Режими нейтралі трансформатора в електроустановках: різновиди, інструкція та призначення

Опубликованно 14.01.2019 21:40

Режим нейтралі – це точка нульової послідовності обмоток трансформатора або генератора, яка підключається до заземлювача, спеціалізованому обладнанню або ізольовано від зовнішніх зажимів. Її правильний вибір визначає захисні механізми мережі, вносить суттєві особливості в працездатність. Які різновиди зустрічаються і переваги у кожного варіанту, читайте далі у статті. Загальне уявлення

Режими нейтралі електроустановок вибираються з загальноприйнятою, усталеної світової практики. Деякі зміни вносяться з особливостей державних енергосистем, що пов'язується з фінансовими можливостями об'єднань, протяжністю мережі і іншими параметрами.

Щоб визначити нейтраль і режим її роботи, досить орієнтуватися в наочних схемах електроустановок. Необхідно особливу увагу приділити силовими трансформаторами і їх обмотках. Останні можуть виконуватися зіркою або трикутником. Докладніше - нижче.

Трикутник передбачає ізольованість нульової точки. Зірка - наявність заземлювача, який приєднується до: контуру заземлення; резистору; дугогасящему реактору. Від чого залежить вибір нульової точки з'єднання?

Вибір режиму нейтралі залежить від ряду характеристик, серед яких можна виділити: Надійність мережі. Перший критерій зв'язується з вибудовуванням захисту щодо однофазного замикання на землю. Для роботи мережі 10-35 кВ найчастіше застосовується ізольована нейтраль, яка не відключає лінію з-за впалу гілки і навіть проводу на землю. А для мережі 110 кВ і вище потрібно миттєве відключення, для чого застосовується ефективно заземлена. Вартість. Важливий критерій, який визначає вибір. Реалізувати ізольовану мережу набагато дешевше, що пов'язується з відсутністю необхідності у четвертому проводі, економією коштів на траверси, ізоляцію і на інші нюанси. Усталена практика. Як зазначалося вище, режими нейтралей трансформаторів вибираються на підставі загальносвітової та державної статистики. Це говорить про те, що більшість виробничих підприємств, що створюють силове обладнання, дотримуються цих норм. З-за цього вибір визначений заводом-виготовлювачем трансформатора або генератора.

Розглянемо кожну варіацію окремо і дізнаємося переваги і недоліки. Зауважимо, що існує п'ять основних режимів. Ізольована

Режим роботи нейтралі, в якій нульова точка відсутня, іменується ізольованим. На схемах її зображують у вигляді трикутника, що говорить про наявність трифазного дроти. Її використання обмежене мережею 10-35 кВ, а вибір визначається рядом переваг: У разі виникнення однофазного замикання на землю споживачі не відчувають неполнофазный режим. Відключення лінії не відбувається. У момент однофазного замикання на пошкодженій фазі напруга стає рівним 0, на двох, що залишилися підвищується до лінійного. Друга перевага пов'язується з вартістю. Виконати подібну мережу набагато дешевше. Наприклад, відсутня необхідність в нульовому проводі.

Головним недоліком такого варіанту є безпека. При падінні проводу мережа не відключається, останній залишається під напругою. При наближенні на відстань ближче восьми метрів можна потрапити під крокову напругу. Ефективно заземлена

Режими роботи нейтралей в електроустановках вище 110 кВ реалізовані представленим способом, що забезпечує необхідні умови захисту мережі та безпеки. Нульова точка трансформатора заземлюється на контур або через спеціальний пристрій під назвою "ЗОН-110 кВ". Останнє впливає на чутливість спрацьовування захистів.

При падінні проводу створюється потенціал між заземлювачем і точкою обриву. З-за цього релейний захист спрацьовує. Відключення здійснюється з мінімальною витримкою часу, після чого включається знову. Це пов'язується з тим фактом, що на працездатність могла вплинути гілка дерева або птах. Повторне включення (АПВ) дозволяє виявити реальність пошкодження. До переваг необхідно віднести наступні моменти: Відносно низька вартість, яка дозволяє дешевше вибудовувати високовольтні мережі. Слід зазначити, що лінії електропередач також мають три дроти замість чотирьох, що є відмінною особливістю. Підвищена надійність в поєднанні з безпекою. Це вважається важливим критерієм, який визначає вибір представленого виду нейтралі.

Недоліків практично немає. На практиці вважається, що це ідеальний варіант для високовольтних мереж. Заземлена через ДГК (ДГР)

Режим нейтралей називається резонансно-заземленим, коли його точка проходить через дугогасящую котушку або реактор. Подібна система в основному застосовується для кабельних розподільчих мереж. Вона дозволяє компенсувати індуктивність і вберегти систему від більш масштабних і складних пошкоджень.

При появі однофазного замикання на землю починає працювати котушка або реактор, яка компенсує силу струму, знижуючи його в місці пробою. Необхідно відзначити, що різниця між ДГК і ДГР пов'язується з наявністю автоматичного підстроювання при зміні індуктивності в мережі.

Основною перевагою є компенсація енергії, яка не дає пошкодження кабельної лінії переростати з однофазних в міжфазний. Що стосується недоліків, це поява інших пошкоджень в слабких місцях ізоляції кабельних ліній. Заземлена через низькоомний, високоомний резистор

Режим нейтралі, при якому заземлення точки нульової послідовності виконується через выокоомоный або низькоомний резистор, також вважається резонансно-заземленим і використовується в мережах 10-35 кВ. Особливості представленої системи зв'язуються з відключенням мережі без витримки часу.

Це зручно в плані захисту мережі, але негативно впливає на відпуск електричної енергії. Подібна система не підходить для роботи відповідальних споживачів, хоча є відмінним варіантом для кабельних ліній. Використання на ПЛ електропередачі непридатне, так як поява землі в мережі веде до відключення фідера.

Ще одним нюансом щодо заземленої нейтралі через резистор є поява великих струмів при замиканні на самому резисторі. Були випадки, які призводили до займання підстанції з-за цього моменту. Глухозаземленная

Режим роботи нейтралі трансформатора для споживчої мережі іменується глухозаземленим. Особливості наступні. Представлена варіація передбачає заземлення нульової точки на контур підстанції, щодо чого працюють захисту. Така система використовується в розподільних мережах, де здійснюється безпосереднє споживання електроенергії.

Вихід 0,4 кВ має чотири дроти: три фазних і один нульовий. При однофазному замиканні створюється потенціал щодо заземленою точки. Це вимикає автомат або стає причиною перегорання запобіжників. Слід зазначити, що спрацьовування захистів багато в чому визначається правильністю вибору плавких вставок або номінал автомату. Висновок

Режим нейтралі – це спосіб заземлення нульової точки трансформатора або генератора. Вибір того або іншого варіанту залежить від ряду критеріїв, головним з яких вважається загальноприйнята практика. Визначити нейтраль можна за схемами, де досить розглянути обмотки трансформатора. Це слід враховувати і під час курсових проектів, коли необхідно зобразити схему підстанцій.

Кожен варіант має ряд переваг і недоліків. Виходячи з використання тієї чи іншої нейтралі визначаються умови роботи і захисту. Ідеальним для високовольтної мережі вважається ефективно заземлена, для розподільної – резонансна заземлення. Для споживчого застосовується глухозаземленная. Рекомендуємо розглянути основні види захистів, які застосовуються в сучасній електроенергетиці. Автор: Вадим Хмельницький 18 Листопада, 2018

Категория: Технологии