Глухое заземление нейтрали: особенности, преимущества и недостатки — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Что такое глухое заземление нейтрали. Где применяется глухозаземленная нейтраль. Какие преимущества дает глухое заземление. Какие недостатки имеет глухозаземленная нейтраль. Как выбрать оптимальный способ заземления нейтрали.

Содержание

Что такое глухое заземление нейтрали и где оно применяется

Глухое заземление нейтрали — это способ заземления, при котором нейтральная точка трансформатора или генератора напрямую соединяется с заземляющим устройством. Такой метод заземления широко применяется в электрических сетях различного назначения и напряжения.

Где используется глухозаземленная нейтраль?

В сетях напряжением 110 кВ и выше
В сетях 220 и 380 В
В четырехпроводных сетях переменного тока
В сетях низкого напряжения до 1000 В

Глухое заземление нейтрали является стандартом во многих странах для высоковольтных линий электропередачи. В России такой способ заземления применяется в сетях 110 кВ и выше, а также в низковольтных сетях 220/380 В.

Основные преимущества глухого заземления нейтрали

Применение глухозаземленной нейтрали имеет ряд существенных преимуществ:

Снижение уровня перенапряжений в сети. Глухое заземление устраняет возникновение перемежающихся дуг при однофазных замыканиях на землю.
Упрощение релейной защиты. Защита от замыканий на землю становится более простой и селективной.
Стабилизация напряжения фаз относительно земли.
Возможность применения разрядников с меньшим остающимся напряжением.
Снижение уровня изоляции электрооборудования.

Как глухое заземление нейтрали влияет на перенапряжения в сети? При таком способе заземления однофазное замыкание на землю переходит в режим короткого замыкания. Это приводит к быстрому отключению поврежденного участка и предотвращает возникновение опасных перенапряжений.

Недостатки систем с глухозаземленной нейтралью

Несмотря на преимущества, глухое заземление нейтрали имеет и ряд существенных недостатков:

Большие токи короткого замыкания на землю
Необходимость отключения линии при каждом замыкании на землю
Опасность для людей и животных вблизи места замыкания
Возможные повреждения изоляторов на воздушных линиях
Индуктивные помехи в линиях связи
Вторичные эффекты при отключении линий (потеря других линий, нагрузки, распад системы)

Как большие токи КЗ влияют на оборудование? Протекание больших токов замыкания может вызывать значительные повреждения в месте замыкания, деформацию кабелей, перегрев демпфирующих обмоток генераторов.

Особенности релейной защиты в сетях с глухозаземленной нейтралью

Релейная защита от замыканий на землю в системах с глухим заземлением нейтрали имеет ряд особенностей:

Применяются простые максимальные токовые защиты
Используются направленные защиты от замыканий на землю

Не требуются сложные защиты нулевой последовательности
Обеспечивается высокая чувствительность и селективность защит
Возможно применение дистанционных защит от замыканий на землю

Какие типы реле применяются для защиты от замыканий на землю? В основном используются реле максимального тока и направленные реле максимального тока. Также могут применяться дистанционные защиты, хотя их использование остается проблематичным.

Влияние глухого заземления на изоляцию электрооборудования

Глухое заземление нейтрали позволяет снизить уровень изоляции электрооборудования по отношению к земле. Это дает ряд преимуществ:

Снижение затрат на изоляцию оборудования
Уменьшение габаритов изоляционных конструкций
Повышение надежности изоляции
Возможность применения разрядников с меньшим номинальным напряжением

Насколько можно снизить уровень изоляции? При глухом заземлении нейтрали уровень изоляции может быть снижен на 15-25% по сравнению с изолированной нейтралью. Это дает существенный экономический эффект, особенно в сетях высокого напряжения.

Меры по снижению недостатков глухозаземленной нейтрали

Для уменьшения негативных эффектов глухого заземления нейтрали применяются следующие меры:

Использование быстродействующих выключателей
Применение автоматического повторного включения (АПВ)
Установка трубчатых разрядников
Секционирование сети
Ограничение токов короткого замыкания
Установка дугогасящих реакторов в нейтраль

Как работает быстродействующее АПВ? При возникновении короткого замыкания линия отключается на короткое время (0.3-0.5 с), затем автоматически включается. Это позволяет устранить неустойчивые повреждения и быстро восстановить электроснабжение.

Выбор оптимального способа заземления нейтрали

Выбор способа заземления нейтрали зависит от многих факторов:

Класс напряжения сети

Режим работы нейтрали
Требования к бесперебойности электроснабжения
Условия электробезопасности
Характер нагрузки
Конфигурация и протяженность сети

Как выбрать оптимальный способ заземления? Необходимо провести технико-экономическое сравнение различных вариантов с учетом капитальных затрат, эксплуатационных расходов, надежности электроснабжения и других факторов. Окончательное решение принимается на основе комплексного анализа.

Таким образом, глухое заземление нейтрали имеет как преимущества, так и недостатки. Его применение оправдано в сетях высокого напряжения и низковольтных распределительных сетях. В сетях среднего напряжения часто используются другие способы заземления нейтрали. Выбор оптимального варианта требует тщательного анализа с учетом особенностей конкретной электрической системы.

Глухое заземление — нейтраль — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Cтраница 1

Трехфазная есть с заземленной нейтралью. [1]

Глухое заземление нейтрали применяется в Советском Союзе в электрических сетях напряжением НО кВ и выше, а также в сетях ниже 1000 В. [2]

Глухое заземление нейтрали применяется в СССР в сетях 220 и 380 В. При этом все нейтрали источников питания соединяются с землей. [3]

Трехфазная система с заземленной нейтралью. [4]

Глухое заземление нейтрали ( рис. 9 — 3 а) устраняет возникновение перемежающихся дуг и, следовательно, снижает уровень перенапряжений. Замыкание на землю одной фазы в этом случае приводит к однофазному короткому замыканию ее через землю. [5]

Глухое заземление нейтрали выполняют в четырехпроводных сетях переменного тока.

Нулевые выводы силовых трансформаторов в этом случае заземляют наглухо и все части, подлежащие заземлению, непосредственно соединяют с заземленным нулевым выводом. Провод сети, соединяющий с заземленной нейтралью трансформатора, называют нулевым проводам. В цепи нулевого провода не должно быть предохранителей или разъединяющих приспособлений. На воздушных линиях напряжением до 1 / се с глухо-заземленной нейтралью крюки и штыри фазных проводов и арматуру железобетонных опор соединяют с нулевым проводом, на ВЛ с изолированной нейтралью — заземляют. Сопротивление заземляющего устройства опор ВЛ не должно превышать 50 ом. [6]

Глухое заземление нейтрали отклоняется, так как замыкание фазы на землю приводит к токам, превышающим ток трехфазного короткого. [7]

Глухое заземление нейтрали обычно применяется для установок 110 кВ и выше и в сетях с. В, которые при этом становятся сетями низкого напряжения, так как напряжение проводов фаз по отношению к земле всегда меньше 250 В, как в нормальном режиме, так и при замыкании любой фазы на землю.

[8]

Трехфазная система питания с глухозаземленной нейтралью при однофазном замыкании на землю фазы С — — f. [9]

Глухое заземление нейтралей электроустановок не только предупреждает возникновение в них дуговых перенапряжений, но и приводит к облегчению их изоляции по отношению к земле, что дает возможность снижения уровня изоляции, следовательно, и снижения затрат, причем экономия увеличивается с ростом напряжения сети. [10]

Схема включения однофазных трансформаторов напряжения. [11]

Глухое заземление нейтрали обмотки высшего напряжения позволяет осуществить с помощью вольтметров 2 ( или реле) контроль изоляции первичной сети. При нормальном состоянии изолянда вольтметры 2 показывают фазовое напряжение. [12]

Трансформатор напряжения НТМК-6.

