Режим нейтралей в мережах сн і вн

В мережах на середніх і високих напруг використовують такі режими нейтралей:

1. Мережі з Ізольованою нейтраллю.

Ізольованою нейтраллю називають нейтраль трансформатора або генератора, що не з'єднана із заземлюючим пристроєм або з'єднана з ним через прилади сигналізації, вимірювання, захис­ту, заземлювальні дугогасильні реактори і подібні пристрої, що мають великий опір.

Особливостями роботи системи з повністю ізольованою ней­траллю є:

• однофазне замикання на землю не є коротким замиканням, і струми однофазного замикання на землю малі порівняно зі струмами навантаження, а тому є безпечними для системи;

• при однофазному замиканні на землю напруга на непошкодженних фазах відносно землі збільшується до значення міжфазної напруги;

• при однофазному замиканні на землю безперебійність електроприймачів не порушується;

• у режимі однофазного замикання на землю система може пра­цювати протягом тривалого часу (як правило, не більше 2 го­дин), якого часто буває досить, щоб виявити місце замикання на землю й усунути неполадку;

• надійність та безпека роботи системи значною мірою залежать від стану ізоляції, оскільки пошкодження ізоляції відносно землі або між фазними провідниками може зумовити виник­нення дво- або трифазного короткого замикання на землю, яке супроводжується великими значеннями струмів короткого замикання. Тому в системах з ізольованою нейтраллю необ­хідно передбачувати встановлення пристроїв контролю ізо­ляції і спеціальні сигнальні або захисні пристрої, що потребує окремих фінансових затрат;

• у місці однофазного замикання на землю можливе виникнен­ня й стале горіння електричної дуги, яка може зумовити по­шкодження як ізоляції інших фаз, так і електрообладнання взагалі. Ця особливість є одним з основних недоліків даної си­стеми.

З урахуванням наведеного вище сфера використання систем з ізольованою нейтраллю обмежена, але в мережах напругою 6-35 кВ, у яких струми замикан­ня на землю не перевищують допустимих значень вона може використовуватись

Для зменшення струмів замикання на землю (і в першу чергу ємнісних струмів) до значення, при якому неможливе стале го­ріння електричної дуги, у системах з ізольованою нейтраллю ней­тральну точку джерела живлення заземлюють через дугогасильні реактори, реактивний індуктивний опір яких приблизно дорів­нює реактивному ємнісному опору системи:

2. Мережі з ефективно та глухозаземленою нейтраллю

Згідно з ПУЗ системою з ефективно заземленою нейтраллю називають трифазну електричну мережу вище 1 кВ, у якій ко­ефіцієнт замикання на землю не перевищує 1,4.

Коефіцієнтом замикання на землю називають відношення різниці потенціалів між непошкодженою фазою і землею в точці замикання на землю однієї або двох інших фаз і різницею потен­ціалів в точці до замикання.

Глухозаземленою нейтраллю називають нейтраль трансфор­матора або генератора, що приєднана до заземлюючого пристрою безпосередньо або через малий опір (наприклад, через трансфор­матор струму).

Головною характерною ознакою систем з ефективно або глу­хозаземленою нейтраллю є те, що будь-яке однофазне замикання на землю є обов'язково коротким замиканням, яке супроводжу­ється значним зростанням струму, а тому повинне обов'язково

привести до відключення пошкодженої ділянки завдяки спрацю­ванню пристроїв захисту.

Особливостями роботи системи з глухо заземленою нейтраллю є:

• стабілізація напруг фаз відносно землі, унаслідок чого змен­шується перенапруга при виникненні однофазних замикань на землю;

• унеможливлюється поява стійких електричних дуг у місці за­микання на землю і пов'язаних з цим явищем негативних на­слідків;

• значно полегшуються умови роботи ізоляції в разі однофазних замиканнь на землю, що дає можливість зниження рівня ізо­ляції або підвищення надійності роботи завдяки більшому за­пасу міцності ізоляції;

• створюються гарні умови для забезпечення чіткого, надійно­го, селективного та швидкодіючого релейного захисту;

• значно простіше створення та експлуатація системи відносно режиму нейтралі;

• однофазні замикання на землю як найбільш поширеніші зу­мовлюють відносно часті відключення, а тому для обмеження безструмових пауз у таких системах часто є необхідним вико­ристання швидкодіючих пристроїв автоматичного повторно­го включення і виконанням систем з резервуванням для най­більш відповідальних електроприймачів;

• зростає небезпека для обслуговуючого персоналу через великі значення напруги дотикання і крокової напруги;

• великі значення струмів короткого замикання суттєво змен­шують синхронізуючий момент, а тому тривалі протікання таких струмів можуть призвести до відключення не лише того генератора, де виникло коротке замикання, але й того, що пра­цює паралельно з ним;

• значно більшими порівнянно з попередньо розглянутими сис­темами є витрати на виготовлення та експлуатацію заземлю­ючих пристроїв.

Найчастіше глухе заземлення нейтралі використовують у ме­режах напругою 110 кВ і вище.

З метою зменшення величини струмів однофазного коротко­го замикання на практиці використовують «розземлення нейт­ралі», для чого нейтральну точку деяких трансформаторів сис­теми з'єднують з землею через струмообмежувальні активні або індуктивні (опори. Величину цього опору вибирають так, щоб струм однофазного короткого замикан­ня не перевищував струму міжфазного короткого замикання, який визначає необхідну вимикаючу здатність вимикачів.