повышенного напряжения при коротком замыкании на землю.
  • Изготовление заземляющих устройств. Отсутствие дублирующего заземления может оставить оборудование без защиты.

Заключение

Принцип работы сетей с эффективной заземленной нейтралью можно кратко описать так. Основная часть замыкания на землю большой токами КЗ, самоустраняется после отключения напряжения.После автоматического повторного включения напряжения в ЛЭП, режим работы линии восстанавливается.

Заземление только части трансформаторов позволяет уменьшить токи КЗ. Так, если на подстанции смонтированы два трансформатора, к заземляющему устройству подключают только один.

Английский перевод - Словарь Linguee

При натяжении линии толь к о нейтраль н ес ет всю растягивающую [. ..]

нагрузку.

трансэнерго.ру

При процеживании

[...] li ne , onl y t he нейтральный co ndu ctor, a s подвеска [...]

шт., Загружен.

трансэнерго.ру

При обслуживании ИБП

[...] следите за тем, что б - нейтраль п ит ающей сети не [...]

была отключена.

at-systems.ru

Необходимо позаботиться о том, чтобы

[...] что в о.у. t su pply нейтральный refe renc e не отключен [...]

, пока ИБП находится в эксплуатации.

at-systems.ru

ZT: небольшой суммирующий трансформатор тока,

[...] через который проводится заземленн а я нейтраль т ра нсформатора.

consys.ru

Другой метод использует

[...] меньший ZCT ( только питание tran SF ormer g круглый провод проход s через [...]

на землю.

consys.ru

Вопрос о применимости нормальных норм о нейтралитете, как правило, возникает не с точки зрения положения нейтралитета, а скорее в связи с конкретными правами и обязанностями

[...]

государство, которое

[...] является и продолжает оставать с я нейтраль н ым ; в соответствии с проектом [...]

, статья 17 эти права и обязанности

[...]

превалируют над правами и обязанностями, вытекающими из настоящих проектов статей.

daccess-ods.un.org

Вопрос о применимости законов нейтралитета обычно возникает не с точки зрения сохранения статуса нейтралитета, а с точки зрения конкретных прав и обязанностей государства, которое остается нейтральным и остается

[. ..]

нейтральный; согласно проекту

[...] статья 17 , права

из настоящих проектов статей.

daccess-ods.un.org

Обязательно используйте стояночный

[...] [...] тормоз при парковке на наклонной поверхности - переключения н а нейтраль н е достаточно, чтобы удержать автомобиль на месте в любых ситуациях.

esd.volvocars.com

Всегда включайте стояночный тормоз при парковке на склоне - оставить машину на передаче недостаточно, чтобы удержать машину в любом положении.

esd.volvocars.com

Обязательно используйте стояночный тормоз

[...]

при парковке на наклонной поверхности

[...] - переключения н а нейтраль и ли перевод автомат [. ..]

коробки передач в положение

[...]

Pне достаточно, чтобы удержать автомобиль на месте в любых ситуациях.

esd.volvocars.com

Всегда включайте стояночный тормоз при парковке на склоне -

[...] оставив ca r на передаче , или на P, если он [...]

АКПП, не хватает

[...]

, чтобы держать машину в любом положении.

esd.volvocars.com

При использовании схемы T N нейтраль н из ковольтной обмотки [...]

- понижающего трансформатора, открытые проводящие части тела

[...]

подстанции и электроустановки, а также сторонние проводящие части подстанции и электроустановки соединены общей системой заземления.

ru. Электромонтажные.org

Схема ТН

[...] требуется т шляпа he LV нейтраль из th e MV / LV трансформатор, [. ..]

открытых токопроводящих частей подстанции и

[...]

установки, а также посторонние токопроводящие части на подстанции и установке должны быть заземлены на общую систему заземления.

электромонтажные.org

Если двигатель выключен и

[...] выбрана передача N ( Нейтраль ) , ав томатический выбор [...]

передачи P задерживается на 10 минут.

jaguar.com

Если двигатель выключен

[...] с Neut ra l sel ect ed, автоматический sel ect ion o f P с задержкой [...]

в течение 10 минут.

jaguar.com

Для проверки стояночного тормоза выполните следующее:

[...]

Установите рычаг селектора коробки передач

[...] в положение « Н» ( Нейтраль ) и , не выключая зажигания, [. ..]

медленно Ксеноновые лампы ближнего

[...]

