ОЗН в сетях с эффективно заземлённой нейтралью

Обсуждение вопросов связанных с решением задач по ТОЭ, экзамены, курсовые, дипломные работы и прочие вопросы по теории электротехники. (Только для членов клуба и VIP-пользователей). Как вступить в "Клуб электриков" и стать VIP-пользователем?
Правила форума
Местная Конституция | FAQ - Часто задаваемые вопросы | Для новичков! | Реклама на форуме! | Публикация сообщений | Как вставить картинку или файл

Помните, поблагодарить автора за интересное сообщение, вы можете - нажав Изображение или повысить его репутацию - нажав Изображение в сообщении.
Прежде чем задать вопрос, воспользуйтесь поиском - возможно, что такая тема уже есть на форуме. За нарушение правил Ваш вопрос может быть удален без объяснения причин!

Создавать темы в этом разделе могут только члены клуба электриков и VIP-пользователи - Как вступить в "Клуб электриков" и стать VIP-пользователем?
Аватара пользователя
Alexey104
Автор темы
Russia
Член клуба
Член клуба
Электрик
Электрик

ОЗН в сетях с эффективно заземлённой нейтралью

Сообщение Alexey104 » 20 окт 2016, 00:12

Здравствуйте!

Я тут пытаюсь понять, что из себя представляют сети с эффективно заземлённой нейтралью и везде нахожу одно и то же определение:
Эффективно заземлённая нейтраль — нейтраль трёхфазной электрической сети выше 1000В (110 кВ и выше), коэффициент замыкания на землю в которой не более Кзам = 1,4.
Коэффициент замыкания на землю в трехфазной электрической сети — это отношение разности потенциалов между неповреждённой фазой и землёй в точке замыкания на землю другой или двух других фаз к разности потенциалов между фазой и землёй в этой точке до замыкания.


Из данного определения мне совершенно непонятно, какие конструктивные особенности отличают эффективно заземлённую нейтраль от глухозаземлённой и каким образом получают указанный в определении коэффициент замыкания на землю.
Для начала хотелось бы рассмотреть процессы, протекающие при однофазных замыканиях на землю в сетях(220/380) с изолированной и глухозаземлённой нейтралями. Допустим, имеется такой участок цепи:

От вторичных обмоток трансформатора №1 запитаны первичные обмотки трансформаторов №2 и №3, имеющих заземлённую и изолированную нейтрали соответственно. Условимся считать, что ёмкости и сопротивления изоляций всех фаз одинаковы, сопротивления обмоток каждого транса равны между собой, активное сопротивление проводов и земли равно нулю. Тогда при штатном(безаварийном) режиме работы сети, независимо от наличия заземления нейтрали транса №1, картина будет такая, как на схеме выше, а именно:
Напряжения на обмотках всех указанных на схеме трансформаторов будут равны фазным напряжениям сети. Напряжение между любым линейным проводом и землёй также будет соответствовать фазному напряжению сети за счёт равенства(как мы условились считать) ёмкостей и сопротивлений изоляций всех фаз. Напряжения между линейными проводами будут номинальными(380). Напряжение между нейтралью любого транса и землёй будет равно нулю. Через землю будут протекать ёмкостные токи и токи утечки через изоляции фаз.

Теперь рассмотрим работу сети при замыкании(без обрыва) фазы А на землю:

Вариант 1:
Фаза А замкнута на землю, нейтраль трансформатора №1 изолирована от земли:

В этом случае земля приобретёт потенциал фазы А, следовательно, напряжения линейных проводов В и С относительно земли возрастут до величины линейного напряжения сети, в то время как напряжение между линейным проводом А и землёй будет равно нулю. Токи через ёмкости и изоляции линейных проводов В и С возрастут в связи с увеличившимися напряжениями этих проводов по отношению к земле. Через ёмкость и изоляцию фазы А ток протекать не будет, поскольку напряжение между этой фазой и землёй равно нулю. Напряжения между линейными проводами не изменятся. Напряжения между землёй и незаземлёнными нейтралями трансформаторов №1 и №3 будут равны напряжениям между этими нейтралями и фазой А, то есть 220 вольт. Напряжения на обмотках трансов №1 и №3 не изменятся и будут по-прежнему равны фазным напряжениям сети, поскольку сопротивления нагрузок(обмоток) этих трансов не изменились. Что же касается заземлённого транса №2, то, поскольку фаза А соединилась с нейтралью этого трансформатора через нулевое сопротивление(землю), можно считать, что в этом трансе произошло короткое замыкание фазной обмотки А. Вследствие уменьшения сопротивления обмотки фазы А трансформатора №2 до нуля при неизменных(и равных) сопротивлениях обмоток В и С этого трансформатора, произойдёт смещение нейтрали этого транса, в результате чего напряжения на обмотках В и С повысятся до линейных. Напряжение между землёй и нейтралью транса №2 отсутствует, поскольку нет разности потенциалов между ними. Ток фазы А будет протекать по земле через нейтраль и обмотки В и С трансформатора №2, а также - через ёмкости и изоляции фаз В и С.

