Частичное заземление нейтрали 6 кв: Заземление нейтралей и защита разземленных нейтралей трансформаторов от перенапряжений

Заземление нейтралей и защита разземленных нейтралей трансформаторов от перенапряжений

Подробности

Категория: Практика

• трансформатор
• РЗиА
• заземление
• нейтраль
• режимы работы
• перенапряжения

В современных энергосистемах сети 110 кВ и выше эксплуатируются с эффективным заземлением нейтралей обмоток силовых трансформаторов. Сети напряжением 35 кВ и ниже работают с изолированной нейтралью или заземлением через дугогасящие реакторы.

Каждый вид заземления имеет свои преимущества и недостатки.
В сетях с изолированной нейтралью однофазное замыкание на землю не приводит к короткому замыканию. В месте замыкания проходит небольшой ток, обусловленный емкостью двух фаз на землю. Значительные емкостные токи обычно компенсируются полностью или частично включением в нейтраль трансформатора дугогасящего реактора. Остаточный в результате компенсации малый ток не способен поддерживать горение дуги в месте замыкания, поэтому поврежденный участок, как правило, не отключается автоматически. Металлическое однофазное замыкание на землю сопровождается повышением напряжения на неповрежденных фазах до линейного, а при замыкании через дугу возможно появление перенапряжений, распространяющихся на всю электрически связанную сеть, в которой могут находиться участки с ослабленной изоляцией. Чтобы уберечь трансформаторы, работающие в сетях с изолированной нейтралью или с компенсацией емкостных токов, от воздействия повышенных напряжений, изоляцию их нейтралей выполняют на тот же класс напряжения, что и изоляцию линейных вводов. При таком уровне изоляции не требуется применение никаких средств защиты нейтралей, кроме вентильных разрядников, включаемых параллельно дугогасящему реактору.

В сетях с эффективным заземлением нейтрали (рис. 1.19) однофазное замыкание на землю приводит к короткому замыканию. Ток короткого замыкания (КЗ) проходит от места повреждения по земле к заземленным нейтралям трансформаторов Т1 и Т2 распределяясь обратно пропорционально сопротивлениям ветвей. Поврежденный участок выводится из работы действием защит от замыканий на землю. Через трансформаторы (ТЗ и Т4), нейтрали которых не имеют глухого заземления, ток однофазного КЗ не проходит.

С учетом того, что однофазное КЗ является частым (до 80% случаев КЗ в энергосистемах приходится на однофазные КЗ) и тяжелым видом повреждений, принимают меры по уменьшению токов КЗ. Одной из таких мер является частичное разземление нейтралей трансформаторов.
Нейтрали автотрансформаторов не разземляются, так как они рассчитаны для работы с обязательным заземлением концов общей обмотки.

Число заземленных нейтралей на каждом участке сети устанавливается расчетами и принимается минимальным. При выборе точек заземления нейтралей в энергосистеме руководствуются как требованиями релейной защиты в части поддержания на определенном уровне токов замыкания на землю, так и обеспечением защиты изоляции разземленных нейтралей от перенапряжений. Последнее обстоятельство вызвано тем, что все трансформаторы 110-220 кВ отечественных заводов имеют пониженный уровень изоляции нейтралей. Так, у трансформаторов 110 кВ с регулированием напряжения под нагрузкой уровень изоляции нейтралей соответствует стандартному классу напряжения 35 кВ, что обусловлено включением со стороны нейтрали переключающих устройств с классом изоляции 35 кВ. Трансформаторы 220 кВ имеют также пониженный на класс уровень изоляции нейтралей. Во всех случаях это дает значительный экономический эффект, и тем больший, чем выше класс напряжения трансформатора.
Выбор указанного уровня изоляции нейтралей трансформаторов, предназначенных для работы в сетях с эффективно заземленной нейтралью, технически обосновывается значением напряжения, которое может появиться на нейтрали при однофазном КЗ. А оно может достигнуть почти 1/3 линейного напряжения (например, для сетей 110 кВ около 42 кВ — действующее значение). Очевидно, что изоляция класса 35 кВ разземленной нейтрали нуждается в защите от повышенных напряжений. Кроме того, при неполнофазных отключениях (или включениях) ненагруженных трансформаторов с изолированной нейтралью переходный процесс сопровождается кратковременными перенапряжениями. Достаточно надежной защитой нейтралей от кратковременных перенапряжений является применение вентильных разрядников. Нейтрали трансформаторов 110 кВ защищаются разрядниками 2хРВС-20 с наибольшим допустимым действующим напряжением гашения 50 кВ.

