Новости Электротехники 1(115) 2019





<  Предыдущая  ]  [  Следующая  >
Журнал №6 (84) 2013 год     

Заземление нейтрали

Владимир Фишман,
инженер-проектировщик,
г. Нижний Новгород

Обсуждение режима заземления нейтрали в сетях среднего напряжения продолжается в течение многих лет, но с появлением в п. 1.2.16 ПУЭ 7-го изд. [1] слова «резистор» возникло юридическое основание для перехода от теоретических споров к практическим решениям.
За последние годы ситуация в определенной мере прояснилась, чему способствовало проведение ряда теоретических исследований и практических работ по резистивному заземлению нейтрали. Появились некоторые ведомственные нормативные документы по данному вопросу.
Владимир Семенович Фишман считает, что в настоящее время можно подвести промежуточные итоги, отметить общие тенденции и попутно обратить внимание на некоторые ошибочные утверждения.

НЕЙТРАЛЬ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ
Какое решение предпочтительнее?

Анализ опубликованных за последние годы материалов в различных изданиях показывает очевидную тенденцию к использованию для заземления нейтрали резисторов, как самостоятельно, так и в сочетании с дугогасительными реакторами (ДГР).

Внедрение в свое время режима работы с изолированной (компенсированной) нейтралью сетей среднего напряжения было вполне обоснованным, т.к. оно соответствовало состоянию этих сетей в начальный период развития энергетики в нашей стране. Основанием для принятия такого решения были:

  • недостаточная степень резервирования питания потребителей;
  • относительно хорошее состояние изоляции еще мало прослужившего в то время оборудования;
  • способность к самовосстановлению нарушенной при однофазных замыканиях на землю (ОЗЗ) изоляции широко применявшихся в то время кабелей 10(6) кВ с бумажно-пропитанной изоляцией;
  • малые токи замыкания на землю, обеспечивающие электробезопасность.

Однако за последние десятилетия состояние российских электрических сетей значительно изменилось. Сильно увеличился износ электрооборудования, достигающий в некоторых случаях катастрофических масштабов [2, 3], поэтому сохранение режима ОЗЗ, вызывающего значительные перенапряжения, становится чревато массовыми многоместными повреждениями в старых кабельных сетях. Наряду с этим возросла степень резервирования питания потребителей, поэтому отключение одной из питающих линий стало уже не так опасно.

Учитывая вышеизложенное, многие специалисты предлагают рассматривать режим ОЗЗ как аварийный, требующий автоматического отключения (с последующим переводом питания потребителей по резервной линии). Дополнительными аргументами в пользу отключения повреждения считаются:

  • сложность и ненадежность устройств автоматики точной настройки ДГР, практическая невозможность полной компенсации емкостного тока ОЗЗ, в т.ч. из-за наличия в нем высших гармонических;
  • необходимость точного симметрирования (0,75%) фазных емкостей сети относительно земли в режиме компенсации (п. 4.2.166 ПУЭ);
  • феррорезонансные явления, смещение нейтрали и повреждения трансформаторов напряжения (ТН) при ОЗЗ;
  • широкое применение вместо кабелей с бумажно-пропитанной изоляцией новых кабелей с пластмассовой изоляцией, не способной к самовосстановлению.

Мнение большинства специалистов сводится к необходимости более широкого использования резистивного заземления нейтрали, что решает несколько задач:

  • позволяет использовать надежные токовые защиты (как направленные, так и ненаправленные);
  • снижает перенапряжения в сети, возникающие при однофазных, особенно дуговых, замыканиях (ОДЗ);
  • устраняет феррорезонансные явления с ТН и самопроизвольное смещение нейтрали.

Относительно характера сопротивлений заземления нейтрали и их величины существуют разные мнения. Определенной помехой, препятствующей взаимопониманию, является весьма условное определение понятий «высокоомного» и «низкоомного» резистора. Прежде чем о них говорить, целесообразно рассмотреть зависимость напряжений и токов ОЗЗ в сети от характера и величины сопротивления заземления нейтрали. При этом приходится учитывать наличие разнообразных решений (от глухого заземления нейтрали с применением специального заземляющего трансформатора (ТЗН) [3, 4] до заземления нейтрали через резисторы различного сопротивления).