Вариант 2:
Фаза А замкнута на землю, нейтраль трансформатора №1 глухо заземлена:

При таком раскладе напряжение фазной обмотки А трансформатора №1 просядет до нуля(фаза окажется закороченной через землю). На обмотках В и С этого трансформатора напряжения не изменятся. Напряжение линейного провода А по отношению к земле просядет до нуля, но напряжения между линейными проводами неповреждённых фаз В и С относительно земли не возрастут, поскольку их ёмкости и сопротивления изоляций будут соединены через землю с нейтралью транса №1. Соответственно, токи через ёмкости и изоляции неповреждённых фаз не изменятся, токи же через ёмкость и изоляцию фазы А протекать не будут, поскольку напряжение на элементах RA и XCA будет нулевым. Напряжения между линейными проводами будут номинальными. Напряжения между заземлёнными нейтралями трансформаторов №1 и №2 и землёй будут равны нулю, так как отсутствует разность потенциалов между ними. Напряжение на фазной обмотке А трансформатора №2 упадёт до нуля, но смещения нейтрали этого трансформатора не произойдёт, поскольку она соединена через землю с нейтралью питающего трансформатора №1. Значит, напряжения на фазных обмотках В и С транса №2 не изменятся. На работу трансформатора №3 замыкание фазы А на землю никак не повлияет, поскольку сопротивления обмоток этого трансформатора не изменились. Напряжение между нейтралью трансформатора №3 и землёй будет равно напряжению между нейтралью данного трансформатора и фазой А(220). Ток фазы А будет протекать по земле через нейтраль и обмотки В и С трансформатора №2, через ёмкости и изоляции фаз В и С, также - через нейтраль трансформатора №1(ток короткого замыкания).

Вариант 3:
Фаза А замкнута на землю, нейтраль трансформатора №1 эффективно заземлена:
Понятия не имею, как это нарисовать. Из определения следует, что при ОЗН в сети с эффективно заземлённой нейтралью напряжения неповреждённых фаз относительно земли повышаются, но не в 1,7 раз, как в случае с изолированной нейтралью, а максимум - в 1,4 раза. В моём понимании такое возможно при заземлении нейтрали трансформатора №1 через некое сопротивление, величина которого недостаточно мала для того, чтобы ей можно было пренебречь.

Объясните, пожалуйста, что на самом деле представляют из себя сети с эффективно заземлённой нейтралью, чем они конструктивно отличаются от глухозаземлённых сетей и каким образом "регулируется" коэффициент замыкания на землю в таких сетях.

Спасибо!

ОЗН в сетях с эффективно заземлённой нейтралью

Сообщение Похожие темы » 20 окт 2016, 00:12

Посмотрите здесь:
Компенсация емкостных токов в сетях с компенсированной нейтралью
Нормативные допуски перепада напряжения в сетях 0,4 кВ
Расчёт и анализ потерь электроэнергии в электрических сетях.
Вопросы и ответы по электрике

ОЗН в сетях с эффективно заземлённой нейтралью

Сообщение Объявления » 20 окт 2016, 00:12


Аватара пользователя
slavapril
Russia
Заслуженный Ректор клуба
Заслуженный Ректор клуба
Главный энергетик
Главный энергетик

