Резонансное заземление нейтрали (компенсированная нейтраль)

Данный режим приминяется в сетях среднего напряжения 6-35 кВ, заземление нейтрали происходит через дугогосящий реактор, который присоединен к заземляющему трансформатору. При возникновении однофазного тока короткого замыкания на землю, происходит компенсация емкостного тока индуктивным током реактора, а при точной настройке компенсации происходит резонанс и ток в месте замыкания оказывается равен нулю, или достаточно мал. При этом режиме заземления нейтрали возможны перенапряжения и развитие однофазного короткого замыкания в двухфазное, при неточной отстройке компенсации. С другой стороны отсутствует необходимость в отключении первого замыкания на землю, а также ток в месте замыкания имеет малую величину.

Достоинства	Недостатки
1. Возможность работы сети с ОЗЗ до принятия мер по безаварийному отключению поврежденного элемента	1. Дополнительные затраты на заземление нейтрали через ДГР и устройства для автоматического правления настройкой компенсации
2. Уменьшение тока в месте повреждения (при резонансной настройке ДГР остаточный ток содержит только некомпенсируемые активную составляющую и высшие гармоники)	2. Трудности с решением проблемы зашиты и селективной сигнализации ОЗЗ
3. Значительное снижение скорости восстановления напряжения на поврежденной фазе после обрыва дуги тока ОЗЗ.	3. Возможность возникновения прерывистых дуговых ОЗЗ, сопровождающихся перенапряжениями на неповрежденных фазах до 2,5 Ui,max

Высокоомное и низкоомное заземление нейтрали (напряжения 6, 10 кВ).

Резистор может включаться так же, как и реактор, в нейтраль специального заземляющего трансформатора. Возможны и другие варианты включения резистора, когда нейтраль заземляющего трансформатора наглухо присоединяется к контуру заземления, а резистор включается во вторичную обмотку, собранную в разомкнутый треугольник, либо используется однообмоточный трансформатор (фильтр нулевой последовательности) с соединением обмотки ВН в зигзаг типа ФМЗО.

4. Высокая вероятность (с учетом пп. 2 и 3) самогашения дуги и самоликвидации большей части ОЗЗ (при ограниченных значениях остаточного тока в месте повреждения).

4. Увеличение вероятности возникновения дуговых прерывистых 033 и максимальных перенапряжении на неповрежденных фазах до (2,6-3) Uфтах при расстройках компенсации

5. Исключается возможность возникновения дуговых перемежающихся ОЗЗ

5. Возможность (с учетом пп. 3 и 4) вторичных пробоев в точках сети с ослабленной изоляцией

6. Уменьшение кратности перенапряжений на неповрежденных фазах по сравнению с изолированной нейтралью (до значений 2,5 Щ ном при первом пробое изоляции или дуговых прерывистых ОЗЗ

6. Невозможность скомпенсировать (без использования специальных устройств) в месте повреждения активную составляющую и высшие гармоники

7. Безопасность длительного воздействия перенапряжений в установившемся и переходном режимах ОЗЗ для элементов с нормальной изоляцией.

7. Увеличение (с учетом п. 6) остаточного тока в месте повреждения с ростом суммарного емкостного тока сети Лм

8. Исключается возможность возникновения феррорезонансных процессов в сети.

