Elektriske nettverk med en effektivt jordet nøytral
En effektivt jordet nøytral er en jordet nøytral av et trefaset forsyningsnett med spenning over 1 kV, hvor jordfeilfaktoren ikke overstiger 1,4.
Hva betyr det? Fase-til-jord-spenningen ved kortslutning av en eller to andre faseledere til jord skal deles på fase-jord-spenningen i det øyeblikket frem til jordfeiløyeblikket, og forholdet skal ikke være mer enn 1,4.
Med andre ord, hvis det oppstår en fase-jordfeil i et trefaset nettverk med en isolert nøytral, så øker spenningen mellom de gjenværende fasene og jorda med omtrent 1,73 ganger samtidig for et nettverk med en effektivt jordet nøytral, denne verdien overstiger ikke 1,4. …
Dette aspektet er viktig når det gjelder høyspentnettverk, der det, takket være den effektivt jordede nøytralen, ikke er nødvendig å øke mengden isolasjon i utstyret og i selve nettverkene, det vil si produksjon av nettverk og enheter som vil fungere under forhold med effektiv jordet nøytral vil alltid være billigere.
Den internasjonale elektrotekniske kommisjonen anbefaler at nettverk med ekstra høy og høy spenning med nøytrale koblet til jord eller nøytrale koblet til jord gjennom lav motstand klassifiseres som nettverk med en effektivt jordet nøytral. Spesielt i Russland er nettverk med en spenning på 110 kV klassifisert som nettverk med en effektivt jordet nøytral.
I henhold til reglene for teknisk drift av elektriske installasjoner til forbrukere, for nettverk med en effektivt jordet nøytral, er den maksimale motstanden til jordingsenheten justert til 0,5 Ohm, tatt i betraktning den naturlige jordingen, og den kunstige jordingsenheten skal ikke ha en motstand på mer enn - større enn 1 Ohm. Dette gjelder 1 kV elektriske anlegg hvor jordfeilstrømmen overstiger 500 A.
Denne bestemmelsen er diktert av behovet for å føre store strømmer gjennom enheten ved kortslutning til jord når nettspenningen er ekstra høy eller høy, og kravet om å begrense spenningen mellom arbeidsfasene og jord, for å redusere i en nødssituasjon en farlig overtrinnsspenning og berøringsspenning, samt kompensering av potensialer utenfor transformatorstasjonen.
Det er nødvendig å jevnt fordele potensialene på transformatorstasjonens territorium, samt utelukke utseendet på trinnspenninger i avstand fra transformatorstasjonen, som oppnås ved å bruke potensialutjevningsenheter, som er en obligatorisk del av jordingsenhetene for effektivt jordede nøytrale.
Viktige nyanser og krav i implementeringen av jordingsenheter for nettverk med effektivt jordede nøytrale skaper vanskeligheter med beregning og konstruksjon, gjør disse strukturene materialkrevende, spesielt hvis jorda har høy motstand, for eksempel steinete, steinete eller sandholdig jord. Byggeforholdene er trange.
Selvfølgelig er noen såkalte ulemper iboende i nettverk med effektivt jordet nøytral og er typiske. Gjennom den jordede nøytralen til transformatoren, ved kortslutning til jord, oppstår det en betydelig kortslutningsstrøm og denne må raskt elimineres ved frakobling, takket være relébeskyttelsesanordningene.
Hovedsakelig kortslutninger til jord i 110 kV høyspentnett er selvutkoblende og takket være automatiske lukkeanordninger strømmen er gjenopprettet. For å kunne tappe store strømmer bygges det jordsløyfer, men de er dyre.
Enfasede kortslutningsstrømmer til jord, i tilfelle av et stort antall jordede transformatornøytrale, kan overstige strømmen til en trefasekrets, og for å eliminere denne tilstanden er en modus for delvis jording av transformatornøytrale. brukes, for denne delen av transformatorene (110-220 kV) er ikke jordet, de nøytrale er isolert ved å koble til åpne skillebrytere. Eller de begrenser transformatorens kortslutningsstrøm til jord ved å jorde dens nøytrale gjennom en spesiell motstand.
For hver av seksjonene av nettverket er minimum antall jordede nøytrale funnet gjennom beregninger. Basert krav til relébeskyttelse for å opprettholde jordfeilstrømmer på et visst nivå og for å sikre beskyttelse av isolasjonen til jordede nøytrale mot overspenninger, velges egnede jordingspunkter for kraftsystemet.
Faktum er at transformatorer for 110 — 220 kV, tradisjonelt for våre produsenter, kjennetegnes ved redusert nøytral isolasjon, for eksempel for 110 kV transformatorer med spenningsregulering under belastning, tilsvarer nøytral isolasjon 35 kV, siden koblingsenheter med isolasjonsklasse er inkludert på nøytral side 35 kV. Det samme gjelder 220 kV transformatorer. Den økonomiske effekten er betydelig.
Slike transformatorer er designet for å fungere i nettverk med en effektivt jordet nøytral, og spenningen under en kortslutning til jord fra slike nettverk vil ikke overstige en tredjedel av linjeverdien, det vil si 42 kV for 110 kV.
For overspenningsbeskyttelse av jordede nøytrale, for beskyttelse i tomgangsmoduser med delfasetilkoblinger eller avbrudd av transformatorer med isolerte nøytrale, brukes korttidsoverspenningsbeskyttelsesenheter-ventiler. Nøytralene er beskyttet av begrensere for maksimal tillatt slukkespenning på 50 kV.