Резонансное заземление нейтрали. Достоинства и недостатки

В данной статье я буду рассматривать достоинства и недостатки резонасного заземления нейтрали (заземление нейтрали через ДГР) в сетях 6 – 10 кВ.

Резонансное заземление нейтрали через дугогасящий реактор (компенсация емкостного тока ОЗЗ) в соответствии с требованиями ПУЭ 7-издание п.1.2.16 должно применяться во всех случаях, когда суммарный емкостной ток lc∑ электрической сети превышает предельные значения режима изолированной нейтрали.

Основные характеристики резонансного заземления нейтрали через дугогасящий реактор (ДГР) приведены в таблице 1.

По мнению многих специалистов резонансное заземление нейтрали сети является одним из самых эффективных средств борьбы с негативными последствиями ОЗЗ без немедленного отключения поврежденного элемента [2]. Применение резонансного заземления нейтрали в принципе позволяет повысить эффективность режима заземления нейтрали до значений 0,8 — 0,9 и более [2,3,4]. однако, несмотря на, казалось бы, очевидные преимущества резонансного заземления нейтрали, опыт эксплуатации показывает, что наряду с сетями, имеющими высокие показатели эффективности, большое число компенсированных сетей имеет показатели эффективности, сопоставимые или даже худшие, чем сети с изолированной нейтралью.

Основными причинами такого положения в компенсированных сетях, как правило, являются следующие:

• недостаточное техническое совершенство ДГР, выпускаемых промышленностью (например, большая разность токов смежных ответвлений, отсутствие ДГР на малые токи и т.п.);
• несимметрия сетей (главным образом, воздушных) по фазным проводимостям на землю;
• большие значения остаточного тока в месте ОЗЗ при больших (сотни ампер) значениях lc∑ из-за влияния некомпенсируемых ДГР активной составляющей и высших гармоник;
• недостаточное техническое совершенство устройств защиты и селективной сигнализации ОЗЗ, приводящее к необходимости искусственного увеличения остаточного тока в месте повреждения для обеспечения требуемой устойчивости их функционирования или к увеличению времени поиска поврежденного элемента.

При резонансной настройке ДГР остаточный ток ОЗЗ в месте повреждения содержит только некомпенсируемые активную составляющую и высшие гармоники.

Активная составляющая в компенсированных сетях обычно составляет 5 — 7 % lc∑ [2]. Доля высших гармонических составляющих в остаточном токе ОЗЗ может составлять от единиц до 10 и более процентов lc∑. При суммарном емкостном токе сети lc∑ = 200 — 300 А и более остаточный ток ОЗЗ даже при резонансной настройке ДГР может достигать 20 — 30 А и более, что превышает предельные по условиям самогашения дуги тока замыкания значения. Поэтому при больших значениях lc∑ ( сотни ампер) компенсация емкостного тока ОЗЗ не всегда дает эффект.

В подобных случаях необходимо либо деление сети на электрически не связанные части, либо переход к другому режиму заземления нейтрали.

Таким образом, основной причиной недостаточной эффективности режима заземления нейтрали сетей, работающих с компенсацией емкостного тока О33, как правило, является отсутствие комплексного подхода к решению возникающих при ее применении проблем или ее применение в условиях, при которых она заведомо не может дать ожидаемого эффекта.

Литература:

1. В.А.Шуин, А.В.Гусенков. Защиты от замыканий на землю в электрических сетях 6-10 кВ.
2. Лихачев Ф. А. Замыкания на землю в сетях с изолированной нейтралью и с компенсацией емкостных токов. М.: Энергия, 1971.
3. Режимы нейтрали электрических сетей / И. М. Сирота, С. Н. Кисленко, А. М. Михайлов. Киев: Наукова Думка, 1985.
4. Обабов В. К., Осипов Э. Р. Сравнительный анализ способов заземления нейтрали в задаче подавления дуговых замыканий на землю // Известия вузов. горный журнал. 1988. М 3. С. 94 — 97.