КАБЕЛЬ−news / № 3 / март 2009
46
Актуально
Сети 6-10-35 кВ, эксплуатируемые в России, тра-
диционно имеют изолированную нейтраль или
нейтраль, заземленную через дугогасящий реактор
(ДГР). Однако, в последние годы широко разверну-
лась дискуссия о заземлении нейтрали в этих сетях
через резисторы различного номинала.
Опыт эксплуатации сетей 6-10-35 кВ за многие
годы показал, что нарушения нормальной работы
этих сетей связаны, в основном, c однофазными
замыканиями на «землю» (ОЗЗ), и феррорезонанс-
ными явлениями (в сетях с малыми емкостными то-
ками замыкания на «землю»).
Рассмотрим кратко основные достоинства сетей с
изолированной нейтралью и нейтралью, заземлен-
ную через ДГР.
Основным достоинством сетей с изолированной
нейтралью считается то, что в режиме ОЗЗ эти сети
могут работать определенное время без отключе-
ния, сохраняя тем самым бесперебойность энерго-
снабжения.
При больших значениях емкостных токов на «зем-
лю» ухудшаются условия самопогасания дуги в ме-
сте замыкания, и кроме этого протекание больших
токов в месте дугового замыкания приводит к по-
вреждению оборудования и увеличению нанесен-
ного ущерба.
Компенсация емкостных токов однофазного за-
мыкания на «землю» путем использования дугога-
сящего реактора, при правильной его настройке,
позволяет обеспечить работу с «землей» в течение
длительного времени без перехода в междуфазное
замыкание, что является одним из основных досто-
инств подобных сетей. Но, как показывает практика,
у таких сетей есть ряд недостатков:
• точное ведение режима компенсации емкост
-
ного тока возможно лишь при применении плавно-
регулируемых ДГР с автоматической настройкой
компенсации;
• несовершенство имеющихся регуляторов
автоматической настройки ДГР, работающих на
«фазовом» принципе, ограничивает применение
автоматики в сетях с нестабильным вектором не-
симметрии;
• необходимость симметрирования воздушных
и кабельно-воздушных сетей, требующая больших
трудозатрат;
• при определении поврежденного при
-
соединения существующие устройства РЗА, как
показывает опыт эксплуатации, оказываются нера-
ботоспособными при точной настройке компенса-
ции.
• определение места повреждения путем поо
-
чередного отключения фидеров вносят в сеть рас-
компенсацию, и тем самым, способствуют переходу
ОЗЗ в междуфазные замыкания.
Кроме того, есть общий серьезный недостаток,
характерный для сети с изолированной нейтралью
и сети с нейтралью, заземленной через ДГР: уровни
перенапряжений при однофазных замыканиях на
«землю», особенно при дуговых (ОДЗ), превышают
уровень изоляции некоторых видов электрическо-
го оборудования, например, вращающихся машин.
Одним из способов повышения надежности экс-
плуатации сетей 6-10-35 кВ, является применение
резистивного заземления нейтрали.
При резистивном заземлении нейтрали ограниче-
ние перенапряжений при дуговых замыканиях осу-
ществляется за счет разряда емкости здоровых фаз
и снижения напряжения на нейтрали до значений,
исключающих последующие пробои ослабленной
изоляции аварийной фазы. Кроме того, практически
исключаются опасные феррорезонансные явления,
что в свою очередь так же приводит к повышению
надежности рассматриваемых сетей.
Теоретические исследования и опыт эксплуатации
[1-4] показывают, что уменьшить величину дуговых
Резистивное заземление нейтрали
в сетях 6-35 кВ в ОАО «МРСК Волги»
Дмитрий Викторович Багаев
, заместитель начальника отдела диагностики и технического обслу-
живания электрических сетей (ОДиТО) ОАО «МРСК Волги»
Валерий Николаевич Сазонов
, начальник отдела развития сетей Департамента технического раз-
вития ОАО «МРСК Волги»
Сергей Олегович Астафьев
, директор по техническому развитию и эксплуатации ОАО «МРСК Волги»
Владимир Иванович Кучеренко
, заместитель генерального директора по техническим вопросам,
главный инженер ОАО «МРСК Волги»
КАБЕЛЬ−news / № 3 / март 2009
47
Актуально
перенапряжений и число замыканий на «землю»
без значительного искусственного увеличения
тока замыкания на «землю» можно за счет вклю-
чения в нейтраль сети высокоомного резистора
величиной от нескольких сотен Ом до нескольких
кОм.
