Električne mreže s učinkovito uzemljenom nultom

Učinkovito uzemljena nula je uzemljena nula trofazne opskrbne mreže s naponom iznad 1 kV, gdje faktor zemljospoja ne prelazi 1,4.

Što to znači? Napon faza-zemlja u slučaju kratkog spoja jednog ili dva druga fazna vodiča na zemlju mora se podijeliti s naponom faza-zemlja u tom trenutku do trenutka zemljospoja, a omjer mora ne biti veći od 1,4.

Drugim riječima, ako dođe do kvara faza-zemlja u trofaznoj mreži s izoliranom neutralnom nulom, tada se napon između preostalih faza i zemlje povećava za oko 1,73 puta u isto vrijeme za mrežu s učinkovito uzemljenom neutralnom nulom, ova vrijednost ne prelazi 1,4. …

Ovaj aspekt je važan kada su u pitanju visokonaponske mreže, gdje zahvaljujući učinkovito uzemljenoj neutralnoj neutralnoj vodi nema potrebe za povećanjem količine izolacije u opremi i samim mrežama, odnosno proizvodnji mreža i uređaja. koji će raditi u uvjetima s efektivnim uzemljenim neutralom uvijek će biti jeftiniji.

Međunarodna elektrotehnička komisija preporučuje da se mreže posebno visokog i visokog napona s neutralnim elementima spojenim na uzemljenje ili neutralnim elementima spojenim na zemlju preko niskog otpora klasificiraju kao mreže s učinkovito uzemljenim neutralnim elementom. Konkretno, u Rusiji su mreže s naponom od 110 kV klasificirane kao mreže s učinkovito uzemljenom neutralnom nulom.

Prema pravilima za tehnički rad električnih instalacija potrošača, za mreže s učinkovito uzemljenom nultom, najveći otpor uređaja za uzemljenje podešen je na 0,5 Ohma, uzimajući u obzir prirodno uzemljenje, a uređaj za umjetno uzemljenje ne bi trebao imati otpor veći od - veći od 1 Ohma. Ovo se odnosi na električne instalacije od 1 kV gdje struja zemljospoja prelazi 500 A.

Ova odredba je diktirana potrebom propuštanja velikih struja kroz uređaj u slučaju kratkog spoja na masu kada je mrežni napon posebno visok ili visok, te zahtjevom za ograničenjem napona između radnih faza i zemlje, kako bi se smanjiti u hitnim slučajevima opasan prekoračni napon i napon dodira, kao i kompenzaciju potencijala izvan trafostanice.

Potrebno je ravnomjerno rasporediti potencijale na području trafostanice, kao i isključiti pojavu koračnih napona na udaljenosti od trafostanice, što se postiže korištenjem uređaja za izjednačavanje potencijala, koji su obvezni dio uzemljivača za učinkovito uzemljene neutralne.

Važne nijanse i zahtjevi u implementaciji uređaja za uzemljenje za mreže s učinkovito uzemljenim neutralima stvaraju poteškoće u njihovom proračunu i konstrukciji, čine ove strukture materijalno intenzivnim, posebno ako tlo ima visoku otpornost, kao što je kamenito, kamenito ili pjeskovito tlo. Uvjeti gradnje su strogi.

Naravno, neki takozvani nedostaci svojstveni su mrežama s učinkovito uzemljenom neutralnom jedinicom i tipični su. Kroz uzemljenu neutralu transformatora, u slučaju kratkog spoja na zemlju, dolazi do značajne struje kratkog spoja koju je potrebno brzo otkloniti odvajanjem, zahvaljujući relejnim zaštitnim uređajima.

Uglavnom se kratki spojevi na zemlju u visokonaponskim mrežama od 110 kV sami odvajaju i zahvaljujući uređaji za automatsko zatvaranje struja je ponovno uspostavljena. Da bi se mogle odvoditi velike struje, grade se petlje za uzemljenje, ali su skupe.

Jednofazne struje kratkog spoja na uzemljenje, u slučaju velikog broja uzemljenih neutralnih spojeva transformatora, mogu premašiti struju trofaznog strujnog kruga, a kako bi se to stanje uklonilo, primjenjuje se način djelomičnog uzemljenja neutralnih vodova transformatora. korišteni, za ovaj dio transformatora (110-220 kV) nisu uzemljeni, neutralni su izolirani spajanjem na otvorene rastavljače. Ili ograničavaju struju kratkog spoja transformatora na uzemljenje uzemljenjem njegove nule kroz poseban otpor.

Za svaki od odjeljaka mreže minimalni broj uzemljenih neutralnih vodova se pronalazi izračunima. Na temelju zahtjevi relejne zaštite za održavanje struja zemljospoja na određenoj razini i za osiguranje zaštite izolacije uzemljenih neutralnih vodova od prenapona odabiru se odgovarajuće točke uzemljenja elektroenergetskog sustava.

Činjenica je da se transformatori za 110 — 220 kV, tradicionalno za naše proizvođače, odlikuju smanjenom neutralnom izolacijom, na primjer, za transformatore od 110 kV s regulacijom napona pod opterećenjem, neutralna izolacija odgovara 35 kV, budući da su sklopni uređaji s klasom izolacije uključeni su na neutralnoj strani 35 kV. Isto vrijedi i za transformatore 220 kV. Ekonomski učinak je značajan.

Takvi transformatori dizajnirani su za rad u mrežama s učinkovito uzemljenom neutralnom nulom, a napon tijekom kratkog spoja na zemlju iz takvih mreža neće premašiti jednu trećinu vrijednosti linije, to jest 42 kV za 110 kV.

Za prenaponsku zaštitu uzemljenih neutralnih vodova, za zaštitu u praznom hodu s djelomičnim faznim spojevima ili prekidima transformatora s izoliranim neutralnim vodovima koriste se kratkotrajne prenaponske zaštite-ventili. Neutralni su zaštićeni graničnicima za najveći dopušteni napon gašenja od 50 kV.