Эффективно заземленной нейтралью: Что такое заземленная нейтраль?

7.4. Сеть с эффективно заземленной нейтралью

Сеть
с эффективно заземленной нейтралью
является частным слу­чаем сети с
глухозаземленной нейтралью. Электрическая
сеть с эффек­тивно заземленной
нейтралью — трехфазная электрическая
сеть напря­жением выше 1000 В, в которой
коэффициент замыкания на землю не
превышает 1,4.

Под
К₃
понимают отношение

где
U_ф.з
— фазное напряжение неповрежденной фазы
при замыкании на землю.

Сети
напряжением 110 кВ и выше выполняются с
эффективным за­землением нейтрали
по соображениям стоимости изоляции,
так как в таких сетях при замыкании на
землю одной фазы напряжение на двух,
других не превышает 0,8 номинального
междуфазного напряжения. Это означает,
что изоляцию рассчитывают на это
напряжение, а не на полное между фазное
напряжение в случае изолированной или
компен­сированной нейтрали.

При
эффективном заземлении нейтрали
замыкание фазы на землю является, по
существу, однофазным коротким замыканием,
которое требует немедленного отключения.
Тяжелым аварийным режимом яв­ляется
также двух- или трехфазное короткое
замыкание на землю. Од­нако при таких
КЗ напряжения на неповрежденных фазах,
а также токи КЗ оказываются меньшими,
чем при однофазных замыканиях на зем­лю.
Поэтому двух- и трехфазное короткое
замыкание на землю не рас­сматривается.

Значительная
часть однофазных замыканий в сетях 110
кВ и выше при снятии напряжения
самоустраняется, поэтому автоматическое
по­вторное включение восстанавливает
питание потребителей.

Обычно
в электрических сетях с эффективно
заземленной нейтра­лью для ограничения
тока однофазного КЗ заземляют нейтрали
не всех, а лишь части силовых трансформаторов.
Например, из двух уста­новленных на
подстанции трансформаторов нейтраль
заземляют толь­ко у одного. Для этой
же цели в некоторых случаях нейтрали
транс­форматоров заземляют через
дополнительное активное или реактивное
сопротивление.

Основным
преимуществом такого заземления
нейтрали, в особен­ности для сетей
напряжением 110 кВ и более, является
ограничение напряжений, возникающих в
неповрежденных фазах при замыканиях
на землю в сети. Следовательно, изоляцию
таких сетей можно рассчи­тывать на
меньшую кратность перенапряжений.
Некоторое значение имеет также возможность
применения в сетях с эффективным
заземлением нейтрали относительно
простых устройств релейной защиты от
замыканий на землю.

К
недостаткам таких сетей по сравнению
с сетями, в которых обес­печивается
режим изолированной нейтрали, относятся
более тяжелые последствия однофазных
замыканий на землю (необходимость их
немедленного отключения и т.д.), а также
более высокая электроопасность для
обслуживающего персонала, пожаро- и
взрывоопасность. Кроме того, реализация
режима эффективного заземления нейтрали,
которое должно быть рассчитано на
больший ток КЗ, требует сущест­венного
усложнения системы заземления на
подстанциях.

Основными
областями применения эффективного
заземления ней-! трели следует считать
сети с номинальными напряжениями 110 кВ
и более, а также сети напряжением до
1000 В при условии отсутствия в них
установок с повышенной электро-, пожаро-
и взрывоопасностью.

Следует
отметить, что в последние годы эффективное
заземление нейтрали получает
распространение и в городских сетях. В
этом слу­чае, если сеть имеет К₃
< 1,0, при замыкании на землю перенапряже­ния
не возникают и изоляция фаз по отношению
к земле выбирается по фазному, а не по
линейному напряжению. Благодаря этому
сеть с на­пряжением 6 кВ может
эксплуатироваться с напряжением 10 кВ.
В ре­зультате мощность, передаваемая
по сети, увеличивается в
раз
без замены токоведущих частей и изоляции,
в том числе без замены кабелей.

