СЕТЬ С ГЛУХОЗАЗЕМЛЕННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ
Режимы нейтрали
3амыкание на землю токоведущих частей электрических установок является преобладающим видом повреждения в сетях . всех напряжений. В распределительных сетях 6-35 кВ эти поврежде- ; ния составляют не менее 75 % от общего числа повреждений. В сетях 110 и 220 кВ однофазные повреждения изоляции составляют соответственно 80 и 90 %.
Степень опасности замыканий на землю в основном зависит от состояния нейтрали сети, которое имеет непосредственное отношение к проблеме борьбы с авариями, а следовательно, к надежности обеспечения потребителей электроэнергией.
Нейтраль сети определяют как совокупность соединенных между собой нейтральных точек и проводников.
Состояние нейтрали обусловливает всю техническую и организационную структуру сетей. Выбор того или иного режима нейтрали . электроустановок является результатом учета многих технико-экономических факторов конкретной системы электроснабжения, При выборе способа заземления нейтрали должны учитываться следующие . требования: надежность работы сетей; бесперебойность электроснабжения приемников электроэнергии; экономичность системы: возможность устранения опасных перенапряжений; ограничение электромагнитного влияния на линии связи; безопасность системы; возможно: дальнейшего развития системы без значительной реконструкции.
В зависимости от режима нейтрали электрические сети разделяют на следующие группы: сеть с изолированной нейтралью; сеть с компенсированной нейтралью; сеть с глухозаземленной нейтралью; сеть с эффективно заземленной нейтралью, а также сеть с резистивным заземлением нейтрали.
|
|
НЕКОМПЕНСИРОВАННАЯ СЕТЬ С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ
Изолированная нейтраль - нейтраль трансформатора или генератора, не присоединенная к заземляющему устройству или присоединенная к нему через большое сопротивление приборов сигнализации, измерения, защиты и других аналогичных им устройств.
В нормальном режиме в каждой фазе протекает небольшой емкостной ток, обусловленный равномерно распределенной емкостью фаз. Рассмотрим режим однофазного замыкания на землю в трехфазной системе с изолированной нейтралью на примере сети напряжением выше 1000 В. В большинстве случаев емкостные проводимости фаз относительно земли можно полагать равными, т.е.
где — емкость фазы относительно земли.
Расчетная схема замещения системы в нормальном режиме представлена на рис. 7.1, а:
; U0=0;
;
;
В случае повреждения изоляции и последующего за этим полного металлического замыкания, например фазы А на землю (рис 7.1, б), через место аварии К проходит ток, который замыкается как зарядный через емкостные проводимости относительно земли неповрежденных (здоровых) фазных проводов, т.е. YCB и YC С . Емкостная проводимость поврежденной фазы шунтируется рассматриваемым замыканием, и ток 1СА в фазе А справа от места замыкания равен нулю, если пренебречь очень малым током, который наводится токами 1СВ и 1СС на данном участке линии. Режим однофазного замыкания на землю в трехфазной системе можно представить как результат двух налагающихся друг на друга состояний: первое - нормального режима работы; второе — обратного по знаку напряжению поврежденной фазы в нормальном режиме, т.е. - UA (обращающее в нуль напряжение в точке замыкания, является как бы следствием приложения в месте замыкания ко воем фазам напряжения, равного по величине). Это вызывает емкостный ток, который, стекая в землю у места аварии, тремя ветвями распределяется между емкостями СА, СВ, СС и возвращается по неповрежденным проводам через обмотки трансформатора или генератора. Таким образом, ток 1С0, налагаясь на нормальные емкостные токи системы, усиливает последствие в неповрежденных фазах и компенсируется в поврежденной, создавая однофазную перегрузку трансформаторов и генераторов и, следовательно, резкую асимметрию системы токов и напряжений.
|
|
|
|
UC ICC С U’C I’CC C
UB ICB B U’B I’CB B
UA ICA A U’A I’CC I’CB K A
CA CB CA U0 CA CB CC
ICA ICB ICA I3A I’CB I’CC
IC0
Рис. 1.1. Система напряжением выше 1000 В с изолированной нейтралью:
а- расчетная схема замещения в нормальном режиме; б- расчетная схема замещения в аварийном режиме
Изложенное можно представить по векторной диаграмме напряжений и токов при замыкании на землю фазы А (рис. 7.2). Напряжения всех фаз относительно земли U ' A , U ' B , U ' c при замыкании на землю фазы А определяются геометрической суммой напряжений фаз относительно земли в нормальном режиме работы U А , U В, U С и напряжения смещения нейтрали
|
|
;
;
;
Согласно векторной диаграмме , , и , а угол между векторами U ' B и U ' C равен 60°.
UA
UCA ICB UAB
I’CB
I3a ICA 0 I’CB+I’CC
I’CC
UC UBC UB
-UA U’C=U’CA U’B=U’AB -UA
0’ U0=-UA
U’BC
Рис. 1.2. Векторная диаграмма токов и напряжений в системе с изолированной нейтралью.
Следовательно, напряжения неповрежденных фаз В и С относительно земли увеличиваются в раз и становятся равными междуфазному напряжению установки, а напряжение поврежденной фазы А относительно земли - нулю.
Емкостные токи фаз I ' CA , I ' CB , I ' CC при замыкании на землю фазы /' также определяются геометрической суммой емкостных токов фаз в нормальном режиме СА, СВ, СС к током смещения нейтрали
;
;
.
Из векторной диаграммы I ' CB = ICB, I ' CC = ICC и I ' CB = I ' CC = IC , а угол между векторами ' CB и ' CC равен 60°. Емкостный ток замыкания на землю зА равен геометрической сумме емкостных токов неповрежденных фаз ' CB и ' CC в аварийном режиме
,
так как .
Таким образом, емкостный ток однофазного замыкания на землю в системе с изолированной нейтралью равен тройному току на землю «здоровой» фазы при нормальном режимеC
(1.1)
и зависит от напряжения установки, частоты и емкости фаз относительно земли.
Аварийный режим в трехфазной системе до 1 000 В аналогичен. Токи однофазного замыкания на землю в системе с изолированной нейтралью малы по сравнению с токами нагрузки и сами по себе неопасны для системы. Кроме того, в аварийном режиме работа приемников электроэнергии не нарушается, так как треугольник линейных напряжений остается без изменений и лишь перемещается параллельно самому себе в соответствии с перемещением его центра тяжести в положение.. определяемое напряжением смещения нейтрали (рис 7,2). Однако напряжение фаз B и С относительно земли увеличилось в раз. Если изоляция сети ослаблена, то пробой ее может произойти в любом месте электрической сети, что приводит иногда к неизбирательному действию защиты. При этом отключаются неповрежденные участки сети и нарушается нормальная работа системы электроснабжения.
В связи с этим в системах электроснабжения с изолированной нейтралью время нахождения неповрежденных фаз под повышенным напряжением ограничивают. Допускается не отключать возникшее замыкание в течение двух часов для отыскания повреждения и принятия мер по обеспечению электроснабжения потребителей по другой цепи.. Длительная работа (более двух часов) установок с замкнутой на землю фазой недопустима, так как может привести к двухфазному КЗ на землю, которое вызывает протекание большого тока КЗ, могущего привести к значительным повреждениям электроустановок. Поэтому в системах с изолированной нейтралью предусматривают устройства контроля изоляции и специальные сигнальные или защитные устройства, работающие на сигнал или даже на отключение поврежденного участка.
В сетях, работающих с изолированной нейтралью, возможно наиболее опасное замыкание на землю через возникшую электрическую дугу, которая попеременно зажигается и гаснет, что вызывает резонансные явления и повышение напряжения до (2,5...3,5) U Ф. Вероятность возникновения перемежающейся дуги тем больше, чем больше емкостный ток в рассматриваемой сети.
