Driftsätt för neutralerna i kraftsystemets transformatorer

Transformatorer har neutraler vars driftsätt eller arbetssätt jordning beror på:

• krav på säkerhet och arbetsskydd för personal,

• tillåtna jordfelsströmmar,

• överspänningar till följd av jordfel, såväl som driftspänningen för de intakta faserna av den elektriska installationen i förhållande till jorden, som bestämmer isoleringsnivån för elektriska apparater,

• behovet av att säkerställa tillförlitlig drift av jordningsreläet,

• möjligheten att använda de enklaste systemen för elektriska nätverk.

Vid enfas jordfel bryts symmetrin i det elektriska systemet: fasspänningarna i förhållande till jord förändras, jordfelsströmmar uppstår, överspänningar uppstår i nätverk. Graden av symmetriändring beror på neutralläget.

Det neutrala läget har en betydande inverkan på driftsätten för elektriska mottagare, kraftsystemscheman, parametrar för den valda utrustningen.

Nätnul Det är en uppsättning sammankopplade nollpunkter och ledare som kan isoleras från elnätet eller anslutas till jord genom lågt eller högt motstånd.

Följande neutrala lägen används:

• döv jordad neutral,

• isolerad neutral,

• effektivt jordad neutral.

Valet av neutralt läge i elektriska nätverk bestäms av den kontinuerliga tillförseln av konsumenter, arbetets tillförlitlighet, säkerhet för servicepersonal och effektivitet av elektriska installationer.

Neutrala transformatorer av trefasiga elektriska installationer, till vars lindningar elektriska nätverk är anslutna, kan jordas direkt med induktivt eller aktivt motstånd eller isoleras från jord.

Om transformatorlindningens nolla är ansluten till jordningsanordningen direkt eller genom ett lågt motstånd, kallas denna nolla blindjordad, och nätverken som är anslutna till den respektive nätverk med en jordad noll.

En nolla som inte är ansluten till en jordningsenhet kallas en isolerad nolla.

Nätverk, vars nolla är ansluten till jordningsanordningen genom en reaktor (induktiv resistans), som kompenserar för nätverkets kapacitiva ström, kallas nätverk med en resonansjordad eller kompenserad noll.

Nätverk vars nolla är jordad genom ett motstånd (motstånd) kallas ett nätverk med en resistivt jordad noll.

Elnät med en spänning högre än 1 kV, där jordfelsfaktorn inte överstiger 1,4 (jordfelsfaktorn är förhållandet mellan potentialskillnaden mellan den oskadade fasen och jord vid punkten för ett jordfel hos en annan eller två andra faser till potentialskillnaden mellan fasen och marken i det ögonblicket före stängning) kallas nätverk med effektivt jordad neutral.

Elinstallationer, beroende på elsäkerhetsåtgärder, är indelade i 4 grupper:

• elektriska installationer med spänningar över 1 kV i nätverk med en effektivt jordad nolla (med höga jordfelsströmmar),

• elektriska installationer med en spänning över 1 kV i nätverk med en isolerad noll (med låga jordströmmar),

• elektriska installationer med en spänning på upp till 1 kV med en jordad noll,

• elinstallationer med spänning upp till 1 kV med isolerad noll.

Neutrala lägen för trefassystem

Spänning, kV Neutralläge Anm. 0.23 Dövjordad neutral Säkerhetskrav. Alla elektriska kapslingar är jordade 0,4 0,69 Isolerad neutral För att förbättra strömförsörjningens tillförlitlighet 3,3 6 10 20 35 110 Effektivt jordad neutral För att minska spänningen från öppna faser till jord när en fas är kortsluten till jord och minska den nominella isolationsspänningen 220 3705 501 0

System med blindjordad nolla är system med hög jordfelsström. Vid kortslutning kopplas kortslutningen automatiskt bort. I 0,23 kV och 0,4 kV system dikteras denna avstängning av säkerhetskrav. Alla utrustningsramar är jordade samtidigt.

Systemen 110 och 220 kV och uppåt är implementerade med en effektivt jordad nolla... Vid kortslutning utlöses även kortslutningen automatiskt. Här leder jordning av nollan till en minskning av den märkta isolationsspänningen. Den är lika med fasspänningen för de oskadade faserna till jord. För att begränsa storleken på jordfelsströmmarna är inte alla transformatorns nolla jordade (effektiv jordning).

Neutrala lägen för trefassystem: a — jordad neutral, b — isolerad neutral

Isolerad nolla kallad neutral, inte ansluten till en jordningsenhet eller ansluten via enheter som kompenserar för den kapacitiva strömmen i nätverket, spänningstransformatorer och andra högresistansanordningar.

Ett system med en isolerad neutral som används för att förbättra strömförsörjningens tillförlitlighet. Det kännetecknas av det faktum att när en fas är stängd mot marken ökar fasledarnas spänning i förhållande till marken till linjespänning, och spänningarnas symmetri bryts. Kapacitiv ström flyter mellan linje och noll. Om det är mindre än 5A, är det tillåtet att fortsätta driften i upp till 2 timmar för turbingeneratorer med en effekt på upp till 150 MW och för hydrogeneratorer - upp till 50 MW. Om det visar sig att kortslutningen inte inträffade i generatorns lindning, utan i nätverket, tillåts arbete i 6 timmar.

Nät från 1 till 10 kV är nät med generatorspänning för kraftverk och lokala distributionsnät. När en fas är jordad i ett sådant system ökar spänningen för de oskadade faserna i förhållande till jord till värdet av nätverksspänningen. Isoleringen måste därför klassificeras för denna spänning.

Den största fördelen med det isolerade neutrala läget är möjligheten att leverera energi till matarkonsumenter och konsumenter med ett enfas jordfel.

Nackdelen med detta läge är den svåra upptäckten av platsen för jordfelet.

Den ökade tillförlitligheten hos läget (det vill säga möjligheten till normal drift i händelse av enfas jordfel, som utgör en betydande del av nedbrytningen av elektrisk utrustning) för den isolerade nollan leder till dess obligatoriska användning vid spänningar över 1 kV till och med 35 kV, eftersom dessa nät försörjer stora grupper av konsumenter och konsumenter av energi.

Från en spänning på 110 kV och däröver blir användningen av ett isolerat neutralläge ekonomiskt olönsamt, eftersom ökningen av spänningen i förhållande till marken från fas till linje kräver en betydande ökning av fasisoleringen. Användning av isolerat neutralläge upp till 1 kV är tillåtet och motiverat av ökade krav på elsäkerhet.

Läs också: Användningen av elektriska nätverk med en isolerad noll