Однако практика показывает, что на нейтрали трансформаторов могут воздействовать не только кратковременные перенапряжения. Нейтрали могут оказаться под воздействием фазного напряжения промышленной частоты (для сетей 110 кВ 65-67 кВ), которое опасно как для изоляции трансформатора, так и для разрядника в его нейтрали. Такое напряжение может появиться и длительно (десятки минут) оставаться незамеченным при неполнофазных режимах коммутации выключателями, разъединителями и отделителями ненагруженных трансформаторов, а также при некоторых аварийных режимах.

Рис. 1.19. Однофазное короткое замыкание в сети с эффективным заземлением нейтрали.

Неполнофазное включение ненагруженных трансформаторов. На рис. 1.20 показан трехфазный трансформатор с изолированной нейтралью. Из векторной диаграммы видно, что при симметричном напряжении сети и параметрах схемы токи намагничивания и магнитные потоки в сердечнике также симметричны, т. е. , , а напряжение на нейтрали равно нулю.
При пофазной коммутации трансформатора его электрическое и магнитное состояние изменяется. Включение трансформатора со стороны обмотки, соединенной в звезду, двумя фазами (рис. 1. 20, б) приводит к исчезновению потока Фс и появлению на нейтрали и на отключенной фазе напряжения, равного половине фазного:

Напряжение на разомкнутых контактах коммутационного аппарата

При подаче напряжения по одной фазе все обмотки трансформатора и его нейтраль будут находиться под напряжением включенной фазы. Между разомкнутыми контактами аппарата напряжение D U = U л .
В эксплуатации задержка в устранении неполнофазных режимов ненагруженных трансформаторов неоднократно приводила к авариям. Лучшей мерой защиты пониженной изоляции трансформаторов от опасных напряжений является глухое заземление их нейтралей. Поэтому необходимо перед включением или отключением от сети (разъединителями, отделителями или воздушными выключателями) трансформаторов 110-220 кВ, у которых нейтраль защищена вентильными разрядниками, глухо заземлять нейтраль включаемой под напряжение или отключаемой обмотки, если к тем же шинам или к питающей линии не подключен другой трансформатор с заземленной нейтралью.

Испытаниями установлено, что глухое заземление нейтрали трансформатора облегчает процессы отключения и включения намагничивающих токов. Дуга при отключении трансформатора горит менее интенсивно и быстро гаснет.
Отключение заземляющего разъединителя в нейтрали трансформатора, работающего нормально с разземленной нейтралью, защищенной разрядником, следует производить сразу же после включения под напряжение и проверки полнофазности включения коммутационного аппарата. Нельзя длительно оставлять заземленной нейтраль, если это не предусмотрено режимом работы сети. Заземлением нейтрали вносится изменение в распределение токов нулевой последовательности и нарушается селективность действия защит от однофазных замыканий на землю.

Схемы питания от одиночных и двойных проходящих линий 110-220 кВ подстанций, выполненных по упрощенным схемам, в настоящее время получили широкое распространение. Число присоединяемых к линии трансформаторов не регламентируется и доходит до четырех-пяти. Если к линии присоединены два трансформатора и более (рис. 1.21), то целесообразно постоянно (или на время производства операций) хотя бы у одного из них иметь глухое заземление нейтрали (трансформаторы Т2 и ТЗ на рис. 1.21). Это позволит избежать появления опасных напряжений на изолированных нейтралях других трансформаторов в случае неполнофазной подачи напряжения на линию вместе с подключенными к ней трансформаторами.

Так, при однофазном включении (фаза В) питающей линии под напряжение (рис. 1.22, а) в сердечниках отключенных фаз трансформатора с глухозаземленной нейтралью T 1 замкнется магнитный поток Ф B неотключенной фазы. Он наведет в обмотках фаз А и С примерно равные ЭДС взаимоиндукции Е A и ес. Трансформатор T 1 будет находиться в уравновешенном однофазном режиме.

При однофазной симметричной системе напряжений на линейных выводах трансформатора (сумма этих напряжений равна нулю) напряжение на незаземленной нейтрали Т2 относительно земли также равно нулю:

где
При двухфазном включении (фаз А и В) питающей линии (рис. 1.22, б) по сердечнику отключенной фазы замыкается суммарный магнитный поток Ф A +Ф B =-Ф C , который наведет в обмотке отключенной фазы ЭДС взаимоиндукции E C , равную по значению и направлению напряжению фазы U c , если бы она была включена. Таким образом, на линейных вводах всех подключенных к линии трансформаторов образуется симметричная трехфазная система напряжений, при которой напряжение на изолированной нейтрали трансформатора Т2 равно нулю:

где

Рис. 1.20. Полнофазный (а) и двухфазный (б) режимы включения ненагруженного трансформатора с изолированной нейтралью

Рис. 1.21. Схема питания ответвительных подстанций от проходящей линии

В сетях с эффективно заземленной нейтралью трансформаторы подвержены опасным перенапряжениям в аварийных режимах, когда, например, при обрыве и соединении провода с землей выделяется по тем или иным причинам участок сети, не имеющий заземленной нейтрали со стороны источника питания. На таком участке напряжение на нейтралях трансформаторов становится равным по значению и обратным по знаку ЭДС заземленной фазы, а напряжение неповрежденных фаз относительно земли повышается до линейного. Возникающие при этом в результате колебательного перезаряда емкостей фаз на землю перенапряжения представляют собой серьезную опасность для изоляции трансформаторов и другого оборудования участка.

В сетях с эффективно заземленной нейтралью на случай перехода части сети в режим работы с изолированной нейтралью от замыканий на землю предусматривают защиты, реагирующие на напряжение нулевой последовательности 3 U о , которое появляется на зажимах разомкнутого треугольника трансформатора напряжения при соединении фазы с землей. Защиты действуют на отключение выключателей трансформаторов с незаземленной нейтралью. Защиты от замыканий на землю в сети настраивают таким образом, чтобы при однофазном повреждении первыми отключались питающие сеть трансформаторы с изолированной нейтралью, а затем трансформаторы с заземленной нейтралью. На тех подстанциях 110 кВ, где силовые трансформаторы не могут получать подпитку со стороны СН и НН, такие защиты от замыканий на землю не устанавливаются, не производится также и глухое заземление нейтралей.

Рекомендации оперативному персоналу. На основании изложенного оперативному персоналу могут быть даны следующие рекомендации.
При выводе в ремонт силовых трансформаторов, а также изменениях схем подстанций необходимо следить за сохранением режима заземления нейтралей, принятого в энергосистеме, и не допускать при переключениях в сетях с эффективно заземленной нейтралью выделения участков без заземления нейтралей у питающих сеть трансформаторов.

Во избежание же автоматического выделения таких участков на каждой системе шин подстанции, где возможно питание от сети другого напряжения, желательно иметь трансформатор с заземленной нейтралью с включенной на нем токовой защитой нулевой последовательности. В случае вывода в ремонт трансформатора, нейтраль которого заземлена, необходимо предварительно заземлить нейтраль другого параллельно работающего с ним трансформатора.
Без изменения положения нейтралей других трансформаторов производится отключение трансформаторов с изолированной нейтралью (трансформаторы старых выпусков с равнопрочной изоляцией выводов) или нейтралью, защищенной вентильным разрядником.

Сеть с эффективным заземлением нейтрали — сеть, в которой заземлена большая часть нейтралей обмоток силовых трансформаторов. При однофазном замыкании в такой сети напряжение на неповрежденных фазах не должно превышать 1,4 фазного напряжения нормального режима работы сета. В СССР сети напряжением 110 кВ и выше, работающие, как правило, с глухозаземленной нейтралью, относят к сетям с эффективно заземленной нейтралью

Неполнофазным отключением (включением) называется коммутация, при которой выключатели, разъединители или отделители в цепи оказываются включенными не тремя, а двумя или даже одной фазой

• Назад
• Вперёд

org/BreadcrumbList»>
• Вы здесь:  
• Главная
• Оборудование
• Трансформаторы
• Практика
• Ремонт переключающего устройства РПН типа РС-3

Еще по теме:

• Характеристики режима высокоомного заземления нейтрали через резистор
• Характеристика режима резонансного заземления нейтрали (компенсированная нейтраль)
• Перенапряжения в нейтрали силовых трансформаторов 6-220кВ
• Несимметричные режимы трехфазных трансформаторов
• Газовое реле РГЧЗ-66 и работа элементов реле при повреждениях силового трансформатора

Трансформаторы

Высоковольтные резисторы заземления нейтрали сети серии ВР 6-35 кВ — Энерган

Режим заземления нейтрали в сети 6-35 кВ определяет бесперебойность электроснабжения потребителей, безопасность персонала и электрооборудования при однофазном замыкании на землю (ОЗЗ), перенапряжения на неповрежденных фазах при ОЗЗ, ток в месте повреждения при ОЗЗ, принцип построения релейной защиты от замыканий на землю, уровень изоляции электрооборудования, допустимое сопротивление контура заземления подстанции.

В мире в сетях среднего напряжения используются три возможных варианта режима работы нейтрали:
— изолированная (незаземленная) нейтраль;
— заземленная нейтраль через дугогасящий реактор;
— заземленная нейтраль через резистор.

Анализируя  мировой опыт эксплуатации сетей среднего напряжения, можно сделать вывод , что в отличии от России, где широко используется режим изолированной нейтрали (более 85% сетей 6-35кВ) и режим заземления через дугогасящий реактор (до 15 % сетей 6-35кВ),
большое число Европейских стан и стран Северной и Южной Америки используют нейтраль, заземленную через резистор.

В  России с учетом опыта эксплуатации зарубежных сетей среднего напряжения признана целесообразной тенденция постепенного перехода на заземление нейтрали сети 6-35 кВ через резистор

Происходит постепенная планомерная  модернизация системы заземления нейтрали сетей 6-35 кВ путем заземления её через резистор и переход на резистивную систему заземления нейтрали сетей 6-35 кВ

Резисторы для заземления нейтрали устанавливаются на каждой секции шин напряжением 6-35кВ на питающих подстанциях, применяют высокоомные и низкоомные резисторы в зависимости от параметров и состояния сети 6-35 кВ.

Высокоомный резистор заземления нейтрали ВР

Высоковольтный высокоомный резистор заземления нейтрали ВР предназначен для ограничения дуговых перенапряжений в случае возникновения однофазного замыкания на землю в сетях 6-35 кВ. Также резистор используется для исключения феррорезонансных явлений в измерительных трансформаторах напряжения, устраняет их влияние на оборудование, уменьшает сверхнормативное напряжение смещения нейтрали.

В случае использования высокоомного резистивного заземления нейтрали, суммарный ток в месте замыкания (сумма активного тока резистора и емкостного тока сети) не превышает 10 А. Как правило, в данном случае отсутствует необходимость отключения оборудования в составе сети, а установленные защиты работают на сигнал.

Высокоомное резистивное заземление нейтрали может быть использовано в сетях с емкостным током I_C не более 5÷7 А. При этом активный ток I_R, создаваемый резистором, должен быть больше емкостного тока сети.

В последнее время наблюдается тенденция к использованию «комбинированного» заземления нейтрали. В данном случае высокоомный резистор (ВР) подключается параллельно дугогасящему реактору (ДГР). Данное техническое решение позволяет снизить естественное напряжение несимметрии нейтрали сети.

Низкоомный резистор заземления нейтрали ВР

Применение низкоомного резистора заземления нейтрали исключает опасность развития однофазного замыкания на землю в двойное замыкание на землю или межфазное короткое замыкание при корректном срабатывании релейной защиты на отключение. Также данное решение полностью исключает вероятность дуговых прерывистых ОЗЗ, уменьшает длительность воздействия на изоляцию элементов сети перенапряжений на неповреждённых фазах в переходных режимах ОЗЗ, исключает возможность возникновения феррорезонансных процессов в сети.

Низкоомное резистивное заземление нейтрали может быть использовано в сетях с любыми значениями емкостного тока, при этом активный ток I_R, создаваемый резистором, также должен быть больше емкостного тока сети.

Как правило, ток, создаваемый резистором в случае низкоомного резистивного заземления нейтрали, находится в диапазоне от 20 до 2000 А. Величина тока, создаваемого резистором, рассчитывается исходя из следующих условий:

• Стойкость опор ВЛ, оболочек и экранов кабелей к протеканию тока однофазного замыкания данной величины;
• Наличие в сети высоковольтных электродвигателей и генераторов;
• Чувствительность релейной защиты.

Заказать оборудование

Опросный лист на резисторы заземления нейтрали ВР

Заполнить опросный лист

Опросный лист на устройство резистивного заземления нейтрали ВРК

Заполнить опросный лист

Резистор заземления нейтрали Информация о расчете

Просмотр резисторов заземления нейтрали

Введение

Резисторы заземления нейтрали используются для уменьшения таких проблем, как пробой изоляции, вызванный переходными перенапряжениями, вызванными дуговыми замыканиями на землю в незаземленных системах и повреждением двигателей и коммутационного оборудования, вызванное дуговым разрядом в системах с глухим заземлением.

Существует два основных метода заземления нейтрали системы: низкое сопротивление и высокое сопротивление.

 

Низкое сопротивление

Система отключится в случае замыкания линии на землю.

Резистор заземления нейтрали ограничивает ток замыкания на землю максимальным значением от 100 до 1000 А (см. примечание ниже). Трансформаторы тока нулевой последовательности и реле замыкания на землю обнаружат неисправность и сработают при токе от 5 до 20 % от максимального тока замыкания на землю.

Резистор обычно рассчитан на 10 секунд при максимальном повышении температуры до 760 °C.

Максимальный ток замыкания на землю, допускаемый резистором, должен быть достаточно большим, чтобы сработало реле замыкания на землю.

Резисторы заземления нейтрали с номиналом от 200 до 400 А обычно используются в системах от 6,9 кВ до 34,5 кВ (см. примечание ниже).

Резисторы заземления нейтрали с номиналом от 100 до 400 А обычно используются в системах от 2,4 до 4,16 кВ (см. примечание ниже).

После определения номинального тока сопротивление или омическое сопротивление резистора рассчитывается путем деления напряжения линии к нейтрали на номинальный ток.

т. е. для резистора заземления нейтрали системы 4,16 кВ, рассчитанного на 400 А. Напряжение линии к нейтрали будет 4,16 кВ /√(3) = 2400 В. Требуемое сопротивление будет 2400 / 400 = 6 Ом.

 

Высокое сопротивление

Система подаст сигнал тревоги, но не отключится в случае замыкания линии на землю. Рекомендуется для систем, в которых прерывание питания в результате одиночного замыкания на землю отрицательно сказывается на технологическом процессе.

Резистор заземления нейтрали ограничит ток замыкания на землю максимальным значением от 5 до 10 А. Трансформаторы тока нулевой последовательности и реле замыкания на землю обнаружат неисправность и подадут сигнал тревоги при 10-20% максимального тока замыкания на землю.

Резистор рассчитан на непрерывную работу с максимальным повышением температуры 375 °C.

Максимальный ток замыкания на землю, допускаемый резистором, должен превышать общую емкость системы по отношению к току зарядки на землю, а векторная сумма зарядного тока системы и тока резистора не должна превышать 8 А. (см. Системная емкость по отношению к току зарядки на землю Расчет)

После определения номинального тока сопротивление или омическое значение резистора рассчитывается путем деления напряжения линии к нейтрали на номинальный ток.

т. е. для резистора заземления нейтрали системы 480 В с номиналом 5 А. Напряжение линии к нейтрали будет 480 В /√(3) = 277 В. Требуемое сопротивление будет 277/5 = 55,4 Ом.

 

Примечание

В шахтных энергосистемах среднего напряжения низкое сопротивление обычно используется с заземляющим резистором нейтрали, который ограничивает замыкание на землю максимум до 25–50 А. Это необходимо для ограничения напряжения прикосновения до 100 Ом. V или меньше. Трансформаторы тока нулевой последовательности и реле защиты от замыканий на землю обнаруживают неисправность и срабатывают при нагрузке менее одной трети номинала резистора. Резистор рассчитан на непрерывную работу с максимальным повышением температуры 375 °C.

Современные шахтные энергосистемы могут иметь значительную распределенную емкость системы, и, как и все резисторы заземления нейтрали, максимальный ток замыкания на землю, допускаемый резистором, должен превышать общую емкость по отношению к зарядному току системы на землю и векторную сумму системы. зарядный ток плюс ток резистора не должен превышать 8 А. (см. расчет тока заряда емкости системы по отношению к земле)

 

0002 «Промышленные энергетические системы» Шоаиб Хан, Шиба Хан, Гариани Ахмед

«Заземление сопротивления нейтрали системы» Ларри А. Прайор, P.E., GE Старший инженер по спецификациям

«Вредное воздействие емкости на высокоомные заземленные распределительные системы шахт» Джозеф Sottile, старший член lIEEE, Steve J. Gnapragasam, Thomas Novak, Fellow, IEEE, и Jeffrey L. Kohler, старший член, IEEE

Трансформатор напряжения 20 кВ по сравнению с трансформатором напряжения 10 кВ

Превосходство среднего уровня напряжения 20 кВ анализируется по сравнению с уровнем напряжения 10 кВ, вводятся различные методы заземления нейтральной точки 20 кВ для распределения уровня вольт, а также излагается применение уровня напряжения 20 кВ при выборе, преобразовании и распределении оборудования. Планировка комнаты.

Класс 20 киловольт в вольт имеет много преимуществ по сравнению с классом 10 киловольт в вольт:

(1) Увеличьте мощность источника питания.

Мощность электроснабжения одноцепной линии 10 кВ , как правило, не превышает 8 000 кВА, а мощность электроснабжения одноцепной выделенной линии 20 кВ может достигать 20 000 кВА.

Источник питания с напряжением 20 кВ обеспечивает в два раза большую мощность, чем источник с напряжением 10 кВ, что особенно эффективно для сверхвысоких зданий или аппаратных коммуникационных сетей с высокой плотностью нагрузки.

(2) Увеличить радиус энергоснабжения и уменьшить количество подстанций электроснабжения. Соответственно сократить объем землепользования и сэкономить много социальных затрат.

При одинаковой плотности нагрузки радиус электроснабжения класса от 20 киловольт до вольт в 1,26 раза больше, чем у класса напряжения 10 кВ, а площадь электроснабжения в 1,6 раза больше, чем у класса напряжения 10 кВ.

(3) Экономия цветных металлов и снижение потерь в линии. При том же уровне нагрузки потери мощности в классе среднего напряжения 20 кВ  составляют лишь 1/4 потерь в классе напряжения 10 кВ.

Класс напряжения 20 кВ будет использоваться все чаще.

В данной статье анализируются и обсуждаются проблемы, на которые необходимо обратить внимание при проектировании клиентских подстанций 20 кВ.

Содержание

Метод заземления нейтрали класса среднего напряжения 20 кВ

Методы заземления нейтрали на уровне 20 кВ в основном делятся на три типа:

Нейтральная точка в системе не заземлена.