Возникновение электрической дуги в месте замыкания, на землю может повредить электрооборудование и вызвать двух- и трехфазные КЗ, а перенапряжения могут привести к пробою изоляции и образованию КЗ в частях установок с ослабленной изоляцией. Следствием этого является неизбирательное действие релейной защиты, что влечет за собой увеличение числа аварийных отключений (в том числе и неповрежденных участков), приводящих иногда к полному «развалу» системы электроснабжения. Кроме того, возникает опасное электромагнитное влияние на линии связи, значительно возрастают градиенты напряженности вблизи места повреждения и, следовательно, напряжения прикосновения и шага, на что система : изолированной нейтралью обычно не рассчитывается.
Возможность бесперебойного электроснабжения приемников в аварийном режиме однофазного замыкания на землю является основным преимуществом системы с изолированной нейтралью. Однако это преимущество можно использовать без ущерба для срока службы изоляции лишь в тех случаях, когда работа установок с замыканием ограничена сравнительно небольшим периодом времени (не более двух часов).
Очевидным преимуществом этой сети является простота реализации такого режима, поскольку при этом отпадает необходимость в специальных устройствах для заземления нейтрали.
Малый ток однофазных замыканий на землю позволяет увеличить ресурс выключателей (поскольку однофазные замыкания достигают 90 % от общего числа замыканий).
Основными недостатками систем с изолированной нейтралью являются: повышенные капитальные вложения; возможность замыкания фазы на землю через электрическую дугу и появления перемежающихся дуг; неудовлетворительные селективность и помехоустойчивость- устройств релейной защиты от однофазных замыканий; недостаточно высокие чувствительность и быстродействие автоматических устройств замыкания на землю поврежденной фазы. Увеличение капитальных затрат объясняется повышенным уровнем изоляции электроустановок из-за роста напряжения неповрежденных фаз относительно земли до линейного напряжения при однофазном замыкании на землю. Перемежающаяся дуга в месте замыкания на землю сопровождается значительными перенапряжениями на неповрежденных фазах, превосходящих в 2,5 - 3 раза нормальное фазное напряжение, а также большой вероятностью развития однофазных замыканий в более тяжелые повреждения. Длительное воздействие на изоляцию дуговых перенапряжений ведет к накоплению в ней дефектов и к снижению срока службы.
Рассмотренные недостатки, в значительной мере усложняющие эксплуатацию систем с изолированной нейтралью, ограничивают область их применения системами, где емкостный ток замыкания на землю не может привести к появлению устойчивых перемежающихся дуг.В соответствии с этими нормами рекомендуется системы с изолированной нейтралью применять в сетях 6-35 кВ при емкостных токах замыкания на землю не более: 30 А при напряжении 6 кВ; 20 А при напряжении 10 кВ; 15 А при напряжении 20 кВ: 10 А г< сетях налряже- кием 6-20 кВ„ имеющих железобетонные и металлические опоры на воздушных линиях электропередачи, и во всех сетях напряжением 35 кВ; 5 А в схемах генераторного напряжения 6-20 кВ блоков «генератор - трансформатор», а также в сетях с напряжением до 1000 В при наличии в них электроустановок с повышенной опасностью обслуживания.
КОМПЕНСИРОВАННАЯ СЕТЬ
Одним из способов повышения надежности электроснабжения в распределительных сетях является компенсация емкостных токов однофазных замыканий. Использование компенсации емкостных токов позволило не только решать задачу гашения дуг неустойчивых однофазных замыканий, но и, существенно снизив ток в месте повреждения, ограничить число переходов однофазных замыканий в междуфазные.
Для уменьшения емкостных токов однофазного замыкания на землю между нейтралью источников или приемников электроэнергии и землей включаются компенсирующие устройства. Наибольшее распространение получили дугогасящие реакторы (ДГР). Индуктивность катушки LK регулируется изменением числа витков или величины зазора сердечника. Активное сопротивление катушки rк по сравнению с индуктивным мало.
