Эффективно заземленной

В зависимости от режима нейтралей сети условно можно разделить на четыре группы: а) сети с незазем-ленными нейтралями; б) сети с резонансно-заземленными нейтралями (частный случай сетей с неэффективно-заземленными нейтралями); в) сети с эффективно-заземленными нейтралями; г) сети с глухозаземленными нейтралями (сети 220 и 380 В).

К сетям с эффективно-заземленными нейтралями в соответствии с рекомендацией МЭК. относятся сети, у которых

В системах с эффективно-заземленными нейтралями для выполнения желательного по условиям работы электрических аппаратов соотношения /?'> ^/?3) либо у части трансформаторов данной сети разземляют нейтрали, либо в нейтрали некоторых трансформаторов включают специальные активные, реактивные, комплексные или нелинейные сопротивления, в том числе с пороговыми элементами ( 3-3). Следует отметить, что в отечественных энергосистемах способы ограничения токов замыкания на землю, показанные на 3-3, г—ж, пока не получили распространения.

Варианты блочных схем даны на 8-15. В схеме простого блока ( 8-15, а) выключатель установлен на стороне ВН, а в схеме на 8-15,6 — на стороне НН Блок по схеме 8-15, в имеет один генератор, но два трансформатора и общий выключатель на стороне ВН. В схеме укрупненного блока ( 8-15, г) два генератора с помощью соответствующих выключателей подключены к одному трансформатору. Укрупненный блок по схеме 8-15, д содержит два выключателя нагрузки генераторного напряжения (на ГЭС возможна установка двух разъединителей при наличии СИСТ6МЫ труп-повой синхронизации генераторов) и выключатель на стороне высшего напряжения. На 8-15, в дана схема укрупненного блока с расщепленным трансформатором и с двумя генераторами, а на 8-15, з — с тремя генераторами. На 8-15, ж представлен простой блок с включением параллельных обмоток мощного генератора па отдельные обмотки расщепленного трансформатора. Объединенный блок с подключением двух простых блоков через общий выключатель на стороне ВН дан на 8-15, и. При наличии связи блока с шинами двух повышенных напряжений могут быть в принципе применены схемы на 8-15, к и л. Последняя схема пригодна только для сетей с эффективно-заземленными нейтралями.

В практике релейной защиты, нашедшей отражение и в Правилах устройства электроустановок (ПУЭ), электрические сети принято подразделять на сети с большим током замыкания на землю (500 А и более) и сети с малым током замыкания (до 500 А). Очевидно, что электрические сети с большим током замыкания на землю в большинстве случаев являются эффективно-заземленными сетями.

Исходя из изложенного в СССР принята следующая система режима нейтралей: сети напряжением 0,66; 1,14; 3; 6; 10; 20 и 35 кВ в зависимости от значения емкостного тока замыкания на землю работают либо с незаземленны-MII, либо с резонансно-заземленными нейтралями; сети 220 и 380 В, а также 330—1150 кВ — с глухозаземленными нейтралями, сети ПО—220 кВ — с эффективно-заземленными нейтралями1.

В электрических сетях с эффективно-заземленными нейтралями для выполнения желательного по условиям работы электрических аппаратов соотношения /к'^/к3' у части трансформаторов данной сети разземляют нейтрали либо в нейтрали некоторых трансформаторов включают специальные активные, реактивные, комплексные или нелинейные сопротивления, в том числе с пороговыми элементами ( 3.3). Следует отметить, что в отечественных энергосистемах получили распространение способы ограничения токов замыкания на землю, показанные на 3.3, а и б.

При замыкании на землю в сети с эффективно-заземленными или глухозаземленными нейтралями появляется система токов нулевой последовательности. Это обстоятельство используют для выполнения за-

3) сети с эффективно-заземленными нейтралями; 4) сети с глухозазем-ленными нейтралями.

Сети с эффективно-заземленными нейтралями применяют на напряжение выше 1 кВ. В них коэффициент замыкания на землю не превышает 1,4. Коэффициентом замыкания на землю называют отношение разности потенциалов между неповрежденной фазой и землей в точке замыкания на землю поврежденной фазы к разности потенциалов между фазой и землей в этой точке до замыкания. В соответствии с рекомендациями Международного электротехнического комитета (МЭК) к эффективно-заземленным сетям относят сети высокого и сверхвысокого напряжения, нейтрали которых соединены с землей непосредственно или через небольшое активное сопротивление. В Советском Союзе к этой группе относятся сети напряжением 110 кВ и выше.