8. Ограничения (с учетом п. 7) на развитие сети

9. Уменьшение влияния дуговых ОЗЗ на линии связи

Режим высокоомного заземления нейтрали через резистор

Достоинства	Недостатки
1. Возможность работы сети с ОЗЗ до принятия мер по безаварийному отключению поврежденного элемента (при ограниченных значениях тока замыкания месте повреждения)	1. Дополнительные затраты на заземление нейтрали сети через резистор
2. Возможность самогашения дуги и самоликвидации части ОЗЗ (при ограниченных значениях тока ОЗЗ в месте повреждения)	2. Увеличение тока в месте повреждения
3. Практически исключается возможность возникновения дуговых перемещающихся ОЗЗ	3. Возможность возникновения прерывистых дуговых ОЗЗ, сопровождающихся перенапряжениями на неповрежденных фазах до 2,5 Ц,.ноч
4. Уменьшение кратности перенапряжений на неповрежденных фазах по сравнению с изолированной нейтралью (до значений 2,5 Ц> ном при первом пробое изоляции или дуговых прерывистых ОЗЗ)	4. Возможность (с учетом п. 3) вторичных пробоев в точках сети с ослабленной изоляцией
5. Безопасность длительного воздействия перенапряжений в переходных режимах ОЗЗ для элементов с нормальной изоляцией	5. Ограничения на развитие сети по величине /с!
6. Практически исключается возможность возникновения феррорезонансных процессов в сети	6. Утяжеление условий гашения дуги в месте повреждения по сравнению с сетями, работающими с изолированной нейтралью или с компенсацией емкостного тока ОЗЗ
7. Простое решение проблемы защиты и сигнализации устойчивых ОЗЗ	7. Большая мощность заземляющего резистора (десятки киловатт) и проблемы с обеспечением его термической стойкости при устойчивых ОЗЗ

Режим низкоомного заземления нейтрали через резистор

Достоинства	Недостатки
1. Практически исключается возможность дальнейшего развития повреждения, например, перехода 033 в двойное замыкание на землю или междуфазное КЗ (при быстром отключении поврежденного элемента)	1. Дополнительные затраты на заземление нейтрали сети через резистор
2. Простое решение проблемы защиты от ОЗЗ	2. Невозможность работы сети с ОЗЗ
3. Полностью исключается возможность возникновения дуговых прерывистых ОЗЗ (при достаточном для их подавления значения накладываемого активного тока)	3. Увеличение числа отключений оборудования и линий из-за переходов кратковременных самоустраняющихся (при дуговых режимах заземления нейтрали) пробоев изоляции в полные (завершенные) пробои
4. Уменьшается длительность воздействия на изоляцию элементов сети перенапряжений на неповрежденных фазах в переходных режимах ОЗЗ	4. Возможность увеличения в некоторых случаях объема повреждения оборудования (из-за увеличения тока ОЗЗ)
5. Исключается возможность возникновения феррорезонансных процессов в сети	5. Возможность возникновения дуговых прерывистых ОЗЗ при недостаточно больших значениях накладываемого активного тока
6. Уменьшается вероятность поражения людей или животных током ОЗЗ в месте повреждения	6. Возможность вторичных пробоев в точках с ослабленной изоляцией за счет перенапряжений на неповрежденных фазах (при первом пробое изоляции до 2,5 Uф.номХ ДО отключения защитой поврежденного элемента
	7. Увеличение числа отключений выключателей элементов сети

При глухом заземлении нейтрали замыкание одной фазы на землю является однофазным КЗ, характеризующимся большим током. Напряжение фаз по отношению к земле при этом не выше фазного номинального; исключаются перемежающиеся дуги. Однофазные КЗ отключаются автоматически. Отключение приводит к перерывам в электроснабжении потребителей.

Другим недостатком глухого заземления (глухозаземленной) нейтрали является значительное усложнение и удорожание заземляющих устройств. Последнее связано с тем, что для систем с большим током замыкания на землю ПУЭ допускают максимальное сопротивление заземляющего контура 0,5 Ом, поэтому число заземляющих электродов должно быть значительным. Вследствие значительного тока однофазного КЗ, который может быть больше тока трехфазного КЗ, глухо заземляют не все нейтрали трансформаторов.

Основные достоинства нейтралей свыше 1кВ:

1. Высокая надежность работы электрической сети – до 95 % замыканий на землю простые и не требуют отключения.

2. Простота выполнения, а также экономия на устройствах релейной защиты. Например, допускается не устанавливать трансформатор тока на одну из фаз (обычно фазу В).

3. Невысокие требования к заземляющим устройствам.

Основные недостатки нейтралей свыше 1кВ:

1. 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

2. Удорожание сооружения контура заземления, способного отводить большие токи к.з.

3. Значительный ток однофазного к.з., при большом количестве заземлённых нейтралей трансформаторов может превышать значение трёхфазного тока к.з.

Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями: