76
АНАЛИТИКА
СЕТИ РОССИИ
76
к
а
б
е
л
ь
н
ы
е
Л
Э
П
кабельные ЛЭП
Д
о
настоящего
время
в
МКС
применяются
разные
способы
заземления
нейтрали
се
-
тей
среднего
напряжения
либо
через
ду
-
гогасящий
реактор
(6—10
кВ
),
либо
через
низкоомный
резистор
12
Ом
(20
кВ
).
При
выборе
режима
работы
нейтрали
энергетики
филиала
ру
-
ководствуются
критериями
надёжности
электро
-
снабжения
,
безопасности
эксплуатации
сетей
,
ре
-
шения
вопросов
релейной
защиты
и
автоматики
и
другими
.
Исследования
энергетиков
МКС
направлены
на
повышение
качества
электрической
энергии
и
надёжности
работы
электрических
сетей
.
Опыт
работы
позволяет
нам
выделить
достоинства
и
не
-
достатки
разных
режимов
заземления
нейтрали
.
Для
удобства
сравнения
предлагаем
таблицу
,
в
которой
приводятся
сравнения
с
указанием
досто
-
инств
и
недостатков
разных
режимов
при
анали
-
зе
критериев
.
Сравнение
производилось
с
учётом
того
,
что
электроснабжение
потребителей
мегапо
-
лиса
выполнено
по
двухлучевой
схеме
со
100%
резервированием
и
наличием
АВР
,
а
также
более
98%
распределительных
сетей
6—20
кВ
города
выполнены
кабельными
линиями
.
Прежде
всего
,
обозначим
режим
работы
сети
.
В
настоящее
время
в
МКС
—
филиале
ОАО
«
МОЭСК
»
используются
следующие
способы
заземления
нейтрали
сетей
среднего
напряжения
:
изолирован
-
ная
(
заземлённая
через
дугогасящий
реактор
) —
в
сетях
6—10
кВ
и
заземлённая
через
резистор
(
низкоомный
) —
в
сетях
20
кВ
.
Отметим
критерии
,
которыми
следует
руководство
-
ваться
при
выборе
режима
заземления
нейтрали
:
•
надёжность
электроснабжения
потребителей
и
работы
сети
;
•
безопасность
эксплуатации
сетей
;
•
решение
вопросов
релейной
защиты
и
автома
-
тики
;
•
уровень
перенапряжения
и
требования
к
изо
-
ляции
электрооборудования
;
•
стоимость
строительства
.
На
рис
. 1
и
2
приведены
схемы
заземления
нейтрали
в
сетях
среднего
напряжения
для
20
кВ
,
применяемые
в
МОЭСК
.
Резисторное заземление
нейтрали в сетях среднего
напряжения: «за» и «против»
Энергетики Московских кабельных сетей — филиала ОАО «Московская объ-
единённая электросетевая компания» проводят в рамках программы НИОКР в
управлении кабельными сетями г. Зеленограда научно-исследовательские ра-
боты, в ходе которых исследуются перспективы изменения режима работы за-
землённой нейтрали в сетях мегаполиса напряжением 6—20 кВ.
Виктория ВОСТРОСАБЛИНА, заместитель директора — главный инженер
филиала ОАО «МОЭСК» — «Московские кабельные сети» (МКС)
Рис
. 1.
Схема
двухтрансформаторной
подстанции
110 (220)
кВ
/6 (10)
кВ
с
нейтралью
,
заземлённой
через
дугогасящий
реактор
Рис
. 2.
Схема
двухтрансформаторной
подстанции
110 (220)
кВ
/20
кВ
с
нейтралью
,
заземлённой
через
резистор
110—220
кВ
6—10
кВ
110—220
кВ
6—10
кВ
77
№
4 (25),
июль
–
август
, 2014
77
Опыт
работы
позволяет
нам
выделить
достоинства
и
недостатки
разных
режимов
заземления
нейтрали
.
Для
удобства
сравнения
предлагаем
таблицу
,
в
которой
приводятся
замечания
по
надёжности
электроснабжения
по
-
требителей
и
работы
сети
,
также
другим
критериям
.
Нейтраль
,
зазёмленная
через
ДГР
Нейтраль
,
заземлённая
через
низкоомный
резистор
Надежность
электроснабжения
потребителей
и
работы
сети
ДОСТОИНСТВА
Отсутствие
необходимости
в
немедленном
отключении
первого
одно
-
фазного
замыкания
на
землю
.
В
сетях
с
двухлучевой
схемой
электро
-
снабжения
и
наличием
АВР
—
не
актуально
.
Практически
полное
исключение
возможности
перехода
однофазного
замыкания
в
многофазное
(
только
для
низкоомного
заземления
и
быстрого
селективного
отключения
повреждения
).
Возможность
самоликвидации
однофазного
замыкания
,
возникшего
на
воздушной
линии
(
по
статистике
60—70%
замыканий
на
«
землю
»
в
воздушных
сетях
самоустраняются
)
или
ошиновке
(
при
точной
компен
-
сации
—
настройке
дугогасящего
реактора
в
резонанс
).
В
кабельных
городских
сетях
не
актуально
,
т
.
к
.
однофазное
замыкание
в
боль
-
шинстве
случаев
не
самоликвидируется
.
Быстрое
отключение
при
однофазном
коротком
за
-
мыкании
повреждённого
элемента
,
что
исключает
развитие
повреждения
.
В
сетях
с
двухлучевой
схемой
электроснабжения
и
наличием
АВР
актуально
.
При
наиболее
полной
компенсации
сети
(
через
ДГР
), I
озз
<10
А
снижение
тока
однофазного
замыкания
на
землю
улучшает
условия
электробезо
-
пасности
в
месте
замыкания
,
хотя
полностью
не
устраняет
возможность
электропоражения
в
сетях
с
воздушными
линиями
.
Электробезопасность
обеспечивается
за
счёт
быстрого
отключения
повреждённой
линии
(
менее
1
с
),
что
позволяет
в
соответствии
с
ГОСТ
12.1.038
принимать
для
человека
повышенные
значения
напряжения
прикосновения
по
сравнению
с
дли
-
тельным
его
воздействием
.
НЕДОСТАТКИ
Феррорезонансные
явления
,
вызываемые
кратковременными
ОЗЗ
,
из
-
за
широкой
диапазонной
настройки
ДГР
,
необходимых
для
разветвлён
-
ных
городских
сетей
с
часто
изменяемой
конфигурацией
по
отношению
к
питающему
центру
.
Отрицательное
влияние
переходных
процессов
при
перемежающейся
дуге
на
близко
расположенные
коммуникацион
-
ные
сети
.
Быстрое
отключение
при
однофазном
коротком
замыкании
повреждённого
элемента
.
Актуально
в
сетях
:
•
с
однолучевой
схемой
;
•
без
АВР
;
•
на
ВЛ
,
где
потребитель
будет
отключён
(
хотя
замыкание
может
быстро
самоликвидировать
-
ся
)
и
обнаружить
место
короткого
замыкания
будет
невозможно
.
Опыт
показывает
,
что
в
большинстве
случаев
однофазные
замыка
-
ния
из
-
за
присущих
сети
недостатков
переходят
в
двух
-
трёхфазные
и
повреждённая
линия
отключается
,
т
.
е
.
в
наличии
расширение
зоны
повреждения
.
Длительный
процесс
выделения
элемента
сети
с
однофазным
замыка
-
нием
на
землю
.
При
сохранении
замыкания
на
землю
у
опор
воздушных
линий
или
у
места
падения
провода
возникают
опасные
напряжения
прикоснове
-
ния
.
Известно
,
что
около
половины
тяжёлых
и
смертельных
электропо
-
ражений
приходится
на
случаи
,
связанные
с
замыканиями
на
землю
,
а
среди
общего
электротравматизма
на
первое
место
давно
вышел
электротравматизм
в
сетях
среднего
напряжения
.
При
длительном
не
отключении
однофазного
замыкания
на
землю
(
по
нормативным
документам
до
2-
х
часов
)
в
сетях
выполненных
однофаз
-
ным
кабелем
возникает
повышенная
опасность
поражения
электриче
-
ским
током
при
механических
повреждениях
.
78
СЕТИ РОССИИ
РЕШЕНИЕ
ВОПРОСОВ
РЕЛЕЙНОЙ
ЗАЩИТЫ
И
АВТОМАТИКИ
ДОСТОИНСТВА
Ввиду
того
,
что
сопротивления
резистора
вы
-
бираются
таким
образом
,
что
ток
однофазного
короткого
замыкания
в
самой
удалённой
точке
сети
должен
составлять
не
менее
800
А
,
имеется
возможность
простого
выполнения
чувствительной
и
селективной
релейной
защиты
,
основанной
на
токовом
принципе
.
Это
иллюстрируют
фото
1
и
2.
