Справочник строителя | Режимы нейтрали и заземления
ДРУГИЕ РЕЖИМЫ НЕЙТРАЛИ СЕТЕЙ НАПРЯЖЕНИЕМ 6...35кВ
Кроме режима работы сети с изолированной нейтралью (условно иногда называют «1-сеть») и с компенсацией емкостного тока замыкания на землю («L-сеть»), получают распространение так называемые «R-сети». В таких сетях нейтраль заземляют через резисторы. В настоящее время известно два варианта R-сетей: высокоомное и низкоомное заземления, обозначаемые соответственно RB и RH. Сети с R обозначают как «RВ-сеть», «RH-ceть» (рис. 1).
В RB - сети ток, проходящий через резистор в нейтрали, приблизительно равен емкостному току IЗ.З Ток в месте повреждения, благодаря резистору, увеличивается примерно в √2 раз. Однако при этом перенапряжения на поврежденных фазах, по мнению ряда авторов, уменьшаются до (2,1÷2,4)UФ.НОМ. Вместе с тем, как показывают исследования, повторные пробои изоляции в RВ-сети не исключаются, а возникают более часто, чем в L-сети. Некоторые специалисты доказывают, что режим RB - сети наиболее целесообразен при IЗ.З ≤ 5 А. Однако большинство специалистов считают область применения RB гораздо шире.
Рис. 1. I-, L-, и R-сети
Режим RH-сети по предложению В. А. Зильбермана применяется в системах собственных нужд мощных тепловых и атомных электростанций. Значение RH выбирается таким, чтобы ток, проходящий через него, в 3—4 раза превышал ток IЗ.З, но был меньше тока, вызывающего за время отключения замыкания повреждение активной стали в электродвигателях. RH - ceть должна быть оснащена специальными быстродействующими защитами от замыканий на землю. В таких защитах можно применять простые токовые реле РТЗ-51 и даже РТ-40/0,2, подключенные к трансформаторам тока нулевой последовательности.
Перенапряжения на неповрежденных фазах при замыканиях на землю, по мнению ряда авторов, не превышают 1,8UФ.НОМ. Основным препятствием для распространения режима RH-ceти является необходимость установки специальных защит от замыкания на землю, т. е. требуются значительные капиталовложения. Целесообразная область применения RH - сети, как доказывают некоторые авторы, определяется значением IЗ.З ≤ 12 А.
Имеются также предложения о сочетании режима R-сети с режимом L-сети (комбинированное заземление нейтрали). С помощью ДГР снижают остаточный ток замыкания на землю до значения (5—12) А. Кроме ДГР в сети устанавливают резистор, подключенный к нейтрали трансформатора и земле. Сопротивление этого резистора определяется выбранным режимом (RB - сети или RH-сети по отношению к остаточному току замыкания на землю).
В последние годы за рубежом и в России разработаны средства компенсации не только емкостной составляющей тока замыкания на землю, но и активной составляющей этого тока. Целью таких разработок является уменьшение возможности повторных пробоев изоляции после единичного замыкания на землю. В ряде случаев заземляют поврежденную фазу с целью исключения возможности появления перемежающейся электрической дуги и, соответственно, снижения перенапряжений. Недостатком такого метода является трудность отыскания поврежденной линии.
Из-за роста нагрузок в городских сетях напряжением 6 кВ с целью перехода на напряжение 10 кВ, предлагается эффективно заземлять нейтраль. Считается, что в сети имеется эффективное заземление нейтрали, если коэффициент замыкания на землю КЗ не превышает 1,4.
Под КЗ понимается отношение
где UФ.З — фазное напряжение неповрежденной фазы при замыкании на землю: UФ.НОМ — номинальное фазное напряжение.
Если сеть имеет КЗ ≈ 1,0, то при замыкании на землю перенапряжения не возникают и изоляция фаз по отношению к земле выбирается по фазному, а не по линейному напряжению. Благодаря этому сеть с напряжением 6 кВ может эксплуатироваться с напряжением 10 кВ. В результате мощность, передаваемая по сети, увеличивается в √3 раз без замены токоведущих частей и изоляции, в том числе без замены кабелей. Реализация режима эффективного заземления нейтрали требует существенного усложнения системы заземления на подстанциях. В частности, на городской ТП для заземления требуются 20 вертикальных электродов длиной 10 м и диаметром 12 мм и 40 м горизонтального заземлителя диаметром 12 мм. Существенно возрастают также требования к РЗА: она должна реагировать на однофазные КЗ. При этом должны быть установлены ТТ во всех фазах линий и обеспечено быстрое отключение однофазных КЗ с выполнением условия селективности.
Подытоживая все сказанное, можно сделать вывод, что вопрос выбора оптимального режима нейтрали пока еще окончательно не решен. Поэтому в будущем, с учетом все более широкого применения кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена, режим нейтрали городской электрической сети может претерпеть изменения. Возможно, будут находить применение и другие режимы нейтрали, не рассмотренные в этой статье. В частности, можно реализовать режим низкоомного индуктивного заземления нейтрали (LН-сеть)
Используемые в РФ режимы нейтрали приведены в таблице.
Используемые в Российской Федерации режимы нейтрали
Вернуться к списку
|
Распечатать
|
