Режимы нейтралей низковольтных ЭС.

Выбор режима заземления нейтрали в сети 6-35 кВ (или по-другому способа заземления нейтрали) является исключительно важным вопросом при проектировании и эксплуатации (реконструкции). Режим заземления нейтрали в сети 6-35 кВ определяет:

· ток в месте повреждения и перенапряжения на неповрежденных фазах при однофазном замыкании;

· схему построения релейной защиты от замыканий на землю;

· уровень изоляции электрооборудования;

· выбор ОПН для защиты от перенапряжений;

· бесперебойность электроснабжения;

· допустимое сопротивление контура заземления подстанции;

· безопасность персонала и электрооборудования при однофазных замыканиях

Таким образом, очевидно, что режим заземления нейтрали в сети 6-35 кВ влияет на значительное число технических решений, которые реализуются в конкретной сети.

В сетях среднего напряжения (с номинальным напряжение до 69 кВ по зарубежной классификации) применяются четыре режима заземления нейтрали:

Рис.1 Режимы заземления нейтрали сетей среднего напряжения

То есть всего в мире в сетях среднего напряжения (до 69 кВ) в отличии от сетей высокого напряжения (110 кВ и выше) используются четыре возможных варианта заземления нейтральной точки сети, а именно:

· изолированная (незаземленная);

· заземленная через дугогасящий реактор;

· заземленная через резистор (низкоомный или высокоомный);

· глухозаземленная (в России не применяется)

Кроме указанных четырех режимов заземления нейтрали в мире применяется также комбинация (параллельное включение) дугогасящего реактора и резистора. Например, такая комбинация встречается в воздушных сетях 20 кВ Германии, где дугогасящий реактор обеспечивает гашение кратковременных однофазных перекрытий изоляции на землю, а низкоомный резистор подключается к нейтрали сети параллельно реактору только кратковременно специальным однофазным силовым выключателем. Резистор в такой схеме служит для селективного определения фидера с устойчивым однофазным замыканием на землю.

Таблица 1 Режим заземления нейтрали в сетях среднего напряжения 3-69 кВ в различных странах мира

Если посмотреть на мировую практику эксплуатации сетей среднего напряжения (см. табл.1), то хорошо видно, что в отличии от России, где используется режим изолированной нейтрали (примерно 80% сетей 6-35 кВ) и режим заземления через дугогасящий реактор (примерно 20% сетей 6-35 кВ), в других странах чаще всего применяется заземление нейтрали через резистор или дугогасящий реактор. Режим заземления нейтрали через резистор сравнительно новый и используется в России в ограниченном числе сетей 6-35 кВ. Впервые режим резистивного заземления нейтрали использовался в России в карьерных сетях 6 кВ в 1978-1983 г. [1, 2] и сетях 6 кВ собственных нужд блочных электростанций примерно 1987 г. [3]. Однако, несмотря на полученный положительный опыт, развития использования резистивного заземления нейтрали в СССР не произошло. Вероятно, это было связано с отсутствием в основном нормативном документе – «Правилах устройства электроустановок» разрешения на использование режима резистивного заземления нейтрали.

В настоящее время в России в сетях 6-35 кВ нормативными документами (Правилами устройства электроустановок) разрешены к применению только три режима заземления нейтрали. Пункт 1.2.16 ПУЭ, введенных в действие с 1 января 2003 г. гласит:

«…работа электрических сетей напряжением 3–35 кВ может предусматриваться как с изолированной нейтралью, так и с нейтралью, заземленной через дугогасящий реактор или резистор».

Таким образом, в сетях 6-35 кВ в России разрешены все режимы заземления нейтрали кроме глухого заземления.

Четкого определения и рекомендаций в каких случаях в сетях 6-35 кВ должен использоваться тот или иной режим заземления нейтрали в ПУЭ, к сожалению, нет. В том же пункте 1.2.16 только указаны граничные емкостные токи, начиная с которых должна применяться компенсация емкостного тока:

«Компенсация емкостного тока замыкания на землю должна применяться при значениях этого тока в нормальных режимах:

· в сетях напряжением 3-20 кВ, имеющих железобетонные и металлические опоры на воздушных линиях электропередачи, и во всех сетях напряжением 35 кВ - более 10 А;

· в сетях, не имеющих железобетонных и металлических опор на воздушных линиях электропередачи:

· более 30 А при напряжении 3-6 кВ;

· более 20 А при напряжении 10 кВ;

· более 15 А при напряжении 15-20 кВ;

· в схемах генераторного напряжения 6-20 кВ блоков генератор-трансформатор – более 5А».

Отсутствие рекомендаций по использованию режима нейтрали в сетях 6-35 кВ в ПУЭ скорее всего связано со сложностью формирования таких рекомендаций для большого разнообразия сетей 6-35 кВ (сельских, городских, сетей промышленных предприятий и др.) и необходимости учета при этом многих условий.

Из других нормативных документов, касающихся режима заземления нейтрали можно отметить также РД 34.20.179 (ТИ 34-70-070-87) «Типовая инструкция по компенсации емкостного тока замыкания на землю в электрических сетях 6-35 кВ». Это документ, касающийся исключительно компенсации емкостного тока замыкания на землю с помощью дугогасящих реакторов (катушек). Другие режимы заземления нейтрали в нем не рассматриваются.

В части существующих нормативных документов следует отметить отдельный пункт 5.11.8 в последней редакции «Правил технической эксплуатации электрических станций и сетей», посвященный режиму заземления нейтрали, который гласит: «…В сетях собственных нужд 6 кВ блочных электростанций допускается режим работы с заземлением нейтрали сети через резистор».

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: