Driftsmåter for nøytralene til transformatorene til kraftsystemet

Transformatorer har nøytrale hvis driftsmåte eller arbeidsmåte for jording skyldes:

• krav til sikkerhet og arbeidsbeskyttelse av personell,

• tillatte jordfeilstrømmer,

• overspenninger som følge av jordfeil, samt driftsspenningen til de intakte fasene til den elektriske installasjonen i forhold til jorden, som bestemmer isolasjonsnivået til elektriske enheter,

• behovet for å sikre pålitelig drift av jordingsreléet,

• muligheten for å bruke de enkleste ordningene for elektriske nettverk.

Ved enfaset jordfeil brytes symmetrien til det elektriske systemet: fasespenningene i forhold til jorda endres, jordfeilstrømmer oppstår, overspenninger oppstår i nettverk. Graden av symmetriendring avhenger av nøytral modus.

Den nøytrale modusen har en betydelig innvirkning på driftsmodusene til elektriske mottakere, kraftsystemordninger, parametere til det valgte utstyret.

Nettnøytral Det er et sett med sammenkoblede nøytrale punkter og ledere som kan isoleres fra strømnettet eller kobles til jord gjennom lav eller høy motstand.

Følgende nøytrale moduser brukes:

• døv grunnet nøytral,

• isolert nøytral,

• effektivt jordet nøytral.

Valget av nøytral modus i elektriske nettverk bestemmes av den kontinuerlige forsyningen av forbrukere, arbeidets pålitelighet, sikkerhet for servicepersonell og effektivitet av elektriske installasjoner.

Nøytrale transformatorer av trefasede elektriske installasjoner, til viklingene som elektriske nettverk er koblet til, kan jordes direkte ved induktiv eller aktiv motstand eller isolert fra jord.

Hvis nøytralen til transformatorviklingen er koblet til jordingsenheten direkte eller gjennom en lav motstand, kalles denne nøytralen blindt jordet, og nettverkene som er koblet til den, henholdsvis nettverk med en jordet nøytral.

En nøytral som ikke er koblet til en jordingsenhet kalles en isolert nøytral.

Nettverk, hvis nøytral er koblet til jordingsenheten gjennom en reaktor (induktiv motstand), som kompenserer for den kapasitive strømmen til nettverket, kalles nettverk med en resonansjordet eller kompensert nøytral.

Nettverk hvis nøytral er jordet gjennom en motstand (motstand) kalles et nettverk med en resistivt jordet nøytral.

Elektrisk nett med en spenning høyere enn 1 kV, der jordfeilfaktoren ikke overstiger 1,4 (jordfeilfaktoren er forholdet mellom potensialforskjellen mellom den uskadede fasen og jord ved punktet for en jordfeil til en annen eller to andre faser til potensialforskjellen mellom fasen og bakken i det øyeblikket før lukking) kalles nettverk med effektivt jordet nøytral.

Elektriske installasjoner, avhengig av elektriske sikkerhetstiltak, er delt inn i 4 grupper:

• elektriske installasjoner med spenninger over 1 kV i nettverk med en effektivt jordet nøytral (med høye jordfeilstrømmer),

• elektriske installasjoner med en spenning over 1 kV i nettverk med en isolert nøytral (med lave jordingsstrømmer),

• elektriske installasjoner med en spenning på opptil 1 kV med en jordet nøytral,

• elektriske installasjoner med spenning inntil 1 kV med isolert nøytral.

Nøytrale moduser for trefasesystemer

Spenning, kV Nøytral modus Merknad 0.23 Døvjordet nøytral Sikkerhetskrav. Alle elektriske kabinetter er jordet 0,4 0,69 Isolert nøytral For å forbedre strømforsyningens pålitelighet 3,3 6 10 20 35 110 Effektivt jordet nøytral For å redusere spenningen til åpne faser til jord når en fase er kortsluttet til jord og redusere den nominelle isolasjonsspenningen 220 3705 500 500

Systemer med blindjordet nøytral er systemer med høy jordfeilstrøm. Ved kortslutning kobles kortslutningen automatisk ut. I 0,23 kV og 0,4 kV systemer er denne avstengningen diktert av sikkerhetskrav. Alle utstyrsrammer er jordet samtidig.

Systemene 110 og 220 kV og over er implementert med en effektivt jordet nøytral... Ved kortslutning utløses også kortslutningen automatisk. Her fører jording av nøytralen til en reduksjon i den nominelle isolasjonsspenningen. Den er lik fasespenningen til de uskadede fasene til jord. For å begrense størrelsen på jordfeilstrømmer er ikke alle transformatornøytrale jordet (effektiv jording).

Nøytrale moduser for trefasesystemer: a — jordet nøytral, b — isolert nøytral

Isolert nøytral kalt nøytral, ikke koblet til en jordingsenhet eller koblet gjennom enheter som kompenserer for den kapasitive strømmen i nettverket, spenningstransformatorer og andre høymotstandsenheter.

Et system med en isolert nøytral som brukes for å forbedre påliteligheten til strømforsyningen. Det kjennetegnes ved at når en fase er lukket til bakken, øker spenningen til faselederne i forhold til bakken til linjespenning, og symmetrien til spenningene brytes. Kapasitiv strøm flyter mellom linje og nøytral. Hvis det er mindre enn 5A, er det tillatt å fortsette driften i opptil 2 timer for turbingeneratorer med en effekt på opptil 150 MW og for hydrogeneratorer - opptil 50 MW. Hvis det blir funnet at kortslutningen ikke oppsto i generatorviklingen, men i nettverket, er det tillatt å arbeide i 6 timer.

Nett fra 1 til 10 kV er nett med generatorspenning til kraftverk og lokale distribusjonsnett. Når en fase er jordet i et slikt system, øker spenningen til de uskadede fasene i forhold til bakken til verdien av nettverksspenningen. Isolasjonen må derfor klassifiseres for denne spenningen.

Hovedfordelen med den isolerte nøytrale modusen er muligheten til å levere energi til materforbrukere og forbrukere med en enfaset jordfeil.

Ulempen med denne modusen er den vanskelige oppdagelsen av plasseringen av jordfeilen.

Den økte påliteligheten til modusen (det vil si muligheten for normal drift i tilfelle enfase jordfeil, som utgjør en betydelig del av sammenbruddet av elektrisk utstyr) til den isolerte nøytralen fører til obligatorisk bruk ved spenninger over 1 kV til og med 35 kV, da disse nettene forsyner store grupper av forbrukere og forbrukere av energi.

Fra en spenning på 110 kV og over blir bruken av en isolert nøytral modus økonomisk ulønnsomt, siden økningen i spenning i forhold til bakken fra fase til linje krever en betydelig økning i faseisolasjon. Bruk av isolert nøytral modus inntil 1 kV er tillatt og begrunnet med økte krav til elektrisk sikkerhet.

Les også: Bruken av elektriske nettverk med en isolert nøytral