Обзор системы заземления (без заземления) (На фото: установленный заземляющий зажим. Медная полоса 2 "x 0, 022" обрабатывается антиокислительной смазкой на основе меди, а затем закреплена на чистом заземленном стержне 8 мм - by beevo.com)
темы:
- Незаземленная система
- Вывод текущего выражения в незаземленной системе
- Преимущества и недостатки незаземленной системы
- Концепция эффективного и неэффективного заземления
- Коэффициент заземления и коэффициент замыкания на землю
Подземная нейтральная или подземная система
До 1950 года энергосистема часто была без нейтрального заземления. Такая система имела повторяющиеся звукоизоляционные поверхности, отказ изоляции и сложную защиту от замыканий на землю.
Каждая фаза имеет присущую распределенную емкость по отношению к земле. Если на фазе B возникает замыкание на землю, распределенная емкость разряжается через неисправность. Емкость снова заряжается и разряжается. Из-за этого происходит сильное колебание напряжения в здоровых фазах.
Такое колебание напряжения вызывает нагрузку на изоляцию подключенного оборудования.
Рисунок 1 - Незаземленная нейтральная или незаземленная система
Ic2 = jCwv2
Ic3 = jCwv3
Ic = jCwv2 + jCwv3
Ic = jCw (v2 + v3) // Уравнение-01
Теперь, рисуя диаграмму фазера, как показано ниже, wecan пишет:
VN + V2 = v2 // Уравнение-02
VN + V3 = v3 // Уравнение-03
Подставляя уравнение -02 и уравнение-03 в уравнение-01:
Ic = jCw (VN + V2 + VN + V3)
Ic = jCw (2VN + V2 + V3) // Уравнение-04
Рисунок 2 - Незаземленная нейтральная или незаземленная система
Фейзеры напряжения V3 могут быть разрешены в направлении V N и в направлении, перпендикулярном V N, как V3Cosθ и V3Sinθ.
Аналогичным образом фазер V2 напряжения может быть разрешен как V2Cosθand - V2Sinθ
Следовательно:
V2 + V3 = V3Cosθ + V3Sinθ + V2Cosθ - V2Sinθ // Уравнение-05
V3 = V2
V3Cosθ + V2Cosθ = V N
Подставляя в уравнение-05, получаем:
V2 + V3 = VN = V1 (Так как V1 закорочен на массу soVN = V1) // Уравнение-06
Подставляя в уравнение-04 уравнение-06, получим:
Ic = jCw (2VN + VN)
Общий емкостный заряд и разрядный ток здоровой фазы:
Ic = j3CwV1
Для незаземленной системы:
If = IC2 + IC3 = IC = j3CwV1 // Уравнение-07
Как видно из уравнения -07, в незаземленной системе ток замыкания на землю полностью зависит от емкостного тока, возвращаемого через сетевые фазово-емкостные емкости. Это является причиной разрыва напряжения напряжения в здоровых фазах незаземленной системы.
Поскольку в незащищенной системе отсутствует обратный путь для тока короткого замыкания, поэтому обнаружение тока замыкания на землю затруднено. Это другой недостаток незаземленной системы.
Вернуться в Темы
Преимущества незаземленной системы
Существуют некоторые преимущества незаземленной системы:
- Необорудованная система имеет незначительный ток замыкания на землю
- Некоторый непрерывный процесс или система и существенные вспомогательные устройства, где однофазное замыкание на землю не должно срабатывать в системе.
Вернуться в Темы
Недостатки необоснованной системы
Однако нижеперечисленные недостатки незаземленной системы являются более неблагоприятными, чем преимущества:
- Неиспользованная система испытывает повторяющиеся звуки.
- Сбой изоляции происходит при однофазных замыканиях на землю.
- Защита от замыкания на землю для незаземленной системы затруднена.
- Напряжение, вызванное молниеносными скачками, не находит пути к земле.
Для преодоления вышеупомянутых технических и эксплуатационных вопросов была введена концепция заземления системы. Заземление системы соединяет нейтраль системы с землей.
На каждом уровне напряжения нейтраль трансформатора считается нейтральной системы.
Заземление системы имеет два типа:
- Эффективное заземление: эффективное заземление также называется твердым заземлением, которое не имеет сопротивления или реактивности. В этом случае коэффициент полезного действия заземления составляет более 80%
- Неэффективное заземление: когда соединение нейтрали с землей осуществляется с помощью сопротивления или реактивности, чем система считается неэффективной заземленной. В этом случае коэффициент заземления превышает 80%
Вернуться в Темы
Коэффициент заземления и коэффициент замыкания на землю
Коэффициент заземления - это отношение, которое измеряется при однофазном замыкании на землю:
Ce = Наивысшая фаза к напряжению заземления здоровой фазы / Фазовое напряжение
В системе без нейтрального заземления (см. Рис. 1) фаза-фаза-фаза-1 и фаза-2 поднимаются до 3-х фазного напряжения Vrms при однофазном замыкании на землю на фазе 3. В нейтральной заземленной системе напряжение фазовой фазы поднимается до Ce раз Vrms.
Поэтому значение Ce:
- Для неэффективной заземленной системы Ce = 1
- Для эффективно заземленной системы Ce <0, 8. Следовательно, номинальное напряжение разрядника> 0, 8 В
Напряжение перенапряжения кВ мгновенно принимается в 2, 5 раза от критического напряжения утечки (CFOV) изоляции линии. Таким образом, ток разряда определяется как:
I = (2, 5 (CFOV) -резервное напряжение разрядника) / Полное сопротивление линии
Коэффициент замыкания на землю - это отношение, рассчитанное в выбранной точке энергосистемы для данной системы. Коэффициент замыкания на землю = V1 / V2
- V1 = Наивысшее среднеквадратичное фазовое напряжение здоровых фаз (фазы 2 и 3 см. Рис. 1) во время землетрясения pahse-1
- V2 = среднеквадратичное значение напряжения фазы к земле в том же месте с неисправностью на неисправных фазах
Вернуться в Темы
Рекомендации:
- Руководство по проектированию промышленных электрических сетей By Schneider electric
- Система защиты и энергосбережения от Sunil S Rao, публикации Khanna
- ЗАЗЕМЛЕНИЕ: Ваши вопросы ответили Джеффом Кроншоу
- Рекомендованная IEEE практика распределения электроэнергии для промышленных предприятий