Эффективное заземление — нейтраль — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2

Cтраница 2

В сетях 110 кВ и выше определяющим в выборе способа заземления нейтралей является фактор стоимости изоляции. Здесь применяется эффективное заземление нейтралей, при котором во время однофазных замыканий напряжение на неповрежденных фазах относительно земли равно примерно 0 8 междуфазного напряжения в нормальном режиме работы.
 [16]

Осциллограмма перенапряжений, возникающих при полном сбросе нагрузки.  [17]

Шунтирующие реакторы оказывают значительное влияние на перенапряжения промышленной частоты. Сеть 735 кв имеет эффективное заземление нейтрали, и реакторы способствуют этому. Отношение XD / XI оказывается даже меньше единицы; при этом, конечно, ток однофазного превышает ток трехфазного к. Более того, шунтирующие реакторы уменьшают также перенапряжения при сбросе нагрузки. Чтобы учесть влияние генераторов и их устройств регулирования на перенапряжения промышленной частоты при сбросе нагрузки, была использована физическая модель. Как видно из рис. 2, эти перенапряжения имеют вид модулированных низкочастотных колебаний с убывающей амплитудой. Перенапряжения в начале переходного процесса воспроизводятся неточно из-за неадекватного моделирования работы выключателя. Эти данные имеют чрезвычайно важное значение для выбора номинального напряжения вентильного разрядника.
 [18]

Испытательные напряжения изоляции нейтрали силовых трансформаторов.| Вольт-секундная характеристика разрядника и защищаемой изоляции.  [19]

I уровень изоляции соответствует эффективному заземлению нейтрали, II — не соответствует. В нейтралях параллельно дугогасяшим катушкам должны устанавливаться вентильные разрядники.
 [20]

В практике релейной защиты, нашедшей отражение и в Правилах устройства электроустановок ( ПУЭ), сети принято подразделять на сети с большим током замыкания на землю, у которых ток замыкания равен или больше 500 А, и сети с малым током замыкания на землю, у которых ток замыкания не превышает 500 А. Очевидно, что первые являются сетями с эффективным заземлением нейтралей.
 [21]

Трехфазная четырехпроводная сеть с глухозаземленной нейтралью.  [22]

Сети с UHOM110 кВ и выше выполняются с эффективным заземлением нейтрали по соображениям стоимости изоляции, так как в таких сетях при замыкании на землю одной фазы напряжение на двух других не превышает 0 8 междуфазного напряжения. Это означает, что изоляцию рассчитывают на это напряжение, а не на полное междуфазное напряжение в случае изолированной или компенсированной нейтрали.
 [23]

Схемы для испытания выключателей в условиях отключения двухполюсного короткого замыкания на землю. а — в лаборатории. б — в сети.  [24]

Если рассмотренные выше закономерности учесть в соответствующих стандартах, то можно существенно снизить стоимость аппаратов, так как, по-видимому, из-за чрезмерных требований к величинам испытательных напряжений в выключателях заложены излишние запасы, уменьшение которых может дать очень большую экономию. В соответствии с этим выключатели, предназначенные для работы в системах с эффективным заземлением нейтрали, следовало бы, по возможности, испытывать в режиме, воспроизводящем двухполюсное к. В качестве реактивности может быть применена третья фаза трансформатора ( неиспользуемая в этой схеме), к низкой стороне которой подключаются соответствующие реакторы. При испытаниях в сети с эффективно заземленной нейтралью ( рис. 7 — 9, б) дополнительная индуктивность L может подключаться в тех случаях, когда напряжение на первом гасящем полюсе оказывается меньшим 1 3 иф.
 [25]

Следует отметить, что в мировой практике нет пока единого мнения об оптимальной области применения того или другого способа заземления нейтралей. Так, в странах Западной Европы и в Японии резонансное заземление нейтралей используется в сетях до 220 кВ, в то время как, например, в США имеются распределительные сети 10 — 35 кВ с эффективным заземлением нейтралей.
 [26]

Схема замещения для сети ряс. 37 — 1.  [27]

Системы с напряжением 35 кв и ниже работают с резонансным заземлением нейтрали или с изолированной нейтралью, если ток замыкания на землю очень мал. В последнее время нейтрали генераторов тоже заземляются через дуго-гасящие аппараты с целью уменьшить ток в месте замыкания на землю и тем самым уменьшить причиняемые этим замыканием повреждения генератора. Интересно отметить, что тенденция разделения сфер влияния двух основных способов заземления нейтрали в последние годы начинает проникать и в другие страны мира. В США сети низкого напряжения начали оборудовать дугогасящими аппаратами, а в Европе, напротив, постепенно внедряется эффективное заземление нейтрали для систем наиболее высоких номинальных напряжений.
 [28]

