Elektriska nätverk med en effektivt jordad neutral
En effektivt jordad nollpunkt är en jordad nolla i ett trefasförsörjningsnät med en spänning över 1 kV, där jordfelsfaktorn inte överstiger 1,4.
Vad betyder det? Fas-till-jord-spänningen vid kortslutning av en eller två andra fasledare till jorden ska delas med fas-till-jord-spänningen i det ögonblicket fram till jordfelsögonblicket, och förhållandet ska inte vara mer än 1,4.
Med andra ord, om ett fas-jordfel inträffar i ett trefasnät med en isolerad noll, så ökar spänningen mellan de återstående faserna och jorden med cirka 1,73 gånger samtidigt för ett nätverk med en effektivt jordad noll, detta värde överstiger inte 1,4. …
Denna aspekt är viktig när det gäller högspänningsnätverk, där det tack vare den effektivt jordade nollan inte finns något behov av att öka mängden isolering i utrustningen och i själva nätverken, det vill säga produktionen av nätverk och enheter som kommer att fungera under förhållanden med effektiv jordad neutral kommer alltid att vara billigare.
International Electrotechnical Commission rekommenderar att extrahög- och högspänningsnätverk med nolla anslutna till jord eller nolla anslutna till jord genom låg resistans klassificeras som nät med en effektivt jordad nolla. Speciellt i Ryssland klassificeras nätverk med en spänning på 110 kV som nätverk med en effektivt jordad neutral.
Enligt reglerna för teknisk drift av elektriska installationer av konsumenter, för nätverk med en effektivt jordad noll, justeras jordningsanordningens maximala motstånd till 0,5 Ohm, med hänsyn till den naturliga jordningen, och den konstgjorda jordningsanordningen bör inte ha ett motstånd på mer än - större än 1 Ohm. Detta gäller 1 kV elinstallationer där jordfelsströmmen överstiger 500 A.
Denna bestämmelse dikteras av behovet av att passera stora strömmar genom enheten i händelse av kortslutning till jord när nätspänningen är extra hög eller hög, och kravet att begränsa spänningen mellan arbetsfaserna och jord, för att minska i en nödsituation en farlig överspänning och beröringsspänning, samt kompensera potentialer utanför transformatorstationen.
Det är nödvändigt att jämnt fördela potentialerna på transformatorstationens territorium, samt utesluta uppkomsten av stegspänningar på avstånd från transformatorstationen, vilket uppnås genom att använda potentialutjämningsanordningar, som är en obligatorisk del av jordningsanordningarna för effektivt jordade neutraler.
Viktiga nyanser och krav vid implementeringen av jordningsanordningar för nätverk med effektivt jordade neutraler skapar svårigheter i deras beräkning och konstruktion, gör dessa strukturer materialintensiva, särskilt om jorden har hög motståndskraft, såsom stenig, stenig eller sandig jord. Byggvillkoren är snäva.
Naturligtvis finns några så kallade nackdelar inneboende i nätverk med effektivt jordade neutrala och är typiska. Genom transformatorns jordade nolla, vid kortslutning till jord, uppstår en betydande kortslutningsström och denna måste snabbt elimineras genom frånkoppling, tack vare reläskyddsanordningarna.
Främst kortslutningar till jord i 110 kV högspänningsnät är självavskiljande och tack vare automatiska stängningsanordningar strömmen återställs. För att kunna tappa ut stora strömmar byggs jordslingor, men de är dyra.
Enfasiga kortslutningsströmmar till jord, i fallet med ett stort antal jordade transformatornollpunkter, kan överstiga strömmen i en trefaskrets, och för att eliminera detta tillstånd är ett sätt för partiell jordning av transformatornollställen. används, för denna del av transformatorerna (110-220 kV) är inte jordade, de nollställen isoleras genom att anslutas till öppna frånskiljare. Eller så begränsar de transformatorns kortslutningsström till jord genom att jorda dess nolla genom ett speciellt motstånd.
För var och en av sektionerna i nätverket hittas det minsta antalet jordade neutraler genom beräkningar. Baserad krav på reläskydd för att upprätthålla jordfelsströmmar på en viss nivå och för att säkerställa skyddet av isoleringen av jordade nollpunkter från överspänningar väljs lämpliga jordningspunkter för kraftsystemet.
Faktum är att transformatorer för 110 - 220 kV, traditionellt för våra tillverkare, kännetecknas av reducerad neutral isolering, till exempel för 110 kV transformatorer med spänningsreglering under belastning motsvarar nollisoleringen 35 kV, eftersom kopplingsanordningar med isoleringsklass ingår på neutralsidan 35 kV. Detsamma gäller 220 kV transformatorer. Den ekonomiska effekten är betydande.
Sådana transformatorer är utformade för att fungera i nätverk med en effektivt jordad noll, och spänningen under en kortslutning till jord från sådana nätverk kommer inte att överstiga en tredjedel av linjevärdet, det vill säga 42 kV för 110 kV.
För överspänningsskydd av jordade nollpunkter, för skydd i tomgångslägen med partiella fasanslutningar eller avbrott av transformatorer med isolerade nollpunkter, används korttidsöverspänningsskyddsanordningar-ventiler. Nollpunkterna skyddas av begränsare för den maximalt tillåtna släckspänningen på 50 kV.