Електричне мреже са ефективно уземљеним неутралом

Ефективно уземљени нул је уземљени нул трофазне напојне мреже напона изнад 1 кВ, где фактор земљоспоја не прелази 1,4.

Шта то значи? Напон фаза-земља у случају кратког споја једног или два друга фазна проводника са земљом мора се поделити са напоном фаза-земља у том тренутку до тренутка земљоспоја, а однос мора не више од 1,4.

Другим речима, ако дође до квара фаза-земља у трофазној мрежи са изолованим неутралним елементом, тада се напон између преосталих фаза и земље повећава за око 1,73 пута у исто време за мрежу са ефективно уземљеном неутралом, ова вредност не прелази 1,4. …

Овај аспект је важан када је реч о високонапонским мрежама, где, захваљујући ефективно уземљеној неутрали, нема потребе за повећањем количине изолације у опреми и у самим мрежама, односно производње мрежа и уређаја. који ће радити у условима са ефективним уземљеним неутралом увек ће бити јефтинији.

Међународна електротехничка комисија препоручује да се мреже изузетно високог и високог напона са неутралним елементима повезаним са земљом или неутралима повезаним са земљом преко ниског отпора класификују као мреже са ефективно уземљеним неутралом. Конкретно, у Русији мреже са напоном од 110 кВ се класификују као мреже са ефективно уземљеним неутралом.

Према правилима за технички рад електричних инсталација потрошача, за мреже са ефективно уземљеном неутралом, максимални отпор уређаја за уземљење је подешен на 0,5 Охма, узимајући у обзир природно уземљење, а уређај за вештачко уземљење не би требало да има отпор већи од - већи од 1 Охм. Ово се односи на електричне инсталације од 1 кВ где струја земљоспоја прелази 500 А.

Ова одредба је диктирана потребом да се кроз уређај пропуштају велике струје у случају кратког споја на масу када је мрежни напон екстра висок или висок, као и захтевом да се ограничи напон између радних фаза и земље, како би се смањити у хитним случајевима опасан напон прекорачења и напон додира, као и компензацију потенцијала ван трафостанице.

Неопходно је равномерно распоредити потенцијале на територији трафостанице, као и искључити појаву корака напона на удаљености од трафостанице, што се постиже коришћењем уређаја за изједначавање потенцијала, који су обавезни део уземљивача за ефективно уземљене неутралне.

Важне нијансе и захтеви у имплементацији уземљивача за мреже са ефективно уземљеним неутралима стварају потешкоће у њиховом прорачуну и конструкцији, чине ове конструкције материјално интензивним, посебно ако земљиште има високу отпорност, као што је каменито, каменито или песковито тло. Услови изградње су тесни.

Наравно, неки такозвани недостаци су инхерентни мрежама са ефективно уземљеном неутралношћу и типичне су. Преко уземљене нуле трансформатора, у случају кратког споја са земљом, долази до значајне струје кратког споја и то се мора брзо отклонити искључењем, захваљујући уређајима за заштиту релеја.

Углавном кратки спојеви на земљу у високонапонским мрежама од 110 кВ се самоискључују и захваљујући уређаји за аутоматско затварање струја се обнавља. Да би се могле одводити велике струје граде се петље за уземљење, али су скупе.

Једнофазне струје кратког споја са земљом, у случају већег броја уземљених неутралних трансформатора, могу премашити струју трофазног кола, а да би се ово стање елиминисало примењује се режим делимичног уземљења неутралних трансформатора. који се користе, за овај део трансформатора (110-220 кВ) нису уземљени, неутрални су изоловани спајањем на отворене растављаче. Или ограничавају струју кратког споја трансформатора на масу уземљењем његовог неутралног елемента кроз посебан отпор.

За сваку од секција мреже израчунава се минимални број уземљених неутрала. Заснован захтеви релејне заштите за одржавање струја земљоспоја на одређеном нивоу и обезбеђење заштите изолације уземљених неутралних делова од пренапона бирају се одговарајуће тачке уземљења електроенергетског система.

Чињеница је да се трансформатори за 110 — 220 кВ, традиционално за наше произвођаче, одликују смањеном неутралном изолацијом, на пример, за трансформаторе од 110 кВ са регулацијом напона под оптерећењем, неутрална изолација одговара 35 кВ, јер комутациони уређаји са класом изолације укључени су на неутралној страни 35 кВ. Исто важи и за трансформаторе 220 кВ. Економски ефекат је значајан.

Такви трансформатори су пројектовани да раде у мрежама са ефективно уземљеним неутралним елементом, а напон током кратког споја на земљу из таквих мрежа неће прелазити једну трећину линијске вредности, односно 42 кВ за 110 кВ.

За пренапонску заштиту уземљених неутрала, за заштиту у режимима празног хода са делимичним фазним прикључцима или прекидима трансформатора са изолованим неутралима, користе се краткотрајни уређаји за заштиту од пренапона-вентили. Неутрале су заштићене лимитерима за максимално дозвољени напон гашења од 50 кВ.