Условия обеспечения надежности в системах с эффективно заземленной нейтралью практически не зависят от мощности и номинального напряжения, поэтому иногда этот режим нейтрали является единственно возможным. В системах с заземленной нейтралью участок линии, на котором произошло замыкание, немедленно отключается релейной защитой. Для того чтобы при этом электроснабжение не прерывалось, необходимо либо осуществлять резерв по сети ( двухцепные линии, кольцевые сети и др.), либо оборудовать линейные выключатели автоматическим повторным включением. В некоторых случаях приходится применять оба мероприятия одновременно. Поэтому обеспечение надежной работы систем с эффективным заземлением нейтрали связано с дополнительными расходами, целесообразность которых определяется экономическими соображениями.
 [29]

Поэтому напряженности электрического и магнитного полей, создаваемые отдельными фазами в произвольной точке пространства, компенсируют друг друга и влияние на линию связи практически отсутствует. При замыкании одной фазы на землю появляются составляющие напряжения и тока нулевой последовательности, одинаковые во всех фазах, которые и являются основным источником помех. При изолированной нейтрали токи нулевой последовательности малы, поэтому основное значение имеет электростатическое влияние, которое может быть ограничено относительно простыми средствами. При заземлении нейтрали, напротив, основное значение имеет электромагнитное влияние, создаваемое магнитным полем токов нулевой последовательности, бороться с которым значительно труднее. Поэтому проблема защиты линий связи при эффективном заземлении нейтрали систем сильного тока решается в общем более сложно.
 [30]

Страницы:  

   1

   2

Заземление нейтрали, что это такое?

Перейти к содержимому

Для защиты оборудования и людей от повреждений изоляции существует система защиты, называемая «система заземления нейтрали». Эта система позволяет создать путь, по которому будет протекать неисправность, срабатывая на своем пути защитное устройство. Это называется «петлей замыкания на землю».

Когда возникает неисправность, она выбирает кратчайший и наиболее проводящий путь. Поэтому, если в распределительной сети возникает неисправность, она может легко распространиться на пользователя и наоборот. Благодаря системе заземления неисправность стекает в землю там, где ее спланировала энергетическая компания.

Несколько режимов нейтрали

Режимы нейтрали отличаются друг от друга способом соединения нейтрали, заземления и токопроводящих частей. В исправной системе токопроводящая часть электрооборудования не находится под напряжением, но может стать таковым и представлять опасность для людей.

Есть три нейтральные системы: Сосредоточьтесь на каждой из них …

Первая буква описывает соединение на стороне источника распределения, а вторая — на стороне пользователя.

T : подключен к земле

N : подключен к нейтрали

I : изолирован от земли

Система TT: Нейтраль подключена к земле, а также к токопроводящим частям источника распределения и пользователя. .

Система TN : Нейтраль подключается к земле, а проводящие части подключаются к нейтрали.

В системе такого типа можно выделить две разные конфигурации:

• Система TN-C: Нейтраль и земля объединены. Нейтраль обеспечивает функцию заземления, в этом случае она называется PEN (нейтральная электрическая защита).
• Система TN-S: Нейтраль и заземляющий провод разделены. Токопроводящие части подключаются к земле и к нейтрали в общей точке источника распределения.

IT-система: Нейтраль изолирована от земли или соединена с землей с помощью устройства, позволяющего предотвратить прерывание питания при первой неисправности, но отключить только при второй. Токопроводящие части со своей стороны заземлены.

А на воздушных линиях электропередач какая основная система заземления?

В соответствии с заявками пользователей одна система будет предпочтительнее другой.

Например, система TNS более эффективна, чем TT, поскольку нейтраль и защита разделены, что позволяет избежать слишком высокой чувствительности к значениям по умолчанию, но делает эту систему более дорогой.

Мы наблюдаем использование ИТ-систем для крупных потребителей или конкретных, таких как предприятия, больницы, потому что они не могут допустить прерывания при каждой неисправности. Эта система сложна в реализации и предполагает присутствие оператора на месте каждый час для управления системой и обеспечения отключения питания в случае необходимости.