Высокоомный резистор с сопротивлением R
N
в
нейтрали сети (как правило, в нейтрали специаль-
ного вспомогательного трансформатора) обеспечи-
вает стекание заряда за время, равное полупериоду
промышленной частоты (Т=0,01 сек).
Включение резистора в нейтраль сети позволяет
получить в месте повреждения активную составля-
ющую тока, примерно равную емкостной:
I
RN
≈ Ic
При этом суммарный ток замыкания на «землю»
возрастает в √2 раз.
Емкостная составляющая тока замыкания на «зем-
лю» имеет вид:
Ic = 3ωCUф
,
где
ω — круговая частота равная 2πf,
С — фазная емкость сети на «землю»,
Uф — фазное напряжение сети
Активная составляющая тока замыкания на «зем-
лю» равна:
I
RN
= Uф/R
N
,
где
R
N
— сопротивление резистора
Uф/R
N
= 3ωCUф
R
N
≈ 1/(900 С)
Однако, как показывает практика, выбор рези-
стора для конкретной сети производится инди-
видуально. При этом в одних случаях по условию
ограничения кратности дуговых перенапряжений
до уровня (2,6-2,7)Uф активная составляющая замы-
кания на «землю» может быть в 1,5÷2 раза меньше
емкостной составляющей. В других случаях для по-
вышения селективности работы токовой защиты от
замыкания на «землю» активная составляющая тока
замыкания на «землю» может несколько превысить
емкостную составляющую.
Система резистивного заземления нейтрали про-
изводства НПП «Болид» применена на следующих
ПС ОАО «МРСК Волги»
Выводы:
1. Применение резистивного заземления ней-
трали в сетях 6-35 кВ ОАО «МРСК Волги» позволило
экономить средства на эксплуатации дорогостоя-
щих кабельных линий за счет снижения их повреж-
даемости.
2. После установки резисторов в сетях 6-35 кВ
появилась реальная возможность сделать простую
и селективную защиту от замыканий на «землю» на
базе трансформаторов тока нулевой последова-
тельности и реле РТЗ-51, позволяющую определять
по активному току дефектные присоединения. Та-
кая защита может работать как на отключение, так
и на сигнал в зависимости от технологического про-
цесса.
Литература
1.
Халилов Ф.Х., Евдокунин Г.А., Поляков В.С., Подпоркин
Г.В., Таджибаев А.И.
/ Защита сетей 6-35кВ от перенапряже-
ний. — СПб., ПЭИПК, 1997;
2.
Евдокунин Г.А., Гудилин С.В., Корепанов А.А.
/ Выбор
способа заземления нейтрали в сетях 6-10кВ. — Электри-
чество, 1998, №12;
3. Режимы заземления нейтрали сетей 3-6-10-35 кВ.
Сборник докладов научно-технической конференции —
Новосибирск, ГЦРО, 2000;
4.
Кадомская К.П.
/ Защита от перенапряжений в сетях
различного назначения. — Новосибирск, НГТУ, 2001.
Оригинал статьи: Резистивное заземление нейтрали в сетях 6-35 кВ в ОАО «МРСК Волги»
Сети 6-10-35 кВ, эксплуатируемые в России, традиционно имеют изолированную нейтраль или нейтраль, заземленную через дугогасящий реактор (ДГР). Однако, в последние годы широко развернулась дискуссия о заземлении нейтрали в этих сетях через резисторы различного номинала. Опыт эксплуатации сетей 6-10-35 кВ за многие годы показал, что нарушения нормальной работы этих сетей связаны, в основном, c однофазными замыканиями на «землю» (ОЗЗ), и феррорезонансными явлениями (в сетях с малыми емкостными токами замыкания на «землю»). Рассмотрим кратко основные достоинства сетей с изолированной нейтралью и нейтралью, заземленную через ДГР.