Re: ОЗН в сетях с эффективно заземлённой нейтралью

Сообщение slavapril » 20 окт 2016, 23:33

В эффективно-заземленных сетях не все питающие трансформаторы на линии имеют глухое заземление. Само заземление рассчитывается по определенным нормам на сопротивление либо падение напряжения на заземлителе при протекании токов короткого замыкания. Количество заземленных тр-ров тоже рассчитывается. Все это делается для ограничения величины токов короткого замыкания да и вдобавок привязано к расчету релейной защиты. Эффективно-заземленную нейтраль можно рассматривать как частный случай глухозаземленной с несколько иными нормами.
Сам коэффициент считается легко. Например, была трехфазная сеть с линейным напряжением 380В и, соответственно, фазным 220В. При однофазном замыкании на землю при правильном расчете данной сети фазное напряжение не должно подскочить в этом режиме 304В. Т.е. должен обеспечиваться коэффициент К=304/220<1,4.
Для просмотра ссылки необходимо зарегистрироваться! Учиться никогда не поздно.
Все тематические вопросы и ответы на них, только на форуме! В личку по электрике не отвечаю.

Аватара пользователя
Alexey104
Автор темы
Russia
Член клуба
Член клуба
Электрик
Электрик

Re: ОЗН в сетях с эффективно заземлённой нейтралью

Сообщение Alexey104 » 20 окт 2016, 23:51

То есть, правильно ли я понял, что, другими словами, величина тока ОЗН в таких сетях ограничивается путём увеличения(в сравнении с глухозаземлёнными сетями) общего сопротивления заземления нейтралей питающих трансформаторов?

Аватара пользователя
slavapril
Russia
Заслуженный Ректор клуба
Заслуженный Ректор клуба
Главный энергетик
Главный энергетик

Re: ОЗН в сетях с эффективно заземлённой нейтралью

Сообщение slavapril » 20 окт 2016, 23:58

Почитайте файл. Не всё однозначно.
Для просмотра ссылки необходимо зарегистрироваться! Учиться никогда не поздно.
Все тематические вопросы и ответы на них, только на форуме! В личку по электрике не отвечаю.

Аватара пользователя
Alexey104
Автор темы
Russia
Член клуба
Член клуба
Электрик
Электрик

Re: ОЗН в сетях с эффективно заземлённой нейтралью

Сообщение Alexey104 » 21 окт 2016, 00:03

slavapril писал(а):
Источник цитаты Почитайте файл.

Сразу не заметил. Спасибо!

Аватара пользователя
Alexey104
Автор темы
Russia
Член клуба
Член клуба
Электрик
Электрик

Re: ОЗН в сетях с эффективно заземлённой нейтралью

Сообщение Alexey104 » 21 окт 2016, 13:28

В принципе, понятно - в эффективно заземлённых сетях количество заземлённых нейтралей питающих трансов и сопротивление заземлителей подбираются таким образом, чтобы величина общего сопротивления заземления соответствовала величине, при которой напряжение на неповреждённых фазах относительно земли при ОЗН повышается не более, чем в 1,4 раза. При таком заземлении несколько ограничивается ток однофазного замыкания на землю. Но есть ещё непонятный для меня момент - в википедии сказано:
Значительный ток однофазного к.з., при большом количестве заземлённых нейтралей трансформаторов может превышать значение трёхфазного тока к.з.

Не понимаю, как такое возможно. При замыкании одной из фаз на землю, ток этой фазы будет стремиться через землю вернуться на свою обмотку(нейтраль трансформатора/генератора). Понятно, что чем больше питающих трансов подключено параллельно, тем больше одноимённых обмоток этих трансов окажутся закорочены через землю при ОЗН, соответственно, и ток ОЗН будет больше. Но как же ток замыкания одной фазы может превысить ток замыкания трёх фаз?

Аватара пользователя
slavapril
Russia
Заслуженный Ректор клуба
Заслуженный Ректор клуба
Главный энергетик
Главный энергетик

Re: ОЗН в сетях с эффективно заземлённой нейтралью

Сообщение slavapril » 21 окт 2016, 21:09

Тут учитываются токи, напряжения и сопротивления для прямой, обратной и нулевой последовательности. Поэтому может быть всё, что угодно.
Для просмотра ссылки необходимо зарегистрироваться! Учиться никогда не поздно.
Все тематические вопросы и ответы на них, только на форуме! В личку по электрике не отвечаю.


  • Похожие темы
    Ответы
    Просмотры
    Последнее сообщение

Вернуться в «Ваш репетитор - теория»

Кто на форуме

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 0 гостей