Рассмотрим аварийный режим в системе напряжением выше 1000 В с компенсацией емкостных токов однофазного замыкания на землю при помощи ДГР. Расчетные схемы замещения систем в нормальном и аварийном режимах показаны на рис. 7.3 .Условия нормального режима аналогичны рассмотренным выше для изолированной нейтрали, ток в реакторе равен нулю ( Iк = 0). При полном замыкании на землю фазы (например, А) напряжения поврежденной и «здоровых» (В и С) фаз относительно земли и емкостные токи в фазах изменяются так же, как в системе с изолированной нейтралью, т.е.
; ;
; ,
UC ICC C U'C 'CC C
UB UB ICB B U'B I’CBI B
rk UA ICA A rk U'A IK I’CC K I’CB \A
Lk CA CB CC IK I3A СA CB CC
ICA ICB ICA Lk IK I3Aрез I’CB I’CC
r3 r3 IC0
Рис. 1.3. Система напряжения выше 1000 В с нейтралью, заземленной через дугогасящую катушку:
а - расчетная схема замещения в нормальном режиме; б - расчетная схема замещения в аварийном режиме
а углы между векторами U ' B и U 'С, I ' CB = I ' CC равны 60°. При этом дугогасящая катушка оказывается под фазным напряжением ( U 0 = - U А) и через место замыкания на землю протекают токи: индуктивный ток катушки IL и емкостный ток замыкания на землю I зА, которые отличаются по фазе на. 180° и, следовательно, компенсируют друг друга. Настроить ДГР можно в резонанс (когда IL = ), в режим недокомпенсации (когда IL < I зА ) и в режим перекомпенсации (когда IL > I зА ).
Дугогасящие аппараты должны иметь резонансную настройку. Допускается настройка с перекомпенсацией, при которой реактивная составляющая тока замыкания на землю должна быть не более 5 А, а степень расстройки - не более 5 %. Работа с недокомпенсацией емкостного тока, как правило, не допускается.
Поэтому при резонансной настройке катушки (jωLK = 1 / j 3ωC) теоретически результирующий ток в месте замыкания I3Aрез должен быть равен нулю
Однако выполнить условие I3A = 0 практически очень сложно, так как, во-первых, даже при полной компенсации емкостного тока замыкания на землю через место аварии течет так называемый остаточный ток (I0к ), обусловленный активной проводимостью катушки, активными токами утечки и другими факторами, который изменяется главным образом в зависимости от КПД катушки и состояния изоляции сети; во-вторых, периодические включения и отключения отдельных линий приводят к постоянным изменениям величины емкостного тока сети IС, что требует постоянной регулировки индуктивности катушки для выполнения условия полной компенсации; в-третьих, для четкого срабатывания устройств релейной защиты, реагирующей на однофазные замыкания на землю, необходимо, чтобы величина Iзрез была не
менее величины тока срабатывания защиты.
UA
IK0 I3aрез I’CB IK
I3a 0 IL
I’CB+I’CC
UC I’CC UB
0’
U0=-UA
U’C U’B
Рис. 1.4. Векторная диаграмма токов и напряжений в системе с компенсированной нейтралью.
Результирующий ток замыкания на землю фазы Л в системе с нейтралью,, заземленной через дугогасящий реактор, можно определить из следующего выражения:
= U Ф
а при условии резонанса, полагая, что rK<< ωLk
При хорошей (резонансной или близкой к ней) настройке катушки результирующий ток однофазного замыкания на землю не превосходит предельных значений с точки зрения устойчивой дуги, т.е. исключается возможность существования устойчивой дуги, что является основным преимуществом рассматриваемого способа заземления нейтрали по сравнению с изолированной нейтралью. В связи с этим предотвращается повышение напряжения на поврежденной фазе выше нормального фазного. Перенапряженияна неповрежденных фазах, обусловленные высокочастотными колебаниями, имеют существенно меньшие значения, чем в сети с изолированной нетралью. Благодаря снижению перенапряжений резко уменьшается вероятность перехода однофазных замыканий в двух- и трехфазные короткие замыкания.
