Рассредоточенное и комбинированное заземление нейтрали городских кабельных электрических сетей напряжением 6-10 кВ, страница 3

Благодаря выполнению условия эффективного заземления нейтрали при заземлении всех трансформаторов на концевых участках и присоединениях линий в сетях с РЗН возможно осуществление неполнофазных режимов. Для этого необходимо приобретение и установка однофазных выключателей, отключающих только повреждённую в результате замыкания на землю фазу линии. В то же время этот выключатель должен отключать, как и в сетях с любым другим режимом нейтрали, одновременно все три фазы при производстве оперативных переключений в период нормальной эксплуатации сети и в случае возникновения трёхфазного замыкания на защищаемом участке. Такой выключатель можно выполнить на основе трех однофазных выключателей. Так как возможен режим, когда одна фаза отключена, а две другие находятся в работе, то габарит между однофазными выключателями следует принимать как между токоведущими частями разных цепей [2]. Например, при номинальном напряжении 10 кВ наименьшее расстояние в свету между токоведущими частями разных цепей, согласно [2], составляет 2 метра. Поэтому каждый из однофазных выключателей необходимо устанавливать в отдельный шкаф комплектного распределительного устройства (КРУ). В свою очередь это вызывает необходимость дополнительных капитальных затрат на приобретение и монтаж дополнительных шкафов КРУ и отчуждение земли под их установку. Стоимость выключателя, выполненного с помощью трёх однофазных выключателей, каждый из которых установлен в отдельный шкаф КРУ, превышает стоимость обычного КРУ с трехфазным выключателем в 2,4 раза.

Избежать дополнительных капитальных затрат можно путем использования выключателя нагрузки с предохранителями [9]. Стоимость такого выключателя не превышает стоимости обычного выключателя. Однако, при этом создаются некоторые неудобства для обслуживающего персонала (необходимость замены предохранителя после ликвидации короткого замыкания).

При пофазном коммутировании в сетях с Р3Н недоотпуск электроэнергии потребителям в нерезервированных линиях меньше, чем в случае их эксплуатации с изолированной нейтралью приблизительно в 1,7 раза [10]. В современных разомкнутых резервированных городских электрических сетях пофазное коммутирование позволяет проводить оптимизацию послеаварийного режима, исключает ущерб от аварийных перерывов электроснабжения потребителей в случае возникновения замыкания на землю на участках сети, не имеющих резервного питания, или не оснащенных устройствами АВР, а также повышает надёжность электроснабжения потребителей при недостаточной мощности источников резервного питания и в периоды планового или аварийного ремонта этих источников и устройств их автоматического ввода.

Однако, за счет повышения надёжности электроснабжения потребителей, необходимые для приобретения и установки трёх однофазных выключателей капитальные затраты окупаются только на нерезервированных участках городской кабельной распределительной сети [10].

Способ рассредоточенного заземления был внедрён в Бобруйском сетевом районе на участке воздушной сети номинальным напряжением 10 кВ с суммарной длиной линий 199 км, на котором имелось 90 потребительских трансформаторных пунктов и в Минском сетевом районе на участке с суммарной длиной воздушных линий 15 км и с 8 потребительскими трансформаторными пунктами [1]. При этом в Минском районе одновременно с заземлением нейтрали был осуществлён перевод сети с номинального напряжения 10 кВ на напряжение 20 кВ без замены или усиления линейной изоляции [1]. Данные эксплуатационного опыта подтвердили основные преимущества способа рассредоточенного заземления, выявив, в то же время, ряд конструктивных недоработок, а именно: низкую степень надёжности работы имеющихся средств релейной защиты от однофазных замыканий и электробезопасности сети.

Одно из них может быть преодолено только в кабельных сетях, так как заключается в том, что обеспечить надёжную работу имеющихся в настоящее время средств релейной защиты от однофазных замыканий в сетях с РЗН можно только при относительно малых значениях переходного сопротивления в месте устойчивого замыкания на землю.