Аналогично существующей 10 кВ.

Этот метод заземления обеспечивает хорошую непрерывность электропитания, но максимальное перенапряжение промышленной частоты, возникающее при однофазном заземлении, примерно в 3,5 раза превышает максимальное фазное напряжение, что требует высокого уровня изоляции оборудования.

Узнайте больше о трансформаторе, все, что вам нужно знать

20 Методы заземления нейтральной точки на уровне киловольт в вольт в основном делятся на три типа:

Система заземления нейтральной точки с низким сопротивлением.

Этот метод заземления может эффективно снизить перенапряжение промышленной частоты при однофазном замыкании на землю, а максимальное перенапряжение промышленной частоты в 2,5 раза превышает максимальное фазное напряжение.

Однако этот способ подачи питания увеличивает количество отключений и время отключения линии, а также создает большой ток короткого замыкания, что приводит к большому ступенчатому напряжению, что создает угрозу безопасности окружающих людей и оборудования.

Знать основные методы заземления нейтрали энергосистем

Система заземления дугогасительного кольца в нейтральной точке.

Система заземления дугогасительного кольца в нейтральной точке компенсирует ток конденсатора, ток заземления при однофазном коротком замыкании невелик, и это может позволить линии продолжать работать в течение периода времени, когда происходит однофазное короткое замыкание. .

При однофазном замыкании максимальное перенапряжение промышленной частоты в 3,2 раза превышает максимальное фазное напряжение.

Системы заземления нейтрали с низким сопротивлением подходят для систем с емкостными токами более 150 А для методов прокладки кабеля.

Система заземления дугогасительного кольца в нейтральной точке подходит для систем с емкостным током от 10 до 150 А.

Системы с незаземленной нейтралью подходят для систем с емкостным током менее 10 А.

Последние две системы заземления более накладные расходы.

В новой системе напряжением от 20 кВ до вольт обычно применяется метод заземления дугогасительного кольца в нейтральной точке или метод заземления с низким сопротивлением.

Когда цепь распределения электроэнергии 10 кВ повышается до 20 кВ, необходимо переоценить емкостной ток системы и выбрать метод заземления нейтрали в соответствии с величиной емкостного тока и условиями сети, т.е. возможны три способа заземления.

Выбор режима работы нейтральной точки распределительной сети зависит от многих факторов, таких как уровень перенапряжения в системе, уровень изоляции оборудования, выбор компонентов защиты от перенапряжения, чувствительность релейной защиты, а также безопасность и надежность работы системы. .

Для проектировщиков электрооборудования перед проектированием системы необходимо полностью связаться с отделом электроснабжения и понять метод заземления нейтрали его высоковольтной системы.

Как подобрать проводку

сухого трансформатора

Как выбрать подстанцию ​​20 кв на вольт?

Внутри подстанции 20 кВ: трансформатор 20 кВ

Трансформаторы уровня напряжения 20 кВ делятся на масляные трансформаторы и трансформаторы сухого типа.

Группой проводки обмотки трансформатора среднего напряжения 20 кВ обычно является Dyn11 или Yyn0.

Первичное напряжение распределительного трансформатора составляет ±5% или ±2. 5%.

Для масляных трансформаторов выберите сопротивление короткого замыкания 5,5% или 6%, для сухих трансформаторов выберите сопротивление короткого замыкания 6%.

Уровень изоляции трансформатора 20 кВ показан в таблице 1.

Уровень изоляции трансформатора 20 кВ

Внутри подстанции 20 кВ: Распределительное устройство

, автоматические выключатели, высоковольтные разъединители, предохранители и др.

Мощность короткого замыкания подстанции зависит от выбора распределительного устройства.

В принципе, мощность короткого замыкания шины 20 кВ на вольт контролируется при токе 20 кА и ниже.

Поэтому мощность короткого замыкания оборудования может быть выбрана равной 25 кА, за исключением специальных систем большой мощности.