работают при очень высоком напряжении при попытках технического обслуживания данного компонента системы вы можете получить серьезные проблемы. Предоставьте выполнение операций сотрудникам авторизованного сервисного центра или квалифицированным механикам

шевроле.ru

Если этот fu el не является ava il в состоянии в государствах, принимающих [...]

Стандарты выбросов Калифорнии, транспортное средство будет работать удовлетворительно

[...]

на топливах, соответствующих федеральным спецификациям, но это может повлиять на работу системы контроля выбросов.

chevrolet.com

UL-сертификация не действительна при работе от электросетей с незаземленн о й нейтралью ( с е ти IT).

download.sew-eurodrive.com

Сертификация UL не распространяется на работу в системах электропитания с незаземленной цепью ed star po int (IT-системы).

download.sew-eurodrive.com

Нуль »

[...] электропитания (наприме р , нейтраль / с ил овое зануление [...]

трехфазной сети) соединяется с точкой сигнального зануления максимально

[...]

коротким и толстым (от 10 мм2 и выше) проводом.

avclub.ru

Блок питания

[...] «Ноль» (fo r examp le, нейтральный / pow er gr ou поиск [...]

трехфазная сеть) необходимо подключить к точке сигнала

[...] Заземление нейтрали

через максимально короткий и толстый кабель (от 10 мм2 и более).

avclub.ru

В однофазной двухпроводной

[...] установка (230 В, фа з а - нейтраль ) з а щита произвед [...]

автоматическим выключателем на 50 А типа

[...]

НС80ХМА, уставка мгновенного срабатывания равна 500 А (с точностью ± 20%), т. е. в самом худшем случае 500 x 1,2 = 600 A, чтобы отключить цепь.

ru.electrical-installation.org

В 1-фазном 2-проводном

[...] установка прот ec тион is prov id ed с помощью выключателя на 50 А [...]

типа NSX80HMA, мгновенное короткое замыкание

[...]

, текущее отключение, установлено на 500 А (точность ± 20%), т.е. в худшем случае для отключения потребуется 500 x 1,2 = 600 А.

electric-installation.org

После установки частоты вращения система автоматически восстанавливает прежнюю

. [...] [...] частоту вращения коленчатого вала двигателя, если оператор задействует пульт управления навесным оборудованием, переключатель FNR (передний хо д - нейтраль - за дгого ходового) STIC.

rossiya.cat.com

После автоматического снижения частоты вращения двигателя система автоматически вернется к предыдущей настройке частоты вращения двигателя, когда оператор включит блок управления навесным оборудованием переключателя F-N-R в положение STIC Steer.

cat.com

REF615 подходит как

[...] для сетей с изолированн о й нейтралью и с етей с нейтралью , нейтралью , ..]

или полное сопротивление.

abb.ru

REF615 подходит для изолированных сетей n eutra l и сетей wi th сопротивления или im с педальным заземлением [...]

нейтралов.

abb.be

Преобразователь должен работать от

[...] электросети с заземлением о © нейтралью ( T T / TN).

download.sew-eurodrive.com

Источник питания инвертора

[...] Система должна иметь заземление s ta r poi nt (TT / TN) .

download.sew-eurodrive.com

Индуктивный

[...] трансформатор напряжения EMF - один из наиболее широко используемых трансформаторов напряжения в серии изолированной или заземленной о © нейтралью .

abb.ru

Наш индукционный трансформатор напряжения EMF - один из наиболее широко используемых трансформаторов напряжения для электрических сетей с изолированной или заземленной нейтралью.

abb.it

В случае 4-полюсных выключателей

[...] стандартной функциеймодуляется защи т а нейтрали ( 1 00 % номинального [...]

тока).

consys.ru

Защита нейтрали io n из номинальная curr en t (100%) function [...]

- стандартный 4-полюсный выключатель.

consys.ru

Трансформаторы СРВ предназначены для установки между фазой и землей в изолированной или заземленной сети о © нейтралью .

abb.ru

CPB предназначен для соединения фазы с землей в электрических сетях с изолированной или заземленной нейтралью.

abb.com

Один из наиболее широко используемых трансформаторов напряжения в сети изолированной или заземленной о © нейтралью .

abb.ru

Наш индукционный трансформатор напряжения EMF - один из наиболее широко используемых трансформаторов напряжения для электрических сетей с изолированной или заземленной нейтралью.

abb.com

UL-сертификация действительна только при работе от электросетей с напряжением "фаза - ноль" не более 300 В. UL-сертификация не действительна при работе от электросетей с незаземленн о й нейтралью ( с е ти IT).

download.sew-eurodrive.com

Сертификация UL распространяется только на работу в системах электропитания с напряжением относительно земли макс. 300 В. Сертификация UL не распространяется на работу в системах электроснабжения с незаземленной нейтралью (системы IT).

download.sew-eurodrive.com

Подключайте преобразователь частоты к только к таким

[...] сетям с незаземленн о й нейтралью , в к оторых напряжений [...]

