Резистивное заземление нейтрали в сетях 6-35 кВ в ОАО «МРСК Волги»

Page 1
background image

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» 


Page 2
background image

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. 


Читать онлайн

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.

Поделиться:

«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»