Узнайте больше о

как выбрать расчет трансформаторов, используемых на подстанции.

Внутри подстанции 20 кв на вольт: Принадлежности

Принадлежности включают разрядники, трансформаторы напряжения, трансформаторы тока и т. д.

Коэффициент трансформации и уровень точности трансформатора среднего напряжения 20 кВ указаны в таблице поставки. Трансформатор тока нулевой последовательности использует тип быстрого насыщения кольцевого типа.

Номинальная мощность трансформатора среднего напряжения 20 кВ: 0,2 класса 30 ВА, 0,5 класса 50 ВА, 3P класса 100 ВА, должен быть оснащен устройством подавления гармоник.

При измеряемом напряжении 1,2 Um/3 кВ частичный разряд устройства среднего напряжения
20 кВ и трансформатора тока не должен превышать 10 пКл, и должен быть предоставлен отчет об испытаниях.

Уровень изоляции ОПН показан в таблице 3.

Уровень изоляции ОПН

Схема помещения трансформатора и распределительного устройства 20 кВ

Планировка подстанции 20 кВ и распределительного устройства аналогична схеме 10 кВ, но уровень изоляции оборудования 20 кВ, такого как трансформаторы, распределительные шкафы и т. д., выше 10 кВ, а электрическое расстояние больше 10 кВ.

Размер оборудования 20 киловольт в вольт больше, чем у оборудования 10 кВ, а размер обычно используемого распределительного устройства 20 кВ составляет 1 000 мм × 2 200 мм × 2 330 мм.

Расстояние размещения оборудования соответственно увеличено, и расположение трансформатора и выключателя 20 кВ показано в Таблице 4 и Таблице 5. Как превратить подстанцию ​​10 кВ в подстанцию ​​20 кВ?

Так как уровень напряжения 20 кВ давно не внедряется, само местное бюро электроснабжения может не иметь подстанций 110/20 кВ. В этом случае бюро электроснабжения может потребовать от клиентов принять схему перехода 10 (20) кВ.

Бюро электроснабжения сначала поставляет потребителям электроэнергию на уровне напряжения 10 кВ.

После постройки подстанции 20 кВ энергоснабжения уровень напряжения будет повышен.

В схеме перехода часть оборудования может использоваться совместно, а часть оборудования нуждается в замене.

Можно выбрать трансформатор 20(10)/0,4 кВ, который производится многими производителями, такими как ABB, Fuji и отечественные Shunte и т.д.; распределительное устройство, автоматический выключатель, выключатель нагрузки, трансформатор тока и т. д. можно выбрать на 20 кВ, после обновления заменить нельзя; предохранители, трансформаторы напряжения, разрядники и т.п. нужно подбирать по 10 кВ.

После повышения напряжения необходимо перейти на изделие 20 кВ.

Необходимо знать

Распределительный трансформатор 10 кВ

Обсуждение сопротивления заземления

Существует три типа систем заземления нейтрали для класса напряжения 20 кВ:

• Система заземления с низким сопротивлением.
• Система заземления дугогасительного кольца в нейтральной точке.
• Нейтральная точка системы не заземлена.
• Первый относится к сильноточной системе заземления, а два последних относятся к слаботочной системе заземления.

Когда дугогасительная катушка в нейтральной точке заземлена или не заземлена для 20 кВ, ток заземления клиентской подстанции невелик, и нет необходимости проверять напряжение прикосновения и ступенчатое напряжение.

Когда используется система заземления с низким сопротивлением нейтральной точки 20 кВ, из-за относительно большого тока заземления системы для клиентской подстанции необходимо проверить шаговое напряжение и напряжение прикосновения, чтобы убедиться, что оно соответствует условиям безопасности. .

Расчет показывает, что сопротивление менее 1 Ом безопасно без подробной информации о подстанции.

Если значение сопротивления заземляющей сетки не может быть меньше 1 Ом из-за условий, контактное напряжение и ступенчатое напряжение должны быть проверены в соответствии с расчетом максимального тока заземления.