фазы относительно земли, как в работе,

[...]

так и в случае аварии не больше 300 ~.

download.sew-eurodrive.com

Инвертор может работать только

[...] on IT sys te ms i f th e фаза -t o-ea rth vo ltage of [...]

300 В переменного тока не может быть превышено в течение

[...]

или в случае ошибки.

download.sew-eurodrive.com

Изначально устройство разрабатывалось для защиты одиночных

[...]

шин, в том числе секционированных, в

[. ..] сети с изолированн о © нейтралью , н о оно также обеспечивает [...]

дифференциальную защиту и для

[...]

других устройств в таких сетях - генераторов, автотрансформаторов, шунтирующих реакторов и батарей статических конденсаторов.

abb.ru

Предназначен в первую очередь для защиты одиночных шин с или

[...]

без секционеров с высоким сопротивлением

[...] на основе ap pl icati ons , это также fe rs high im pedance [...]

дифференциальная защита генераторов,

[...]

автотрансформаторы, шунтирующие реакторы и конденсаторные батареи.

abb.com.uy

Работа от

[...] электросетей с незаземленн о й нейтралью ( н а пример, сеть IT) [...]

тоже.

download. sew-eurodrive.com

Работа в системах электроснабжения с

[...] незаземленный st ar poi nt ( fo r пример I T syst ems) i s также [...]

разрешено.

download.sew-eurodrive.com

Максимально допустимое

[...]

фазное напряжение 1200 В при работе от

[...] сети с незаземленн о й нейтралью н е должно превышаться [...]

даже в случае неисправности.

download.sew-eurodrive.com

Допустимый максимум PE

[...] напряжение 1 20 0 В не должно быть исключено ee в системе IT [...]

даже в случае ошибки.

download.sew-eurodrive.com

Выходной развязывающий

[...]

трансформатор позволяет снизить воздействие на инвертор ИБП

[...] напряжения меж д у нейтралью и з аземлением и гармоническим [. ..]

тока нагрузки.

socomec.fr

Выходной изолирующий трансформатор для уменьшения

[...] влияние o f N-GN D (нейтраль Li ne-t o- Земля) напряжение [...]

и гармонический ток нагрузки на инверторе ИБП.

socomec.fr

Проблема не на самом языке, а на русском языке как носителе ценностей, потому что русский язык проникает

[...]

через каналы СМИ, у которых ни в коем

[...] в случае нет ценностно г о нейтрали т ет а по отношению к [...]

евроатлантическим ценностям или к процессам

[...]

расширения ЕС на восток.

eurasia.md

Проблема не в самом русском языке, а в русском языке, который несет в себе определенные ценности, потому что русский язык издается через медиаканалы, у которых есть

[...]

Ни в коем случае не аксиологический нейтралитет

[. ..] по направлению к Eu ro-At lan tic values ​​ or pro cesse s расширения [...]

к востоку от заведений Европы.

eurasia.md

Трансформаторы напряжения наружного применения однофазную конструкцию и предназначены для установки между фазой и землей в сетях изолированной или заземленной о © нейтралью .

abb.ru

Трансформаторы напряжения наружной установки АББ имеют однофазное исполнение и предназначены для соединения между фазой и землей в сетях с изолированной или напрямую заземленной нейтралью.

abb.com

При работе от

[...] электросетей без заземленн о © нейтрали ( с е ти IT) компания SEW [...]

рекомендует использовать датчик контроля изоляции

[...]

с кодооимпульсным методом измерения.

download.sew-eurodrive.com

SEW рекомендует использовать устройства контроля утечки на землю с измерением импульсного кода напряжения

. [...] системы с h non-e art hed нейтральный poi nts (IT sy стержни).

download.sew-eurodrive.com

Нормы ЭМС не регламентируют излучение помех при работе оборудования от незаземленн о © нейтралью .

download.sew-eurodrive.com

Пределы ЭМС не указаны для излучения помех в системах электропитания без заземленной нейтрали (системы IT).

download.sew-eurodrive.com

Для электросетей с незаземленн о © нейтралью н е существует классификация электромагнитной [...]

совместимости оборудования по предельным

[...]

значениям излучения помех.

download.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *