Elektromos hálózatok hatékonyan földelt nullával
A hatékonyan földelt nulla a háromfázisú táphálózat 1 kV feletti feszültségű földelt nullája, ahol a földzárlati tényező nem haladja meg az 1,4-et.
Mit jelent? A fázis-föld feszültséget egy vagy két másik fázisvezető földzárlatánál el kell osztani az adott pillanatban a földzárlat pillanatáig fennálló fázis-föld feszültséggel, és az arányt nem lehet több 1,4-nél.
Más szóval, ha egy háromfázisú, szigetelt nullával rendelkező hálózatban fázisföldelési hiba lép fel, akkor a fennmaradó fázisok és a föld közötti feszültség egyidejűleg körülbelül 1,73-szorosára nő egy hatékonyan földelt nullával rendelkező hálózatnál. ez az érték nem haladja meg az 1,4-et. …
Ez a szempont fontos a nagyfeszültségű hálózatoknál, ahol a hatékonyan földelt nullának köszönhetően nem kell növelni a szigetelés mennyiségét a berendezésekben és magukban a hálózatokban, azaz a hálózatok és eszközök gyártásában. amely hatékony földelt nullával működő körülmények között működik, mindig olcsóbb lesz.
A Nemzetközi Elektrotechnikai Bizottság azt javasolja, hogy a földeléssel vagy kis ellenállással földelt nullával rendelkező extra nagy és nagyfeszültségű hálózatokat hatékonyan földelt nullával rendelkező hálózatok közé sorolják. Különösen Oroszországban a 110 kV feszültségű hálózatokat hatékonyan földelt nullával rendelkező hálózatok közé sorolják.
A fogyasztók elektromos berendezéseinek műszaki üzemeltetésére vonatkozó szabályok szerint a hatékonyan földelt nullával rendelkező hálózatok esetében a földelő berendezés maximális ellenállása 0,5 Ohm-ra van beállítva, figyelembe véve a természetes földelést, és a mesterséges földelő eszköznek nem szabad az ellenállás nagyobb, mint - nagyobb, mint 1 Ohm. Ez azokra az 1 kV-os elektromos berendezésekre vonatkozik, ahol a földzárlati áram meghaladja az 500 A-t.
Ezt a rendelkezést az a követelmény diktálja, hogy nagy áramot kell átvezetni a készüléken testzárlat esetén, amikor a hálózati feszültség rendkívül magas vagy magas, valamint a munkafázisok és a föld közötti feszültség korlátozásának követelménye annak érdekében, hogy vészhelyzetben csökkenti a veszélyes túllépési feszültséget és érintési feszültséget, valamint az alállomáson kívüli potenciálok kompenzációját.
Szükséges a potenciálok egyenletes elosztása az alállomás területén, valamint ki kell zárni a lépcsős feszültségek megjelenését az alállomástól távol, ami potenciálkiegyenlítő eszközök használatával érhető el, amelyek a földelő berendezések kötelező részét képezik. hatékonyan földelt semlegesek.
A hatékonyan földelt semlegesekkel rendelkező hálózatok földelőberendezéseinek megvalósításának fontos árnyalatai és követelményei nehézségeket okoznak a számításban és a felépítésben, anyagigényessé teszik ezeket a szerkezeteket, különösen akkor, ha a talaj nagy ellenállású, például sziklás, köves vagy homokos talaj. Az építési feltételek szorosak.
Természetesen néhány úgynevezett hátrány a hatékonyan földelt nullával rendelkező hálózatokban rejlik, és jellemző. A transzformátor földelt nullapontján keresztül földzárlat esetén jelentős zárlati áram keletkezik és ezt a relé védelmi eszközöknek köszönhetően leválasztással gyorsan meg kell szüntetni.
A 110 kV-os nagyfeszültségű hálózatokban főként a földzárlatok önlekapcsolódnak, és köszönhetően automatikus zárószerkezetek az áramellátás helyreáll. A nagy áramok elvezetése érdekében földelő hurkokat építenek, de ezek drágák.
Az egyfázisú földzárlati áramok nagyszámú földelt transzformátor semleges esetén meghaladhatják a háromfázisú áramkör áramát, és ennek az állapotnak a kiküszöbölésére a transzformátor nullaelemeinek részleges földelésének módja van. használják, a transzformátorok ezen részének (110-220 kV) nincsenek földelve, a nullapontokat nyitott szakaszolókhoz csatlakoztatva leválasztják. Vagy korlátozzák a transzformátor zárlati áramát a földre úgy, hogy egy speciális ellenálláson keresztül földelik a nullapontját.
A hálózat egyes szakaszaira a földelt nullák minimális számát számításokkal találjuk meg. Alapján relévédelmi követelmények a földzárlati áramok bizonyos szinten tartásához és a földelt nullavezetékek túlfeszültség elleni védelmének biztosításához az elektromos rendszer megfelelő földelési pontjait kell kiválasztani.
A tény az, hogy a 110-220 kV-os transzformátorokat, hagyományosan gyártóinknál, csökkentett nulla szigeteléssel különböztetik meg, például a 110 kV-os transzformátorok terhelés alatti feszültségszabályozásával a semleges szigetelés 35 kV-nak felel meg, mivel a szigetelési osztályú kapcsolókészülékek a semleges oldalon 35 kV. Ugyanez vonatkozik a 220 kV-os transzformátorokra is. A gazdasági hatás jelentős.
Az ilyen transzformátorokat úgy tervezték, hogy hatékonyan földelt nullával rendelkező hálózatokban működjenek, és az ilyen hálózatokból a földhöz való rövidzárlat során a feszültség nem haladja meg a vonal értékének egyharmadát, azaz 42 kV 110 kV esetén.
A földelt nullavezetékek túlfeszültség elleni védelmére, terhelés nélküli üzemmódok védelmére részleges fáziscsatlakozással vagy leválasztott nullával rendelkező transzformátorok megszakításával, rövid idejű túlfeszültség-védelmi eszközöket-szelepeket használnak. A nulla vezetékeket korlátozó védi a megengedett legnagyobb 50 kV oltási feszültségre.