НЕДОСТАТКИ
Сложность
обеспечения
правильной
работы
релейных
защит
от
одно
-
фазных
замыканий
(
не
существует
достоверных
,
однозначных
и
простых
алгоритмов
расчёта
уставок
релейной
защиты
при
ОЗЗ
),
так
как
:
ток
повреждённого
присоединения
очень
незначителен
;
перемежающийся
,
прерывистый
характер
замыкания
.
Это
иллюстрируют
фото
3
и
4.
УРОВЕНЬ
ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ
И
ТРЕБОВАНИЯ
К
ИЗОЛЯЦИИ
ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ
ДОСТОИНСТВА
Перенапряжения
,
возникающие
при
дуговых
замыканиях
на
землю
,
могут
достигать
всего
1,9—2,2 U
ф
.
При
этом
,
длительность
их
также
огра
-
ничена
(
менее
1
с
)
временем
работы
защиты
.
НЕДОСТАТКИ
Перенапряжения
,
возникающие
при
дуговых
замыканиях
на
землю
,
могут
достигать
3,2 U
ф
:
•
возможно
возникновение
дуговых
перенапряжений
при
перемежа
-
ющемся
характере
дуги
с
малым
током
(
единицы
—
десятки
ампер
)
в
месте
однофазного
замыкания
на
землю
;
•
возможно
возникновение
многоместных
повреждений
(
выход
из
строя
нескольких
электродвигателей
,
кабелей
)
из
-
за
пробоев
изоляции
на
других
присоединениях
,
связанных
с
дуговыми
перенапряжениями
;
•
возможно
длительное
воздействие
на
изоляцию
дуговых
перенапря
-
жений
,
что
приводит
к
накоплению
в
ней
дефектов
и
снижению
срока
службы
;
•
необходимость
выполнения
изоляции
электрооборудования
относи
-
тельно
земли
на
линейное
напряжение
.
СТОИМОСТЬ
СТРОИТЕЛЬСТВА
ДОСТОИНСТВА
Применение
кабеля
среднего
напряжения
со
стандартным
сечением
экрана
кабеля
.
Отсутствует
требование
к
усиленной
изоляции
электрооборудования
.
НЕДОСТАТКИ
Применение
кабелей
с
увеличенным
,
по
сравнению
со
стандартным
,
сечением
экрана
кабеля
.
Сложность
и
высокая
стоимость
систем
автоматической
подстройки
ДГР
(
реакторы
с
механической
подстройкой
практически
не
эксплуати
-
руются
).
Повышенные
требования
к
изоляции
электрооборудования
.
79
№
4 (25),
июль
–
август
, 2014
ВЫВОД
Опыт
эксплуатации
сетей
6—35
кВ
в
России
как
с
изолированной
ней
-
тралью
,
так
и
с
ДГР
показывает
,
что
отсутствие
тщательного
контроля
за
величиной
результирующего
тока
за
-
мыкания
«
на
землю
» (
желательно
до
величины
не
большей
5—10
А
с
учё
-
том
раскомпенсации
ДГР
и
активных
потерь
в
сети
,
а
также
высших
гармо
-
ник
тока
),
отсутствие
каких
-
либо
мер
по
ограничению
перенапряжений
,
отсутствие
селективных
защит
от
за
-
мыканий
на
землю
приводит
к
высо
-
кой
аварийности
работы
сети
,
повы
-
шенной
опасности
работы
в
сети
при
длительном
однофазном
замыкании
на
землю
и
часто
делает
бессмыс
-
ленной
длительную
работу
с
одно
-
фазным
замыканием
,
не
только
не
позволяющим
повысить
надёжность
работы
сети
,
но
наоборот
,
увеличи
-
вающим
её
аварийность
.
Необходи
-
мо
отметить
,
что
данные
недостатки
в
первую
очередь
относятся
к
сетям
выполненными
кабельными
линия
-
ми
электропередачи
.
Предлагаемый
режим
заземления
нейтрали
через
низкоомный
резистор
лишён
выше
-
изложенных
недостатков
.
Фото
1
Фото
1
Фото
3
Фото
3
Фото
4
Фото
4
Фото
2
Фото
2
Оригинал статьи: Резисторное заземление нейтрали в сетях среднего напряжения: «за» и «против».
Энергетики Московских кабельных сетей — филиала ОАО «Московская объединённая электросетевая компания» проводят в рамках программы НИОКР в управлении кабельными сетями г. Зеленограда научно-исследовательские работы, в ходе которых исследуются перспективы изменения режима работы заземлённой нейтрали в сетях мегаполиса напряжением 6–20 кВ.