Кроме того, системы с компенсацией емкостных токов при однофазном замыкании на землю характеризуются следующими положительными факторами: при развитии замыкания на землю предупреждается на ранней стадии развивающийся пробой изоляции электроустановок; переходящие замыкания на землю подавляются, причем 70...90% таких замыканий ликвидируются без отключения; медленно возрастает напряжение до U Ф, что способствует восстановлению диэлектрической прочности изоляции; при устойчивых замыканиях на землю ток, проходящий через место замыкания, снижается до нескольких процентов емкостного, что улучшает условия электробезопасности в месте замыкания, хотя полностью не устраняет возможиость электропоражения в сетях с воздушными линиями, режим однофазного замыкания на землю в компенсированной сети не является аварийным, а расценивается как нормальный и может продолжаться несколько часов, следовательно, разрешается работа приемников на период отыскания и устранения повреждения, т.е. число отключений и потери питания у потребителей минимальны, что обеспечивает бесперебойное электроснабжение; градиенты напряженности вблизи места повреждения значительно снижены, что обеспечивает безопасность людей. Однако следует отметить, что все перечисленные преимущества компенсации имеют место только при резонансе или небольшой расстройке (1...3 %).
К недостаткам систем с нейтралью, заземленной через дугогася- щую катушку, можно отнести: повышенные капитальные затраты, вызываемые повышенными требованиями к уровню изоляции электроустановок; сложность эксплуатации систем с компенсированной нейтралью из-за необходимости вести постоянное наблюдение за состоянием компенсации и трудности в определении места повреждения, если оно не развилось; возможность повышения напряжения «здоровых» фаз относительно земли более линейного и существования перенапряжений, если нет точной настройки и дуга устойчива; возможность возникновения многоместных повреждений при длительном существовании дугового замыкания в сети; увеличение капитальных вложений и эксплуатационных расходов в связи с уста- . новкой дугогасящих аппаратов по сравнению с системой с изолированной нейтралью; сложность обеспечения правильной работы ре- . лейных защит от однофазных замыканий, так как ток поврежденного ( присоединения очень незначителен и, следовательно, повышенные I затраты. Отметим дополнительно, что дугогасящий реактор компен- j сирует только составляющую промышленной частоты тока однофаз- ного замыкания. При наличии в сети источников высших гармоник ; последние могут содержаться в токе замыкания и в некоторых случаях даже усиливаться.
Компенсация тока однофазного замыкания на землю (использование дугогасящих реакторов) должна предусматриваться при емкостных токах: более 30 А при напряжении б кВ; 20 А при напряжении 10 кВ; 15 А при напряжении 20 кВ; 10 А в сетях напряжением 6-20 кВ, имеющих железобетонные и металлические опоры на воздушных линиях электропередачи, и во всех сетях напряжением 35 кВ; 5 А в схемах генераторного напряжения 6-20 кВ блоков «генератор- трансформатор»
В России этот режим нейтрали применяется в основном в разветвленных кабельных сетях промышленных предприятий и городов с большими емкостными токами. Кабельная изоляция в отличие от воздушной не является самовосстанавливающейся, т. е. однажды возникнув, повреждение не устранится, даже несмотря на практически полную компенсацию (отсутствие) тока в месте повреждения. Соответственно для кабельных сетей самоликвидация однофазных замыканий как положительное свойство режима заземления нейтрали через дугогасящий реактор не существует. При дуговом характере однофазного замыкания скважность воздействия перенапряжений на изоляцию сети ниже, чем при изолированной нейтрали, но и здесь существует возможность возникновения многоместных повреждений. В последние десятилетия сети 6-10 кВ разрослись, а мощность компенсирующих устройств на подстанциях осталась той же, соответственно значительная доля сетей среднего напряжения сейчас работает с существенной недокомпенсацией. Это ведет к исчезновению всех положительных свойств сетей с компенсированной нейтралью.
