Метод нейтральной точки подключения
Сначала давайте определим различные системы заземления среднего напряжения, а затем сравним преимущества и недостатки каждого из них. Системы заземления среднего напряжения могут быть дифференцированы в соответствии с методом подключения нейтральной точки.
Системы заземления среднего напряжения - устройства и сравнение (фото-кредит: applegate.co.uk)
Различные системы заземления в системах среднего напряжения различаются в зависимости от того, как они работают, и у каждого есть свои преимущества и недостатки, которые мы сейчас рассмотрим.
- Прямая заземленная нейтраль (прямое заземление)
- Неоткрытый нейтральный
- Сопротивление заземления
- Реагентное заземление
- Заземление катушки Petersen
1. Непосредственно заземленная нейтраль (прямое заземление)
Описание: Электрическое соединение между нейтральной точкой и землей.
Прямой заземленный нейтральный
Эксплуатационная техника: принудительное включение возникновения первой неисправности изоляции.
Преимущества:
- Снижает риск возникновения перенапряжений.
- Разрешает использование оборудования с нормальным уровнем изоляции на землю.
Недостатки:
- Принудительное отключение при возникновении первой неисправности.
- Очень высокие токи повреждения, приводящие к максимальному повреждению и помехам (создание индуцированных токов в телекоммуникационных сетях и вспомогательных цепях).
- Риск для персонала высок, в то время как неисправность сохраняется; сенсорные напряжения, которые развиваются, являются высокими.
- Требуется использование устройств дифференциальной защиты, чтобы время простоя не было длинным. Эти системы являются дорогостоящими.
Вернуться к индексу ↑
2. Отрытый нейтральный
Описание:
Электрическое соединение между нейтральной точкой и землей отсутствует, за исключением измерительных или защитных устройств. Высокий импеданс вставлен между нейтральной точкой и землей.
Неоткрытый нейтральный
Эксплуатационная техника:
Отсутствие включения первой неисправности изоляции - это, таким образом, является обязательным:
- Осуществлять постоянный контроль изоляции;
- Чтобы указать первую ошибку изоляции;
- Для обнаружения и устранения первой неисправности изоляции;
- Чтобы включить возникновение второй неисправности изоляции (двойная ошибка).
Преимущества:
Обеспечивает непрерывность обслуживания, только отключая при возникновении второй неисправности с учетом пропускной способности сети, не приводящей к высокому току замыкания на землю, который был бы опасен для персонала и нагрузки при возникновении первой неисправности.
Недостатки:
Исключенная нейтраль включает:
- Использование оборудования, уровень изоляции которого составляет по меньшей мере равный уровню межфазного уровня. Действительно, когда возникает постоянная фаза-замыкание на землю, напряжение обеих незатронутых фаз по отношению к земле принимает значение межфазного напряжения, если срабатывание не срабатывает при возникновении первой ошибки. Поэтому следует выбирать кабели, вращающиеся машины, трансформаторы и нагрузки с учетом этого;
- Риск высоких внутренних перенапряжений, что делает целесообразным усиление изоляции оборудования;
- Обязательный контроль изоляции с визуальной и звуковой индикацией первого отказа, если срабатывание не срабатывает до тех пор, пока не произойдет вторая ошибка;
- Наличие обслуживающего персонала для мониторинга и определения первой неисправности во время использования;
- Некоторые трудности с внедрением устройств селективной защиты при возникновении первой неисправности;
- Риск феррорезонанса.
Вернуться к индексу ↑
3. Сопротивление заземления
Ограничение сопротивления заземления
Между нейтральной точкой и землей устанавливается резистор.
Ограничение сопротивления заземления
Эксплуатационная техника: включение при возникновении первой неисправности.
Преимущества:
- Ограничивает токи повреждения (уменьшенный урон и помехи).
- Увлажняет перенапряжения внутреннего происхождения тем, что предельный ток I l в два раза выше емкостного тока I C, дающего I l > 2 I C.
- Не требует использования оборудования и, в частности, кабелей с особым уровнем изоляции фазы / заземления.
- Позволяет использовать простые устройства выборочной защиты.
Недостатки: Отключение первой ошибки.
Вернуться к индексу ↑
4. Реактивное заземление
Ограничение сопротивления заземления
Описание: реактор вставляется между нейтральной точкой и землей.
Ограничение сопротивления заземления
Эксплуатационная техника: включение при возникновении первой неисправности изоляции.
Преимущества:
- Ограничивает токи повреждения (уменьшенный урон и помехи).
- Позволяет реализовать простые устройства выборочной защиты, если I L >> I C.
- Катушка, имеющая низкое сопротивление, не должна рассеивать высокую тепловую нагрузку.
Недостатки:
- Может вызывать высокие перенапряжения при размыкании замыкания на землю.
- Принудительное отключение при возникновении первой неисправности.
Вернуться к индексу ↑
5. Заземление катушки Петерсена
Описание:
Реактор L, настроенный на сетевые емкости, вставлен между нейтральной точкой и землей, так что при возникновении замыкания на землю ток повреждения равен нулю.
Заземление катушки Petersen
I f = I L + I C
Где:
- I f - ток повреждения
- I L - ток в нейтральном заземляющем реакторе
- I C - ток в емкостях фаза-земля
Эксплуатационная техника: не происходит включения первой неисправности.
Преимущества:
Если реактивное сопротивление таково, что 3 L 0 C 0 ω 0 = 1, ток замыкания фаз-земля равен нулю:
- Спонтанное зазору непостоянных замыканий на землю;
- Установка продолжает работать, несмотря на то, что существует постоянная неисправность, причем срабатывание обязательно происходит во время второй неисправности;
- Первая ошибка указана путем обнаружения тока, протекающего через катушку. Катушка имеет такие размеры, что возможна постоянная работа.
Недостатки:
- Трудности, устанавливающие условие 3 L 0 C 0 ω 2 = 1 из-за неопределенного знания пропускной способности сети: результат заключается в том, что в течение всей продолжительности неисправности в неисправности циркулирует остаточный ток. Необходимо следить за тем, чтобы этот ток не был опасен для персонала и оборудования.
- Риск возникновения перенапряжений высок.
- Требуется присутствие контрольного персонала.
-
Невозможно обеспечить выборочную защиту при возникновении первой неисправности, если катушка была настроена на: 3 L 0 C 0 ω 2 = 1
Если систематически не соответствует требованиям (3 L 0 C 0 ω 2 ≠ 1), выборочная защита при возникновении первой ошибки является сложной и дорогостоящей.
- Риск феррорезонанса.
Вернуться к индексу ↑
Ресурс: Защита электрических сетей - Christophe Prévé (получить эту книгу от Amazon)