Во всем мире система TT часто используется на воздушных линиях электропередач, потому что ее проще установить и она более доступна. Кроме того, эта система обеспечивает защиту людей.

 

Как нейтраль связана с землей?  

Поэтому необходимо заземлить нейтраль вдоль распределительной сети. В частности, нейтраль витой линии соединена с землей через полную систему заземления. Эта цепь должна гарантировать электрическую проводимость, механическую стойкость с течением времени и коррозионную стойкость, чтобы идеально выполнять свою роль протекания тока короткого замыкания и, следовательно, обеспечивать защиту людей и товаров.

MexCom2022-04-14T15:49:53+02:00

Ссылка для загрузки страницы

Перейти к началу

Эффективная система заземления | GoHz.com

Как правило, обеспечение эффективной системы заземления зависит от целей и задач, а также от среды, в которой заземление или заземление, в зависимости от обстоятельств, действительно требуется. Например, в энергетике обеспечение надлежащего заземления на подстанции является важной необходимой мерой безопасности. Цель и задача состоит в том, чтобы обеспечить под и вокруг подстанции поверхность с однородным потенциалом при близком или абсолютном нулевом потенциале земли.

В некоторых случаях термины «заземление» или «заземление» обычно используются для обозначения одного и того же. Однако две технические терминологии имеют различия. Заземление – это соединение не токоведущих частей с землей. Пример: Цельнометаллический корпус. Это для безопасности человека. В то время как заземление — это соединение токоведущих частей с землей. Пример: нейтраль генератора или трансформатора. Это для безопасности оборудования.

Заземление подстанции также имеет решающее значение и необходимо для эффективности устройств защиты и управления, аппаратуры и оборудования в их эффективной работе и характеристиках. Следовательно, необходимо приступить к надлежащему и соответствующему «Проектированию и расчету конструкции сети системы заземления», сформировать сетку сетки, определить длину проводника, необходимую для управления градиентом, количество заземляющих стержней, определить неисправность. Необходимо рассчитать MVA, измерить удельное сопротивление грунта, рассчитать ток замыкания на землю и т. д.; Все необходимые параметры и данные должны быть получены с помощью различных уравнений и правильно применены, потому что здесь нет места для спекуляций, азартных игр и/или метода проб и ошибок. Посредством проектирования сети энергосистемы и расчетов ее конструкции будет получено применение итогового результата и различных значений, полученных из различных формул и рекомендаций, предоставленных IEEE std 80 (2000), R<<1 Ом, и (Подъем потенциала заземления) , GPR < Etouch, Em < Etouch и Es < Estep. Все это гарантирует безопасность человека и оборудования.

Усовершенствованная технология и серия исследований, проведенных с использованием сложных измерительных приборов и стандартных постоянных значений, полученных в результате этих обширных исследований, таких как следующие параметры: температура окружающей среды, максимально допустимая температура, время продолжительности неисправности, температура термического коэффициента удельного сопротивления при нуле градусов Цельсия, термический коэффициент удельного сопротивления при эталонной температуре, коэффициент теплоемкости, глубина заглубленной сетки, эталонная сетка глубин, удельное сопротивление поверхностного слоя, диаметр проводника сетки и т. д. в сочетании с различными производными стандартными уравнениями, используемыми при проектировании и расчете сети системы заземления для получить соответствующую длину медного проводника и другие требуемые необходимые параметры и количество электродов, а также добавить смесь древесного угля, физиологического раствора и почвы, обогнав использование пахнущего навоза животных, как это использовалось в 50-х годах.

Метод проектирования очень точен в отношении конечного результата после выполнения всех рекомендуемых процедур и материалов для его применения на распределительных или передающих подстанциях, где используются силовые трансформаторы мощностью 15 МВА, 30 МВА, 45 МВА, 60–150 МВА при уровнях напряжения 33/11 кВ. , 132/33 кВ и 330/132 кВ с сопутствующим оборудованием. Однако, если целью и целью является просто обеспечить заземление для меньшего и одного или двух Оборудования, то для улучшения заземления подойдет стандартный заземляющий коврик, один или два медных электрода, уголь и физиологический раствор.