СЕТЬ С ГЛУХОЗАЗЕМЛЕННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ
Другим способом, предупреждающим возникновение дуги и связанных с ней перенапряжений при однофазном замыкании на землю, является глухое заземление нейтрали. Глухозаземленная нейтраль - это нейтраль трансформатора или генератора, присоединенная непосредственно к заземляющему устройству.
Однофазное замыкание на землю (например, фазы А) в системах с глухозаземленной нейтралью (рис. 1.5) представляет собой короткое замыкание, так как поврежденная фаза оказывается короткозамкнутой через землю и нейтраль трансформатора или генератора. Ток в месте повреждения ограничен только сопротивлениями источников питания и поэтому является током КЗ. При этом ток замыкания практически не: зависит от величины сопротивления изоляции и емкости системы относительно земли, так как Y 0 » YA ; Y 0 » YB ; Y0 » Yc ; Y 0 = l/r3 , пoэтому ток. однофазного замыкания наземлю, например фазы А, определяется выражением
т.е. при глухом заземлении нейтрали (r3 —> 0; Y0 —> ∞) величина I 3 A может иметь очень большое значение (тысячи ампер). Напряжения неповрежденных фаз относительно земли определяются геометрической суммой нормальных напряжений U 'B и U 'C и небольших дополнительных составляющих, обусловленных сопротивлениями обмоток трансформаторов и подводящих проводов; но величины U 'B и U 'C менее 0,8U Л .
При однофазном замыкании на землю в системе с глухозаземлен- ной нейтралью ток однофазного КЗ подавляет емкостный ток и приводит в действие релейную защиту, отключающую поврежденный участок системы.
UC C UA
UB K B
UA A UC UB
I3A U’C U’B
r3
Рис. 1.5. Система напряжением выше 1000 В с глухозаземленной нейтралью:
а-расчетная схема замещения в аварийном режиме; б- векторная диаграмма напряжений.
Уменьшение токов однофазного КЗ в системе с глухозаземленной нейтралью достигается за счет разземления нейтрали у некоторых трансформаторов системы либо введением в нейтраль токоограничи- вающего сопротивления (активного R или индуктивного соL ). Раззем-ление нейтрали у части трансформаторов системы преследуетцелуменьшить ток однофазного КЗ до величины тока трехфазного КЗ, определяющего необходимую отключающую способность выключателей. Однако в некоторых случаях уменьшение числа глухбзаземлек- ных нейтралей не достигает цели, а эксплуатация системы усложняется. Тогда приходится прибегать к заземлению нейтрали трансформаторов системы через сопротивление того или иного рода. Но при этом полностью освободиться от перенапряжений или повышения напряжения «здоровых» фаз относительно земли в аварийных режимах не удается.
При заземлении нейтрали через индуктивное сопротивление хр (реактор) ток в месте повреждения будет значительно больше емкостного тока замыкания на землю, но не более допустимых величин., ограниченных возможностью появления устойчивого дугового замыкания на землю. Напряжения неповрежденных фаз относительно земли в аварийном режиме составляют (0,8...1,0)Uл (уровень изоляции – как в системах с изолированной нейтралью). Реакторы в нейтрали повышают устойчивость системы при однофазных замыканиях на землю и ограничивают коммутационные перенапряжения до допустимых пределов.
При заземлении нейтрали через активное сопротивление R ток в месте повреждения будет больше емкостного тока замыкания на землю (но меньше, чем при заземлении нейтрали через хр), а напряжения неповрежденных фаз относительно земли могут быть выше, чем в системе с изолированной нейтралью (1,73...1,9)£/ф. При правильно выбранной величине R устойчивость системы при однофазных замыканиях на землю обычно выше, чем при глухозаземленной нейтрали. С точки зрения коммутационных перенапряжений системы с нейтралью, заземленной через R, аналогичны системам с глухозаземленной нейтралью (самые низкие). Заземление нейтрали через R является эффективной мерой для предотвращения перенапряжений при переходных процессах замыкания на землю, так как R шунтирует емкости сети, обусловливая апериодический процесс разряда (лучшие результаты в этом отношении имеют место при величине R , равной XC =1/ jЗωС или близкой к ней. Надежность заземления нейтрали через R выше, чем через хр. Токоограничивающие активное и реактивное сопротивления, заземляющие нейтраль, обычно выбирают такой величины, при которой ток замыкания на землюпревышает возможный максимальный тог нагрузки.
