Xarxes elèctriques amb un neutre efectivament posat a terra

Un neutre efectivament posat a terra és un neutre posat a terra d'una xarxa de subministrament trifàsica amb una tensió superior a 1 kV, on el factor de fallada a terra no supera 1,4.

Què vol dir? La tensió de fase a terra en cas de curtcircuit d'un o dos conductors de fase més a terra s'ha de dividir per la tensió de fase a terra en aquest moment fins al moment de la falla a terra, i la relació ha de ser no ser superior a 1,4.

En altres paraules, si es produeix una fallada fase-terra en una xarxa trifàsica amb un neutre aïllat, la tensió entre les fases restants i la terra augmenta aproximadament 1,73 vegades al mateix temps per a una xarxa amb un neutre efectivament posat a terra, aquest valor no supera 1,4. …

Aquest aspecte és important quan es tracta de xarxes d'alta tensió, on, gràcies al neutre eficaçment posat a terra, no cal augmentar la quantitat d'aïllament en els equips i en les pròpies xarxes, és a dir, la producció de xarxes i dispositius. que funcionarà en condicions amb neutre eficaç a terra sempre serà més barat.

La Comissió Electrotècnica Internacional recomana que les xarxes de tensió extraalta i alta amb neutres connectats a terra o neutres connectats a terra mitjançant una resistència baixa es classifiquen com a xarxes amb un neutre efectivament connectat a terra. En particular, a Rússia les xarxes amb una tensió de 110 kV es classifiquen com a xarxes amb un neutre efectivament connectat a terra.

D'acord amb les regles per al funcionament tècnic de les instal·lacions elèctriques dels consumidors, per a xarxes amb un neutre posat a terra efectivament, la resistència màxima del dispositiu de connexió a terra s'ajusta a 0,5 ohms, tenint en compte la connexió a terra natural, i el dispositiu de connexió a terra artificial no hauria de tenir una resistència de més de - superior a 1 ohm. Això s'aplica a les instal·lacions elèctriques d'1 kV on el corrent de falla a terra supera els 500 A.

Aquesta disposició ve dictada per la necessitat de fer passar grans corrents a través del dispositiu en cas de curtcircuit a terra quan la tensió de la xarxa és molt alta o alta, i l'exigència de limitar la tensió entre les fases de treball i terra, per tal de reduir en cas d'emergència una tensió de sobrepas i una tensió de contacte perilloses, així com la compensació de potencials fora de la subestació.

Cal distribuir uniformement els potencials al territori de la subestació, així com excloure l'aparició de tensions de pas a una distància de la subestació, que s'aconsegueix mitjançant l'ús de dispositius d'equalització de potencials, que són una part obligatòria dels dispositius de posada a terra per a neutrals efectivament connectats a terra.

Els matisos i requisits importants en la implementació de dispositius de connexió a terra per a xarxes amb neutrals eficaçment connectats a terra creen dificultats en el seu càlcul i construcció, fan que aquestes estructures siguin intensives en materials, especialment si el sòl té una alta resistència, com ara sòls rocosos, pedregosos o sorrencs. Les condicions de construcció són ajustades.

Per descomptat, alguns dels anomenats desavantatges són inherents a les xarxes amb neutral efectivament a terra i són típics. A través del neutre posat a terra del transformador, en cas de curtcircuit a terra, es produeix un corrent de curtcircuit important que s'ha d'eliminar ràpidament mitjançant la desconnexió, gràcies als dispositius de protecció de relés.

Principalment, els curtcircuits a terra en xarxes d'alta tensió de 110 kV són autodesconnectables i gràcies a dispositius de tancament automàtic es restableix el poder. Per poder drenar grans corrents es construeixen llaços de terra, però són cars.

Els corrents de curtcircuit monofàsic a terra, en el cas d'un gran nombre de neutres del transformador connectats a terra, poden superar el corrent d'un circuit trifàsic i, per eliminar aquest estat de coses, és un mode de connexió a terra parcial dels neutres del transformador. utilitzats, per aquesta part dels transformadors (110-220 kV) no estan connectats a terra, els neutres estan aïllats mitjançant la connexió a seccionadors oberts. O limiten el corrent de curtcircuit del transformador a terra posant a terra el seu neutre mitjançant una resistència especial.

Per a cadascuna de les seccions de la xarxa, el nombre mínim de neutres posats a terra es troba mitjançant càlculs. Basat requisits de protecció de relés per mantenir els corrents de falla a terra a un cert nivell i per garantir la protecció de l'aïllament dels neutres posats a terra contra les sobretensions, es seleccionen punts de presa de terra adequats del sistema elèctric.

El fet és que els transformadors per a 110 - 220 kV, tradicionalment per als nostres fabricants, es distingeixen per un aïllament neutre reduït, per exemple, per als transformadors de 110 kV amb regulació de tensió sota càrrega, l'aïllament neutre correspon a 35 kV, ja que els dispositius de commutació amb classe d'aïllament S'inclouen al costat neutre 35 kV. El mateix s'aplica als transformadors de 220 kV. L'efecte econòmic és important.

Aquests transformadors estan dissenyats per funcionar en xarxes amb un neutre efectivament connectat a terra i la tensió durant un curtcircuit a terra d'aquestes xarxes no superarà un terç del valor de la línia, és a dir, 42 kV per 110 kV.

Per a la protecció contra sobretensió de neutres posats a terra, per a la protecció en modes sense càrrega amb connexions de fase parcial o interrupcions de transformadors amb neutres aïllats, s'utilitzen dispositius-vàlvules de protecció contra sobretensions de curta durada. Els neutres estan protegits per limitadors per a la tensió d'extinció màxima admissible de 50 kV.