Изолированная нейтраль

Изолированная нейтраль.

Режим заземления с изолированной нейтралью достаточно широко применяется в нашей стране. При таком способе заземления нейтральная точка генератора или трансформатора не присоединяется к общему контуру заземления. В сетях от 6 до 10 кВ в России обмотки питающих трансформаторов, обычно  соединяются

в треугольник (рис. 1),

 ,

 Рис. 1. Двухтрансформаторная подстанция с изолированной нейтралью.

т.е. нейтральная точка физически отсутствует.

ПУЭ ограничивает применение режима изолированной нейтрали относительно тока однофазного КЗ на землю (емкостного тока). Компенсация тока однофазного замыкания на землю (использование дугогасящих реакторов) должна предусматриваться при следующих емкостных токах:
более 30 А - напряжение 3-6 кВ;
более 20 А - напряжение 10 кВ;
более 15 А - напряжение 15-20 кВ;
более 10 А - напряжение 3-20 кВ, в сетях имеющих железобетонные и металлические опоры на ЛЭП, и во всех сетях напряжением 35 кВ;
более 5 А в схемах генераторного напряжения 6-20 кВ блока «генератор–трансформатор».
Вместо компенсации тока КЗ на землю возможно применение заземления нейтрали через резистор (резистивное) соответственно с изменением логики действия релейной защиты.
Режим изолированной нейтрали был первым режимом заземления нейтрали, использовавшимся в электроустановках среднего напряжения (до 35 кВ).

Достоинства режима с изолированной нейтралью:
- отсутствует необходимость немедленного отключения первого однофазного замыкания на землю;
- малый ток в месте повреждения (при малой емкости сети на землю).

Недостатки режима с изолированной нейтралью:

- возможность возникновения дуговых перенапряжений при перемежающемся характере дуги с малым током (единицы–десятки ампер) в месте однофазного КЗ на землю;
- возможность возникновения многоместных повреждений (выход из строя нескольких электродвигателей, кабелей) из-за пробоя изоляции на других присоединениях, связанных с дуговыми перенапряжениями;
- возможность длительного воздействия на изоляцию дуговых перенапряжений, что ведет к накоплению в ней дефектов и снижению срока эксплуатации;
- необходимость выполнять изоляцию электрооборудования относительно земли на линейное напряжение;
- сложно обнаружить место повреждения;
- существует опасность поражения электрическим током персонала и посторонних лиц при длительном существовании замыкания на землю;
- сложность обеспечения правильной работы релейных защит от однофазных замыканий (реальный ток замыкания на землю зависит от режима работы сети (числа включенных присоединений).

Значительное число повреждений трансформаторов напряжения типов

- НТМИ-6(10)

- ЗНОЛ-6(10)

- ЗНОМ-35

в отечественных сетях 6-35 кВ с изолированной нейтралью при однофазных КЗ на землю связано с состоянием нейтрали сетей среднего напряжения.

Недостатки режима очень существенны, а такое достоинство, как отсутствие необходимости отключения первого замыкания, достаточно спорно. Всегда есть вероятность возникновения второго замыкания на другом присоединении из-за перенапряжений и отключения одновременно двух КЛ, электродвигателей или ВЛ. Такое развитие событий в эксплуатации не редко.

Именно по этой причине во многих странах -  США, Канада, Англия, Австралия, Бельгия, Португалия, Франция и проч., отказ от режима изолированной нейтрали произошел еще в 1940–1950-х годах. В настоящее время режим изолированной нейтрали применяется лишь в Италии, Японии и Финляндии. Причем в Италии уже рассматривается возможность перехода к работе с заземлением через дугогасящий реактор, в Японии – с заземлением через резистор.
В России режим с изолированной нейтралью закреплен в ПУЭ. Именно этим объясняется сложившееся положение, когда даже в сетях с высоковольтными электродвигателями, где защита от однофазных замыканий выполнена с действием на отключение без выдержки времени, применяется режим изолированной нейтрали.

Назад