Системы с нейтралью, заземленной через R , по сравнению с системой, нейтраль которой заземлена через хр, имеют следующие недостатки: для достижения одной и той же степени ограничения тока замыкания на землю требуется большая величина сопротивления (R), так как сопротивление реактора (xр) складывается арифметически с индуктивным сопротивлением системы, а следовательно, и напряжения в системе, и потери мощности при коротких замыканиях больше; конструктивно выполнение R сложнее, особенно в системах высоких напряжений и больших мощностей, и стоимость сооружения выше, чем для реакторов (усложняется охлаждения).
Таким образом, введение в нейтраль реактора для ограничения тока однофазного КЗ является более экономически целесообразным мероприятием, получившим соответствующее распространение. Область применения способа заземления нейтрали через активное сопротивление ограничена в основном генераторами и сетями генераторного напряжения.
Основные достоинства системы с глухим заземлением нейтрали заключаются в следующем: стабилизируется потенциал нейтрали и устраняются возможности появления устойчивых заземляющих дуг и связанных с ними последствий; облегчается работа изоляции при замыканиях на землю и переходных процессах, что дает возможность либо снизить уровень изоляции (а следовательно, экономии в затратах), либо повысить надежность работы установок в результате большего запаса прочности в изоляции при сохранении уровня изоляции по сравнению с другими способами заземления нейтрали; обеспечивается выполнение четкой, надежной, селективной и быстродействующей релейной защиты; облегчается эксплуатация системы в отношении режима нейтрали.
Однако система с глухим заземлением нейтрали имеет ряд недостатков: любое однофазное замыкание на землю является КЗ и релейная защита немедленно отключает поврежденный участок, т.е. нарушается бесперебойность электроснабжения, что требует для ограничения бестоковых пауз применять быстродействующие устройства АПВ и выполнять системы с резервированием для наиболее ответственных потребителей, это приводит к повышению затрат, дополнительным капиталовложениям и ущербу от недоотпуска продукции; наблюдается значительное электромагнитное влияние на линии связи, что ведет к увеличению затрат на защиту последних; удорожается релейная защита в связи с устройством ее в трехфазном исполнении; токи КЗ могут достигать очень больших значений (превышать токи трехфазных КЗ) при замыканиях на землю, что является причиной динамических разрушающих усилий, распространяющихся на значительную часть системы (повреждения железа статора при пробое изоляции на корпус, разрывы оболочек кабелей, разрушение гирлянд изоляторов на ЛЭП и т.п.); при больших токах КЗ уменьшается синхронизирующий момент (синхронные двигатели могут затормозиться, а параллельно работающие станции - выйти из синхронизма); существует опасность поражения людей вследствие больших напряжений прикосновения и шага из- за токов КЗ при однофазном замыкании на землю; значительно увеличиваются затраты на заземляющие устройства.
Глухое заземление нейтралей электроустановок не только предупреждает возникновение в них дуговых перенапряжений, но и приводит к облегчению изоляции по отношению к земле, что дает возможность снизить затраты, причем экономия увеличивается с ростом напряжения сети. В связи с этим глухозаземленная нейтраль нашла широкое применение в системах напряжением 110 кВ и выше. При необходимости ограничения тока однофазного КЗ производят разземле- ние нейтрали части трансформаторов.
Сети с глухозаземленной нейтралью применяют также в системах напряжением до 1000 В. Ее целесообразно применять в трехфазных системах питания напряжением 220 и 380 В при значительно разветвленной сети.
Дата добавления: 2019-02-12; просмотров: 488; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!