[13]

Глухое заземление нейтрали обмотки высшего напряжения позволяет следить при помощи вольтметров 2 ( или реле) за состоянием изоляции первичной сети. При нормальном состоянии изоляции вольтметры 2 показывают фазное напряжение. [14]

Применение глухого заземления нейтрали стабилизирует напряжение фаз по отношению к земле и в связи с этим уменьшает перенапряжения, позволяет применять вентильные разрядники с меньшим остающимся напряжением ( примерно 3t / HOM, а в незаземленных сетях — около 4t / HOM) и снижать уровень изоляции. Глухое заземление нейтрали уменьшает сопротивление нулевой последовательности, и ток однофазного к. [15]

Страницы: 1 2 3 4

Выбор способа — системы с глухо заземленной нейтралью

Страница 22 из 84

16. ВЫБОР СПОСОБА ЗАЗЕМЛЕНИЯ НЕЙТРАЛИ. ЗА И ПРОТИВ
В ряде параграфов этой части мы пытались обнаружить критерии, дающие определенные указания о том, как выбрать наиболее подходящий и экономичный в данных условиях способ заземления нейтрали.

Мы должны заключить, что такой выбор в значительной степени обусловлен удобством эксплуатации, традициями, желанием обеспечить бесперебойность электроснабжения, стремлением свести к минимуму тот или иной основной тип аварий, найти компромисс между воздействиями напряжений и токов.
В данном параграфе будет сделан краткий обзор преимуществ и недостатков различных способов заземления нейтрали. Основное внимание будет уделено глухому заземлению нейтрали и заземлению через активное и реактивное сопротивления. Будет упомянуто и резонансное заземление нейтрали, однако подробное рассмотрение этого вопроса будет сделано в других главах.

Системы с глухо заземленной нейтралью

Преимущества

а) Хорошо контролируется напряжение основной частоты.
б) Условия работы выключателей при отключении двухфазного короткого замыкания на землю облегчены по сравнению с системами, не имеющими глухого заземления нейтрали. В системе не возникает перемежающихся емкостных дуг, поскольку токи короткого замыкания подавляют емкостный ток и устраняют его влияние.
г) Релейная защита от замыканий на землю очень проста; быстрое и селективное действие защиты обеспечивается с помощью реле максимального тока и направленного реле максимального тока. Реле для защиты фаз, как правило, могут не применяться для защиты замыканий на землю, которая должна быть основана на токах и напряжениях небаланса. Применение дистанционного реле защиты от замыканий на землю, не обладающего простотой фазного дистанционного реле, по-прежнему остается проблематичным. Рассмотрение схем релейной защиты в системах с глухо заземленной нейтралью проведено в § 14. 4 гл. 6. Релейная защита от замыканий на землю является трудным вопросом при всех способах заземления нейтрали, однако в системах с глухим заземлением нейтрали она наиболее проста. Можно сказать, что такого рода соображения представляют собой мощный аргумент в пользу увеличения тока замыкания на землю.

д) Номинальное напряжение вентильного разрядника может быть увеличено, на 25%, если он установлен в сети с глухим заземлением нейтрали.

Недостатки и пути их устранения

а) Поскольку каждое замыкание на землю переходит в короткое замыкание, поврежденный участок линии должен быть отключен: таким образом, каждое устойчивое замыкание на землю приводит к отключению и очень часто к местной потере питания. В противоположность этому в системах с резонансным заземлением нейтрали неустойчивые замыкания на землю ликвидируются автоматически, а при сравнительно редких устойчивых замыканиях на землю электроснабжение может продолжаться до тех пор, пока это возможно. В системах с глухим заземлением нейтрали необходимо считаться с временным перерывом электроснабжения; часто применяется дублирование питания для обеспечения непрерывного электроснабжения важных центров нагрузок.
Отключения линии из-за однофазных замыканий на землю, как известно, составляют более двух третей всех повреждений. Этим объясняется потребность таких современных усовершенствований, как трубчатые разрядники и быстродействующее повторное включение. Эти меры благодаря значительному снижению потерянных из-за отключения линии киловатт-часов и экономии времени на отыскание места повреждения и ремонт помогли сохранить позиции глухого заземления нейтрали в тех странах, где оно является общепринятым для линий электропередачи высокого напряжения.
б) Большие токи короткого замыкания на землю, возникающие в системах с глухим заземлением нейтрали, являются причиной значительных повреждений при замыкании, причем большие динамические усилия распространяются на значительную часть системы.
Протекание токов короткого замыкания по кабелям вызывает расширение диэлектрика и свинцовой оболочки, что может привести к необратимым механическим деформациям и, следовательно, к образованию пустот в наступающем затем нормальном режиме. При частом появлении тяжелых коротких замыканий, если их деятельность не ограничивается очень коротким временем, может наступить ухудшение прочности диэлектрика вдоль пути тока короткого замыкания. Кроме того, определенные трудности вызываются токами в оболочках кабелей, возникающими при однофазных коротких замыканиях. В местах разрывов оболочки, которые имеют место при некоторых способах соединений отрезков кабеля, на оболочках могут возникнуть опасные для жизни индуктированные напряжения.
в) Опасность для человека и животных, находящихся вблизи места замыкания, возрастает при больших токах замыкания на землю.
г) Гирлянды изоляторов на воздушных линиях могут быть повреждены сопровождающим током нагрузки. Быстрое действие выключателей и применение защитных искровых промежутков сильно снижают разрушающее действие. Применение трубчатых разрядников предотвращает повреждение гирлянд, однако их применение до сих пор не очень широко распространено [Л. 83].
б) Перенапряжения, возникающие при несимметричных коротких замыканиях на явнополюсном генераторе, питающем холостую линию (кабель), представляют опасность, однако они могут быть устранены путем применения демпфирующих обмоток. Последние должны быть рассчитаны на то, чтобы выдерживать частые тепловые перегрузки, вызванные составляющими тока обратной последовательности при однофазных замыканиях на землю.
е) Глухое заземление заменяет воздействия высокого напряжения воздействиями токов; помехи в соседних линиях связи изменяют свой емкостный характер на индуктивный, возрастая при этом по интенсивности. Помехи основной частоты при замыканиях и шумы, вызванные третьей гармоникой в нормальном режиме, являются проблемами, связанными с глухим заземлением нейтралей систем.
ж) В системах с глухим заземлением нейтралей часто возникают вторичные эффекты при отключении линий с замыканием на землю. В качестве примера могут быть приведены данные эксплуатации системы 100—125 кВ [Л. 83], в которой 12,5% всех отключений линий приводили к потере других линий, 12,75%—к потере нагрузки и 29,5%—к распаду системы. Необходимо иметь в виду, что может сработать автоматика от понижения напряжения, синхронные двигатели могут затормозиться и электростанции могут выйти из синхронизма.
Проблемы устойчивости систем, соединенных линиями с ограниченной пропускной способностью, хорошо изучены, и устойчивость улучшается путем снижения бестоковой паузы и применения быстродействующего повторного включения (см. § 4 гл. 4).
з) Большие успехи достигнуты в области повышения надежности электроснабжения, однако пока еще нет причин для самоуспокоенности, на что, в частности, указывает опыт эксплуатации систем США, опубликованный в обзоре [Л. 83], охватывающем 378 666 км-лет работы линий электропередачи; число отключений этих линий иллюстрируется графиком, приведенным на рис. 73.

Назад
Вперёд

SCIRP Открытый доступ

Издательство научных исследований

Журналы от A до Z

Журналы по темам

Биомедицинские и биологические науки.
Бизнес и экономика
Химия и материаловедение.
Информатика. и общ.
Науки о Земле и окружающей среде.
Машиностроение
Медицина и здравоохранение
Физика и математика
Социальные науки. и гуманитарные науки

Журналы по тематике

Биомедицина и науки о жизни
Бизнес и экономика
Химия и материаловедение
Информатика и связь
Науки о Земле и окружающей среде
Машиностроение
Медицина и здравоохранение
Физика и математика
Социальные и гуманитарные науки

Публикация у нас

Представление статьи
Информация для авторов
Ресурсы для экспертной оценки
Открытые специальные выпуски
Заявление об открытом доступе
Часто задаваемые вопросы

Публикуйте у нас

Представление статьи
Информация для авторов
Ресурсы для экспертной оценки
Открытые специальные выпуски
Заявление об открытом доступе
Часто задаваемые вопросы

Подпишитесь на SCIRP

Свяжитесь с нами

	клиент@scirp. org
	+86 18163351462 (WhatsApp)
	1655362766

	Публикация бумаги WeChat

Недавно опубликованные статьи

Подпишитесь на SCIRP

Свяжитесь с нами

	клиент@scirp. org
	+86 18163351462 (WhatsApp)
	1655362766

	Публикация бумаги WeChat

Бесплатные информационные бюллетени SCIRP

Вершина

заземление солнечной электростанции Архив

Перейти к содержимому

августа 2021

менеджер сайта2021-08-05T15:43:48-04:00

Компания CAB Solar разработала два новых инновационных решения для снижения затрат и расширения выбора популярных систем управления кабелями со встроенной системой заземления. Во-первых, это новый эквивалент заземления CAB № 2, CAB 10010, разработанный в ответ на запросы клиентов на эквивалент № 2, когда используются предохранители большего размера. Во-вторых, это новый эквивалент заземления CAB #3, CAB #10011, который использует меньше меди для достижения эквивалентности заземления и, следовательно, имеет меньшую стоимость. Новый аналог заземления CAB №3 […]

Инновационные, экономичные эквивалентные варианты №2 и №3 уже доступны.

окт. 2020

менеджер сайта2020-10-20T09:11:52-04:00

Компания CAB Solar с гордостью сообщает, что она получила десятый патент США на свою инновационную линейку продуктов для управления кабелем Solar. Девять дополнительных патентов все еще находятся на рассмотрении, объявления о которых ожидаются в ближайшие месяцы. Новый патент обеспечивает дополнительную защиту системы управления кабелями CAB со встроенным заземлением, получившей престижную награду NECA Showstopper Award. Премия Showstopper, присуждаемая Национальной ассоциацией подрядчиков по электротехнике, является высшей наградой в области электротехники, присуждаемой в США. Она присуждается новому продукту [. ..]

CAB Solar получила десятый патент США; Девять дополнительных патентов находятся на рассмотренииМенеджер сайта2020-10-20T09:11:52-04:00

окт. 2019

менеджер сайта2020-10-19T18:41:35-04:00

CAB Solar с гордостью сообщает, что она получила второй патент США на свою систему управления кабелем Solar со встроенным заземлением. Новейший патент CAB является девятым патентом CAB на линейку инновационных продуктов для солнечной энергетики. Ожидаются дополнительные патенты, объявления о которых ожидаются в ближайшие месяцы. Новый патент CAB обеспечивает более широкую защиту интегрированной системы заземления CAB, которая включает в себя многофункциональный медный композитный несущий провод, а также широкий спектр опорных конструкций и заземляющего оборудования […]

Компания CAB Solar получила дополнительный патент США на интегрированную систему заземления.

февраля 2019

менеджер сайта2019-10-30T17:39:55-04:00

11 февраля 2019 Для немедленного выпуска Компания CAB Solar с гордостью сообщает, что получила патент США на свою систему управления кабелем Solar со встроенным заземлением. Этот новый патент является восьмым патентом CAB на его инновационную солнечную технологию. Интегрированное заземление CAB внесено в список безопасности Intertek согласно UL 2703, а также соответствует стандартам NEC и IEEE*. Системы управления кабелями CAB были установлены на солнечных электростанциях мощностью более 5 ГВт по всему миру. Новое интегрированное заземление CAB, США […]

Компания CAB Solar получила патент США на систему управления кабелями со встроенным заземлением

ноябрь 2018

администратор сайта2019-05-08T13:22:37-04:00

Национальная ассоциация подрядчиков по электротехнике наградила CAB Products своей долгожданной премией Showstopper Award в знак признания инновационных технологий и экономических преимуществ новой системы управления солнечными кабелями CAB со встроенным заземлением. Ожидается, что запатентованная система, разработанная и изготовленная CAB Products, повлияет на методы прокладки электрических кабелей при строительстве солнечных электростанций по всему миру.