А.2.3 Классификация электрических сетей по способу заземления нейтралей. Сети с изолированной нейтралью. Контроль изоляции в сети с изолированной нейтралью
Способы заземления нейтралей
Нейтралями электроустановок называют общие точки обмоток генераторов или трансформаторов, соединенных в звезду.
Вид связи нейтралей машин и трансформаторов с землей в значительной степени определяет уровень изоляции электроустановок и выбор коммутационной аппаратуры, значения перенапряжений и способы их ограниченияи т. д. В зависимости от режима нейтрали электрические сети разделяют на четыре группы: 1) сети с незаземлепныминейтралями; 2) сети с резонансно-заземленными нейтралями; 3) сети с эффективно-заземленными нейтралями; 4) сети с глухозаземленныминейтралями.
а) Трехфазные сети с незаземленными нейтралями
В нормальном режиме работы напряжение фаз сети относительно земли симметричны и равны фазному напряжению, а ёмкостные токи фаз относительно земли также симметричны и равны между собой. Емкостный ток фазы: 
.C – емкость фазы относительно земли. Геометрическая сумма емкостных токов трёх фаз равна нулю.
В случае металлического замыкания на землю в одной точке напряжения неповрежденных фаз относительно земли возрастают в 
раз и становятся равными междуфазному напряжению. Емкостные токи неповреждённых фаз также увеличиваются в раз. Ток повреждённой фазы будет равен нулю, так как эта ёмкость является закороченной. Геометрическая сумма векторов ёмкостных токов неповреждённых фаз определяет вектор тока через место повреждения. Ток Ic оказывается в 3 раза больше, чем ёмкостный ток фазы в нормальном режиме: 
.Ic зависит от напряжения сети, частоты и емкости фаз относительно земли
|
|
|
В случае замыкания на землю через переходное сопротивление напряжение поврежденной фазы относительно земли будет больше нуля, но меньше фазного, а неповрежденных фаз – больше фазного, но меньше линейного. Меньше будет и ток замыкания на землю.
При однофазных замыканиях на землю в сетях с незаземленной нейтралью треугольник линейных напряжений не искажается, поэтому потребители, включенные на междуфазные напряжения, продолжают работать нормально.
б) Трехфазные сети с резонансно-заземленными нейтралями
Для компенсации емкостного тока на землю 
внейтраль генераторов или трансформаторов включают дугогасящие реакторы, индуктивное сопротивление которых соответствует емкостному сопротивлению сети: 
. При замыкании на фазы на землю в месте повреждения протекают токи и 
, сдвинутые на 180° друг относительно друга , следовательно, результирующий ток 
будет недостаточен для поддержания дуги, и она не возникнет. Изоляция не будет подвергаться опасным перенапряжениям, приводящим к КЗ и отключению линий. Настроить дугогасящий реактор можно в резонанс (когда 
), в режим недокомпенсации (когда 
) и в режим перекомпенсации (когда 
). Желательна настройка в резонанс.
|
|
|
в) Трехфазные сети с глухо- и эффективно-заземленными нейтралями
Глухое заземление нейтрали применяется в сетях до 1кВ. При этом все нейтрали источников питания соединяются с землей.
В сетях 110 кВ и выше определяющим в выборе способа заземления нейтралей является фактор стоимости изоляции. Здесь применяется эффективное заземление нейтралей, при котором во время однофазных замыканий напряжение на неповрежденных фазах равно примерно 0,8 междуфазного напряжения в нормальном режима работы. Это основное, достоинство такого способа заземления нейтралей.
Недостатком режима заземленной нейтрали является то, что замыкание фазы на землю является коротким замыканием и требует немедленного отключения. Значительная часть однофазных замыканий в сетях 110 кВ и выше при снятии напряжения самоустраняется, поэтому автоматическое повторное включение (АПВ) восстанавливает питание потребителей.
Контроль изоляции
В сетях с изолированной нейтралью контроль состояния изоляции легко осуществить с помощью трех вольтметров. Вольтметры подключаются к зажимам основной вторичной обмотки трехфазного трехобмоточноготрансфрматора напряжения серии НТМИ. Для этой же цели могут использоваться и однофазные трансформаторы напряжения (рис. 1).
|
|
|
При нарушении изоляции фазы (замыкании ее на землю) показание вольтметра на этой фазе снизится, а показания вольтметров на двух других неповрежденных фазах возрастут. При металлическом замыкании на землю вольтметр поврежденной фазы покажет нуль, а на других фазах напряжение возрастет в 1,73 раз и вольтметры покажут линейные напряжения.
О нарушении изоляции фазы оперативный персонал подстанции может узнать и по работе сигнальных устройств. В качестве сигнального устройства применяется реле контроля изоляции Н, которое подключается к выводам дополнительной вторичной обмотки трансформатора. При замыкании на землю на зажимах этой обмотки возникает напряжение нулевой последовательности 3U0, реле Н срабатывает и подает сигнал.
Дата добавления: 2018-04-04; просмотров: 758; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!