ЗАВИСИМОСТЬ НАПРЯЖЕНИЙ И ТОКОВ ОЗЗ ОТ ХАРАКТЕРА И ВЕЛИЧИНЫ СОПРОТИВЛЕНИЯ ЗАЗЕМЛЕНИЯ НЕЙТРАЛИ

Фазные напряжения при ОЗЗ описываются уравнением:

(1)

где и – соответственно фазное напряжение и ЭДС;

– токи прямой, обратной и нулевой последовательностей при ОЗЗ;

Z1∑, Z2∑, Z0∑ – полные сопротивления прямой, обратной и нулевой последовательностей.

Как правило, активным сопротивлением питающей системы можно пренебречь, поэтому:

Z1∑jx1∑; Z2∑jx2∑,

но принимая jx1∑ = jx2∑ и учитывая, что в неповрежденных фазах имеет место равенство:

получим для фазы С при ОЗЗ в фазе А (рис. 1):

.

Рис. 1. Векторная диаграмма фазных напряжений при ОЗЗ фазы А с учетом активных сопротивлений в КНП

 


Принимаем также:

.

При глухом заземлении нейтрали ТЗН:

где x и r – сопротивления нулевой последовательности ТЗН; rз – суммарное сопротивление ЗУ приемной и передающей ПС.

При относительно небольших расстояниях сопротивлением питающих кабелей можно пренебречь.

Приняв || = 1, после выполнения преобразований получим:

.

Коэффициент замыкания на землю (Кзз):

Напряжение для фазы В:

Пользуясь формулами (3, 4), можно проследить изменение действующих значений фазных напряжений неповрежденных фаз и коэффициента замыкания на землю при ОЗЗ в зависимости от величины сопротивления ТЗН и сопротивления заземления. Важным показателем здесь является Кзз, определяющий, относится ли данная система к системам с эффективной или изолированной нейтралью.

Согласно п. 1.7.4 ПУЭ «трехфазная электрическая сеть напряжением выше 1 кВ является сетью с эффективно заземленной нейтралью, если коэффициент замыкания на землю не превышает 1,4».

Известно, что при переходе к системе с эффективно заземленной нейтралью требования ПУЭ к заземлению электроустановок значительно ужесточаются (пп. 1.7.88–1.7.93 ПУЭ). Поэтому важно определить, происходит ли это при глухом заземлении нейтрали ТЗН, и если да, то при каких условиях.

Первый случай

Рассмотрим локальную кабельную сеть, в которой заземляющие устройства (ЗУ) питающей ПС 110/10 кВ и приемных ПС 10/0,4 кВ жестко связаны между собой металлическими оболочками кабелей 10 кВ (например, медными экранами кабелей со СПЭ-изоляцией, металлоконструкциями для прокладки кабелей и т.п.), общее сопротивление которых достаточно мало. В этом случае практически весь ток ОЗЗ проходит по такой связи [5], поэтому активное сопротивление ЗУ подстанций можно не учитывать (rз в формулах сопротивлений Z и Z0).

Очевидно, что чем больше мощность ТЗН и сопротивление питающей сети, тем меньше при ОЗЗ напряжение неповрежденных фаз и коэффициент замыкания на землю. Однако расчеты показывают, что лишь при самых неблагоприятных возможных сочетаниях мощности ТЗН и сопротивления системы, Кзз может снизиться до критического значения 1,4.

Так, в случае применения ТЗН мощностью 2500 кВА, 10/0,4 кВ, к = 5,5% и при питающем трансформаторе 110 кВ, 40 МВА, с расщепленной обмоткой 10 кВ, к = 10,5% получаем коэффициент замыкания на землю Кзз = 1,37. При мощностях ТЗН до 630 кВА Кзз практически близок к 1,73.

Второй случай

Выше был рассмотрен достаточно редкий на практике случай, при котором ЗУ всех приемных подстанции 10(6)/0,4 кВ (всех без исключения) имеют надежную металлическую связь с ЗУ питающей подстанции, на которой установлен ТЗН.

В существующих, особенно старых, кабельных сетях, проложенных в земле, имеющих порой до десятка муфт на одном присоединении, сохранить надежную электрическую связь между ЗУ ПС невозможно. На участках, выполненных ВЛ 10(6) кВ, указанная связь отсутствует в принципе. В таких случаях при ОЗЗ у потребителя весь ток протекает через его ЗУ, создавая на нем напряжение замыкания, которое обуславливает соответствующие напряжения прикосновения, шаговые напряжения, и при расчете тока ОЗЗ следует дополнительно учитывать сопротивления заземления электроустановок – rз, т.е.:

Z = (r + 3rз) + j(2x + x) = z (cosα + jsinα),
Z0 = (r0 + 3rз) + jx = z0 (cosβ + jsinβ),

где α = arctg (2х1c + х) / (r0 + 3rз), β = arctgx / (r0 + 3rз).

В некомпенсированной сети к определенному таким образом току следует добавить емкостную составляющую.

При глухом заземлении нейтрали ТЗН сопротивление заземления еще больше повышает Кзз и существенно влияет на ток ОЗЗ (табл.1). В подобных случаях встает вопрос о предельно допустимых токах ОЗЗ.

Таблица 1. Влияние сопротивления ЗУ в месте замыкания на ток ОЗЗ и напряжение замыкания при глухозаземленной нейтрали ТЗН мощностью 400 кВА в сети 10 кВ при I(3) = 11,5 кА, с сопротивлением ЗУ питающей ПС 0,5 Ом

Сопротивление ЗУ ПС 10/0,4 кВ, Ом*

Ток ОЗЗ, А

Напряжение замыкания, В

Максимально
допустимое время воздействия по условиям электробезопасности, рис. 44А [8], с

0,5**

1128

564

0,08**

4 (ρ = 100 Ом·м)

806

3225

Недопустимо

8 (ρ = 200 Ом·м)

506

4450

Недопустимо

* Дополнительно учтено сопротивление ЗУ питающей ПС 110/10 кВ – 0,5 Ом.
** Сооружение ЗУ с таким малым сопротивлением на ПС 10/0,4 кВ экономически не оправдано ввиду большого расхода металла, а в городских условиях технически невыполнимо по причине ограниченности территории. Практически невозможно и обеспечение столь малого времени существования ОЗЗ в сетях 10(6) кВ.

ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ТОКА ОЗЗ

Для большинства публикаций [2, 4, 6] характерно следующее рассуждение: «Выбор тока, создаваемого резистором, при низкоомном заземлении нейтрали является разумным компромиссом между двумя противоположными задачами: повышением чувствительности защит от замыканий на землю за счет увеличения тока однофазного замыкания и ограничением тока в месте повреждения (однофазного замыкания) для снижения объема разрушения оборудования» [6]. При этом говорится, что ток ОЗЗ может достигать 1000–2000 А.

Указывая столь большие цифры, авторы публикаций, за редким исключением [7], упускают из виду требования электробезопасности. Между тем хорошо известно, что, протекая через сопротивление ЗУ, ток однофазного замыкания создает на нем падение напряжения (напряжение замыкания) и соответственно напряжение прикосновения (шаговое напряжение), представляющие опасность для людей и животных.

Кроме того, при этом на ПС 10(6)/0,4 кВ возникает опасность передачи высокого потенциала в сеть 400/230 В потребителей. Подобные ситуации и ограничительные условия описаны в ГОСТ [8], где, в частности, говорится, что при отключении ОЗЗ релейной защитой даже без выдержки времени напряжение замыкания на ЗУ ПС 10(6)/0,4 кВ не должно превышать 450–500 В (рис. 44А). Из этого следует, что предельно допустимый ток ОЗЗ через ЗУ не должен превышать:

I(1)зу пр = (450–500) / rз, (5)

где rз – сопротивление ЗУ ПС 10(6)/0,4 кВ.

Очевидно, что при характерном для таких ПС значении rз = 4 Ом предельно допустимый ток измеряется десятками ампер, а не сотнями и тысячами [5]. Если же попытаться идти по пути уменьшения сопротивлений ЗУ электроустановок, как предлагается в [4], то при глухом заземлении ТЗН подсчитанные по (5) сопротивления ЗУ окажутся неоправданно дорогими с экономической и трудно реализуемыми с технической точки зрения.

Следует заметить, что из этого правила могут быть исключения. Они относятся к уже упомянутым выше случаям, когда не весь ток ОЗЗ проходит через ЗУ потребительской ПС и собственно «землю», а лишь его небольшая часть. Такие условия создаются при наличии между ЗУ питающей и приемными подстанциями металлической связи с малым сопротивлением.

Характерными примерами могут служить локальные (отделенные от потребительских) кабельные сети 10(6) кВ собственных нужд электростанций, а также промышленных предприятий. На подобных объектах кабели прокладываются, как правило, в тоннелях, кабельных каналах, по электротехническим или технологическим эстакадам. Во всех этих случаях металлоконструкции, по которым проложены кабели, вместе с металлическими оболочками кабелей образуют хорошую электрическую связь между ЗУ источника питания и ЗУ питаемых подстанций. Эта связь шунтирует цепь тока ОЗЗ через заземляющие устройства и землю, поскольку их сопротивление на порядок больше [5]. При этом указанная металлическая связь фактически выполняет роль защитного (РЕ) проводника, обеспечивающего электробезопасность при больших токах ОЗЗ. Однако в подобных случаях к указанной связи следует предъявлять требование п. 1.7.121 ПУЭ к РЕ-проводникам, а к ЗУ ПС потребителей – требования п. 1.7.94 ПУЭ, касающиеся выравнивания потенциалов.

В районных, городских и сельских сетях условия другие. Здесь кабели проложены в основном в земле, поэтому их металлические оболочки, особенно алюминиевые, подвержены коррозии. Что касается свинцовых облочек кабелей, то согласно п. 1.7.123 ПУЭ они не могут выполнять функции защитных проводников.

Во всех этих ситуациях ток ОЗЗ целиком проходит через ЗУ и землю. Максимально допустимая величина этого тока ограничена требованиями электробезопасности [8].

Справедливости ради следует отметить, что при невозможности выполнения условий, указанных на рис. 44А, ГОСТ [8] в качестве альтернативного решения предлагает выполнение раздельное заземление на независимые заземлители электрооборудования ПС и нейтрали вторичной обмотки понижающего трансформатора 10(6)/0,4 кВ, что предотвращает вынос высокого потенциала в сеть 400/230 В потребителей.
Однако такое решение в отечественной практике пока неприменимо, поскольку оно противоречит требованиям п. 1.7.98 ПУЭ.

О НИЗКООМНЫХ И ВЫСОКООМНЫХ ЗАЗЕМЛЯЮЩИХ РЕЗИСТОРАХ

При подключении к нейтрали ТЗН резистора, в формулы (2) дополнительно вводится тройное значение его сопротивления, что резко ограничивает величину тока ОЗЗ.

Резисторы, применяемые для заземления, принято разделять на высоковольтные и низковольтные, на высокоомные и низкоомные. Если с разделением на высоковольтные и низковольтные всё очевидно, то разделение на высокоомные и низкоомные резисторы является весьма условным.

Так, согласно [9], высокоомное резистивное заземление нейтрали выполняется «с целью обеспечения длительной работы сети с однофазным замыканием на землю (на время поиска и отключения поврежденного присоединения оперативным персоналом) без перенапряжений и феррорезонансных явлений. При этом заземляющий трансформатор и резистор должны быть рассчитаны на длительный режим работы».

Авторы отечественных публикаций считают, что для достижения удовлетворительного результата по ограничению перенапряжений, стабилизации положения нейтрали сети, защите трансформаторов напряжения активная составляющая тока ОЗЗ должна быть не менее емкостной: IrIc (cледует заметить, что в зарубежных источниках [10] приводится другое соотношение, а именно Ir ≥ 2Ic ).

Низкоомное резистивное заземление нейтрали выполняется «с целью ограничения дугового перенапряжения, быстрого отключения однофазного замыкания на землю и максимального охвата обмоток электрических машин защитой от однофазного замыкания на землю. При этом заземляющий трансформатор и резистор выбираются для кратковременного режима работы».

Вышеприведенные принципы разделения резисторов не совсем корректны. Согласно логике, низкоомный резистор должен обеспечивать низкоомное заземление нейтрали сети, при котором, как справедливо отмечает автор [7], коэффициент замыкания на землю становится заметно меньше 1,73. При резисторе же, например, 150 Ом напряжением 10 кВ, который принято называть низкоомным, Кзз практически равен 1,73.

Не случайно в европейской практике, как следует из статьи [6], низкоомным заземлением нейтрали считается такое, при котором выполняется условие:

Ir ≥ 0,2 I(3) (до 100–1000 А),

где Ir – ток резистивного заземления;
I(3) – ток трехфазного КЗ.

Если же имеет место соотношение:

3IcoIr ≤ 0,01 I(3),

где 3Ico – емкостный ток ОЗЗ,
то такое заземление нейтрали считается высокоомным.

И действительно, расчеты показывают, что заметное снижение Кзз начинается при соотношении I(1) > 0,3 I(3) (Кзз ≈ 1,6), т.е. при токах ОЗЗ, измеряемых тысячами ампер.

Таким образом, все применяемые в отечественной практике резисторы с токами до нескольких сотен ампер соответствуют режиму высокоомного заземления нейтрали сети, и поэтому должны были бы называться высокоомными. Они отличаются лишь номинальными токами, сопротивлениями и тем, что некоторые из них рассчитаны на длительный, а другие – на кратковременный режим работы под напряжением.

НЕКОТОРЫЕ ХАРАКТЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ

Существует типовое решение для сетей 10(6) кВ, используемое, в частности, в сетях СН электростанций, включающее ТЗН мощностью 63 кВА 10(6) кВ, в нейтраль обмотки ВН которого подключается резистор сопротивлением 100–150 Ом с расчетным током 30–40 А. При таких токах применяют селективные максимальные токовые защиты нулевой последовательности с действием на отключение. Сами резисторы рассчитаны на кратковременный режим работы под напряжением. Относительно небольшие габариты позволяют разместить всё оборудование в ячейках КРУ 10(6) кВ. Данная схема может применяться в сетях с достаточно малыми емкостными токами ОЗЗ и при целесообразности действия защит на отключение.

Существуют решения с использованием резисторов большего сопротивления (500–1000 Ом), создающие активную составляющую тока ОЗЗ ≈ 10 А и менее, что позволяет действовать защите либо на отключение, либо на сигнал. Как показали исследования [11], перенапряжения в этих случаях ограничиваются достаточно эффективно, а малые значения токов ОЗЗ обеспечивают бóльшую электробезопасность и снижают вероятность повреждения ТН и другого электрооборудования.

Для повышения чувствительности релейной защиты предлагается двухступенчатая схема последовательного включения двух резисторов [12]. В нормальном режиме один резистор зашунтирован, при этом второй резистор при ОЗЗ обеспечивает активный ток ≈ 12 А, достаточный для срабатывания защит. После срабатывания защит зашунтированный резистор дешунтируется и ток ОЗЗ снижается до ≈ 6 А. При таком токе система может некоторое время продолжать работу до устранения повреждения.

Недостатком резисторов длительного включения являются большие тепловыделения в них при ОЗЗ, что требует установки резисторов на открытом воздухе либо в специальном вентилируемом помещении.

При больших емкостных токах ОЗЗ рекомендуется комбинированная схема с включением параллельно ДГР резистора сопротивлением 1000–1500 Ом.

Однако необходимо отметить, что при этом возникает проблема, связанная с работой автоматических регуляторов ДГР, основанных на резонансном (фазовом или амплитудном) принципе настройки. Включение в контур нулевой последовательности (КНП) активного резистора снижает его добротность, из-за чего точность настройки тока ДГР ухудшается.

В последние годы разработан новый принцип настройки, основанный на замере частоты собственных колебаний КНП. Этот принцип реализован в терминале автоматики управления ДГР «Бреслер–0107.060» [13]. По данным [2, 13], это устройство может работать в схемах с параллельно включенными ДГР и резистором при условии, что добротность контура КНП:

Q = Ic / Ir ≥ 6,

где Ic – емкостный ток сети;
Ir – полный активный ток сети (ток через резистор и ток утечки в сети через изоляцию).

За рубежом применяется другая схема, предусматривающая присоединение низковольтного резистора к вторичной обмотке ДГР. Подключение производится при возникновении ОЗЗ для обеспечения срабатывания защит [6]. Однако влияние резистора на ограничение перенапряжений в сети при этом минимальное.

ВЫБОР ДЕЙСТВИЯ ЗАЩИТЫ НА ОТКЛЮЧЕНИЕ ИЛИ НА СИГНАЛ

Авторы многих публикаций считают режим ОЗЗ аварийным, при котором поврежденное присоединение необходимо отключать релейной защитой.

Такое решение, безусловно, оправдано по отношению к старым кабельным сетям с изношенной изоляцией, где ОЗЗ часто переходят в многоместные и многофазные замыкания. Вместе с тем можно выделить ситуации, когда применение ручного отключения с предварительным предупреждением потребителя предотвращает большой ущерб здоровью и жизни людей. Прежде всего речь идет о производствах со сложным, непрерывным и опасным технологическим процессом.

Автору, имеющему практический опыт экспериментальных работ по обеспечению непрерывности технологических процессов при кратковременных перерывах в электроснабжении на таких предприятиях, уже приходилось описывать подобные ситуации [14]. Опыт показывает, что даже при наличии всех необходимых устройств автоматики (АВР, АПВ, систем самозапуска электродвигателей, вспомогательных устройств бесперебойного питания систем управления КИП и т.п.) добиться сохранения сложного технологического процесса при внезапном непереключении питания с одного источника на другой не всегда удается. Иное дело, когда эксплуатационный персонал предупрежден о предстоящем переключении. Это позволяет ему подстраховать работу автоматики и механизмов в наиболее критических узлах технологического процесса.

Другим примером являются разнообразные учреждения, где проводятся массовые мероприятия при большом скоплении людей, а также находящиеся на значительном удалении в лесных и горных массивах санатории, турбазы и дома отдыха. Своевременное предупреждение о предстоящем отключении основного источника электроснабжения позволит руководству отложить проведение массовых мероприятий, заранее провести эвакуацию людей. При этом эксплуатационный персонал может подготовиться к действиям в аварийной ситуации (заранее запустить резервный дизель-генератор, собрать схему аварийного электроснабжения и т.п.).

Во всех подобных ситуациях внезапное отключение при ОЗЗ лучше заменить отключением после предупреждения, если позволяет электромагнитная обстановка.

О ЕДИНОМ НОРМАТИВНОМ ДОКУМЕНТЕ

В настоящее время основным документом, определяющим требования к режиму заземления нейтрали и к заземлению электроустановок в сетях 6–35 кВ, являются ПУЭ. Особенностью установленных ПУЭ режимов заземления нейтрали являются ожидаемые напряжения прикосновения, возникающие при замыканиях на землю.

Мероприятия по защите людей, животных и электрооборудования при ОЗЗ рассмотрены как в ПУЭ, так и в ГОСТе [8].

Однако в этих документах имеется ряд противоречий, содержатся некоторые устаревшие положения, которые следовало бы устранить и дополнить новыми, относящимися, в частности, к режиму резистивного заземления нейтрали. Но поскольку этого не происходит, то в настоящее время получил развитие другой процесс – разработка независимых отраслевых стандартов. Опасность этого пути состоит в возможности появления различных требований («двойных стандартов») по вопросам электробезопасности, чего нельзя допустить.

Так, утвержденный недавно ФСК ЕЭС стандарт предприятия [15] содержит принципиально новые требования к заземлению подстанций в сетях 6-35 кВ, согласно которым расчетным является не ток ОЗЗ, как это предусмотрено ПУЭ и ГОСТом [8], а ток двойного ОЗЗ (табл.1 в приложении А [15]), который существенно больше.

В результате предельно допустимые сопротивления ЗУ ПС оказываются соответственно на порядок меньше (а расход металла на порядок больше) по сравнению с действующими требованиями ПУЭ. Поскольку эти решения непосредственно связаны с проблемой электробезопасности, то такие противоречия недопустимы, их необходимо срочно отрегулировать.

В настоящее время разработаны и продолжают разрабатываться другие отраслевые стандарты. Этот процесс, к сожалению, фактически пущен на самотек при отсутствии базиса, которым могли бы стать либо скорректированная с учетом современных представлений редакция ПУЭ, либо специальный технический регламент по основным вопросам электробезопасности и защиты электрооборудования в сетях среднего и низкого напряжения.

ВЫВОДЫ

Общее мнение специалистов, опубликовавших за последние годы статьи по теме заземления нейтрали в сетях 10(6) кВ, склоняется к широкому применению резистивного заземления нейтрали в сетях среднего напряжения.

При малых значениях тока ОЗЗ (≈ до 10 А) считается целесообразным применение чисто резистивного заземления. При этом в новых сетях с хорошим уровнем изоляции, с чувствительной релейной защитой целесообразно применение «высокоомных» резисторов, рассчитанных на кратковременную или длительную работу под напряжением в зависимости от требуемой надежности электроснабжения потребителей.

При больших токах ОЗЗ параллельно с ДГР рекомендуется включение высоковольтного резистора с сопротивлением ≈ 1000–1500 Ом.

Применение схем с низкоомными резисторами (с токами в несколько десятков ампер), рассчитанными на кратковременный режим работы под напряжением, предпочтительно в сетях с пониженным уровнем изоляции либо использовании высоковольтных электрических машин и при наличии у по-требителей резервного питания и АВР.

Искусственное кратковременное увеличение тока ОЗЗ до нескольких сотен (и более) ампер с целью обеспечения срабатывания защит допустимо только при наличии надежной низкоомной металлической связи между ЗУ питающей и ЗУ всех приемных подстанций (с помощью медных экранов кабелей со СПЭ-изоляцией, кабельных металлоконструкций и т.п.). При этом должны выполняться расчеты или замеры, подтверждающие выполнение требований ГОСТов [8, 16] и ПУЭ в отношении электробезопасности и защиты низковольтного оборудования.

При выборе действия защиты от ОЗЗ на сигнал или на отключение, если такой выбор допустим по условиям электробезопасности, необходимо руководствоваться принципом минимального суммарного ущерба для энергосистемы и потребителей.

Накопившиеся неувязки между нормативными документами требуют пересмотра и уточнения существующих требований ПУЭ с учетом современного решения вопросов электробезопасности, защиты низковольтного электрооборудования, заземления электроустановок и заземления нейтрали в сетях 6–35 кВ. Альтернативой этому может быть выпуск соответствующего технического регламента.

ЛИТЕРАТУРА

  1. Правила устройства электроустановок (ПУЭ), 7-е изд.
  2. Емельянов Н.И., Ширковец А.И. Актуальные вопросы применения резистивного и комбинированного заземления нейтрали в электрических сетях 6–35 кВ // Энергоэксперт. 2010. № 2.
  3. Кужеков С.Л. Предотвращение многоместных повреждений КЛ 6–10 кВ с помощью кратковременного низкоомного индуктивного заземления нейтрали // Новости ЭлектроТехники. 2010. № 3(63).
  4. Манилов А.М. Способ обеспечения чувствительности защит от однофазных замыканий на землю в сети 6–10 кВ // Энергоэксперт. 2011. № 4.
  5. Фишман В.С. Кабельные сети 6–10 кВ с СПЭ-изоляцией. Возникновение и распространение опасных потенциалов // Новости ЭлектроТехники. 2013. № 5(83).
  6. Титенков С.С., Пугачев А.А. Режимы заземления нейтрали в сетях 6–35 кВ и организация релейной защиты от однофазных замыканий на землю // Энергоэксперт. 2010. № 2.
  7. Назаров В.В. Сравнение режимов заземления нейтрали // Новости ЭлектроТехники. 2013. № 5(83).
  8. ГОСТ Р 50571.18-2000 (МЭК 60364-4-442-93). Защита электроустановок до 1 кВ от перенапряжений, вызванных замыканиями на землю в электроустановках выше 1 кВ.
  9. СТО Газпром 2-1.11-070-2006. Методические указания по выбору режима заземления нейтрали в сетях напряжением 6 и 10 кВ дочерних обществ и организаций ОАО «Газпром».
  10. Руководство по электрическим установкам: Технические решения Schneider Electric, 2007.
  11. Вайнштейн Р.И., Шестакова В.Н., Юдин С.И. Защита от замыканий на землю в сети с высокоомным заземлением нейтрали // Новости ЭлектроТехники. 2008. № 6(54).
  12. Манилов А.М., Барна А.К. ОЗЗ в сетях 6–10 кВ с комбинированным заземлением нейтрали. Способ обеспечения чувствительности защит // Новости ЭлектроТехники. 2012. № 6(78).
  13. Автоматика управления дугогасящими реакторами «Бреслер–0107.060» / НПП Бреслер. Чебоксары, 2013.
  14. Фишман В.С. Регулирование режима заземления нейтрали в сетях 6–35 кВ с использованием принципов Smart Grid // Новости ЭлектроТехники. 2012. № 5(77).
  15. СТО 56947007-29.130.15.114-2012. Руководящие указания по проектированию заземляющих устройств подстанций напряжением 6–750 кВ.
  16. ГОСТ 12.1.038–82. Электробезопасность. Предельно допустимые уровни напряжений прикосновения и токов.




Очередной номер | Архив | Вопрос-Ответ | Гостевая книга
Подписка | О журнале | Нормы. Стандарты | Проекты. Методики | Форум | Выставки
Тендеры | Книги, CD, сайты | Исследования рынка | Приложение Вопрос-Ответ | Карта сайта




Rambler's Top100 Rambler's Top100

© ЗАО "Новости Электротехники"
Использование материалов сайта возможно только с письменного разрешения редакции
При цитировании материалов гиперссылка на сайт с указанием автора обязательна

Segmenta Media создание и поддержка сайта 2001-2019