Режим работы нейтрали определяет ток замыкания на землю. Сети, в которых ток однофазного замыкания на землю менее 500 А, называют сетями с малыми токами замыкания на землю (в основном это сети с незаземленными и резонансно-заземленными нейтралями). Токи более 500 А соответствуют сетям с большими токами замыкания на землю (это сети с эффективно-заземленными нейтралями).

В Советском Союзе принято, что электрические сети напряжением 380 В работают с глухим заземлением нейтрали, сети напряжением 3—35 кВ—с изолированной или резонансно-заземленной (компенсированной) нейтралью в зависимости от значения емкостного тока замыкания на землю, сети напряжением 110—220 кВ — с эффективно заземленной нейтралью. В сетях энергосистем нейтрали всех трансформаторов и автотрансформаторов с ВН 330 кВ и выше заземляются.

Токи однофазного КЗ в сетях с эффективно заземленной нейтралью на 10—25% превышают токи трехфазного КЗ. Согласно ПУЭ высоковольтные выключатели по коммутационной способности проверяются по наибольшему трехфазному или однофазному току КЗ. Поэтому при больших однофазных токах КЗ в сетях с эффективно заземленной нейтралью осложняется выбор выключателей и затрудняются условия их работы.

Исходными данными для проектирования ЗУ сетей с эффективно заземленной нейтралью являются план электроустановки с заземляемым оборудованием и естественными заземлителями с указанием рабочих мест и точек присоединения нейтралей трансформаторов и автотрансформаторов, места расположения молниеотводов, расчетный сезон, число слоев грунта, их глубина и удельное сопротивление каждого слоя, расчетные значения и условные направления токов, проходящих через заземленные нейтрали трансформаторов и автотрансформаторов, время действия основной и резервной защит, реагирующих на ток замыкания на землю, размер денежной компенсации за землю, отчуждаемую специально для сооружения заземлителя, выходящего за пределы территории, на которой расположено оборудование.

В электроустановках выше 1000 В с эффективно заземленной нейтралью сечения заземляющих проводников должны быть выбраны такими, чтобы при протекании по ним наибольшего тока однофазного к.з. температура заземляющих проводников не превышала 400°С (кратковременный нагрев, соответствующий времени действия основной защиты и полного времени отключения вы-ключателя).

1 Следует отметить, что в реальных разветвленных электрических сетях физически нет единой нейтрали сети. Поэтому использование терминов «эффективно-заземленная нейтраль», «резонансно-заземленная нейтраль» и т. п. недостаточно корректно и может быть допущено только с известными оговорками, учитывая сложившуюся на практике терминологию. Строго следует говорить об «эффективно-заземленной сети», «резонансно-заземленной сети» и т. п.

1.21. Трехфазная сеть с эффективно-заземленной нейтралью

Соединение обмоток в звезду с выведенной нулевой точкой применяется в том случае, когда нейтраль обмотки должна быть заземлена. Эффективное заземление нейтрали обмоток ВН обязательно в трансформаторах 330 кВ и выше и во всех автотрансформаторах (подробнее ниже). Системы 110, 150 и 220 кВ также .г работают с эффективно-заземленной нейтралью, однако для уменьшения токов однофазного КЗ нейтрали части

К особенностям конструкции автотрансформаторов следует отнести необходимость глухого заземления нейтрали, общей для обмоток ВН и СН. Объясняется это следующим. Если в системе с эффективно-заземленной нейтралью включить понижающий автотрансформатор с незаземленной нейтралью, то при замыкании на землю одной фазы в сети СН на последовательную обмотку этой фазы будет воздействовать полное напряжение

[/вД/3 вместо ((Уд - (/с)/3, напряжение выводов обмотки СН возрастет примерно до (Ув, резко увеличится напряжение, приложенное к обмоткам неповрежденных фаз. Аналогичная картина наблюдается в случае присоединения повышающего автотрансформатора с незаземленной нейтралью к системе с эффективно-заземленной нейтралью.

В установках с эффективно заземленной нейтралью (сети 110 кВ и выше) замыкание фазы на землю является коротким замыканием и быстро

НО кВ и выше с эффективно заземленной нейтралью