Рассредоточенное и комбинированное заземление нейтрали городских кабельных электрических сетей напряжением 6-10 кВ, страница 5

В будущем, надёжное и селективное отключение однофазных замыканий, как в кабельных, так и в воздушных сетях с РЗН можно будет обеспечивать путём установки в центре питания комплекта автоматики. Он должен будет вначале определить повреждённую линию, а затем, в случае использования однофазных коммутирующих аппаратов, фазу, на которой произошло однофазное замыкание, и только потом дать команду на её отключение. Определение повреждённой линии целесообразно проводить путём измерения токов нулевой последовательности в начале каждой линии и сравнения их величин. Определение повреждённой фазы, при необходимости, нужно проводить путём измерения и последующего сравнения фазных токов, протекающих в начале повреждённой линии. В настоящее время стоимость такого комплекта автоматики достаточна высока.

Для достижения требуемых уровней электробезопасности сети и надёжности работы релейной защиты от однофазных повреждений необходимо обеспечить приблизительно равное влияние каждого потребительского трансформатора на эффективность заземления нейтрали сети и величину тока однофазного замыкания в ней. При несоблюдении этого условия, а тем более заземлении только части потребительских трансформаторов, деление распределительной линии на участки (для локализации аварийного участка или оптимизации потокораспределения в ней), плановый или даже аварийный выход из строя одного или нескольких заземлённых трансформаторов, приведёт к самопроизвольному переходу линии или одного из её участков в режим работы близкий к режиму изолированной нейтрали. Соблюдению указанного условия препятствует другое имеющееся в сетях с РЗН техническое ограничение по числу, единичной и суммарной мощности подлежащих заземлению потребительских трансформаторов. Дело в том, что непосредственное присоединение нейтралей всех силовых трансформаторов распределительной линии к контурам заземления ТП приведёт к неоправданно большим значениям токов замыкания на землю. Это, как было показано выше, также нерационально. Рассматриваемое техническое ограничение соблюсти в городских кабельных сетях, характеризующихся большой единичной мощностью потребительских трансформаторов, практически невозможно.

С целью преодоления указанного технического ограничения по числу, единичной и суммарной мощности подлежащих заземлению потребительских трансформаторов предлагается комбинированный способ заземления нейтрали рис.2.1. Сущность способа комбинированного заземления нейтрали состоит в заземлении нейтралей всех потребительских трансформаторов, части наглухо, а части через малое активное сопротивление при полной изоляции от земли нейтралей силовых трансформаторов центров питания. При этом потребительские трансформаторы относительно малой мощности заземляются наглухо, а трансформаторы большой мощности через малое активное сопротивление. Выбор потребительских трансформаторов, подлежащих заземлению через малое активное сопротивление и определение величин этих сопротивлений следует осуществлять таким образом, чтобы обеспечить приблизительно равное влияние каждого потребительского трансформатора на эффективность заземления нейтрали сети и величину тока однофазного замыкания в ней.

Для этого, ниже рассмотрим последовательность выбора подлежащих заземлению через малое активное сопротивление потребительских трансформаторов и определения величии этих сопротивлений.

Вначале расчётным путём или с помощью измерений определяем величину нагрузочного фазного тока в режиме максимальных нагрузок в месте установки выключателя (Iнагр.max) на распределительной линии.

Далее, определяем суммарную мощность потребительских трансформаторов (Sзаз), непосредственное присоединение нейтралей которых к контурам заземления ТП даже при самых неблагоприятных условиях (их работе в режиме близком к холостому ходу при максимально возможных в данной сети значениях сопротивления в цепи тока устойчивого замыкания на землю) обеспечит величину Iп.ф. в 1,4 раза превышающую Iнагр.max. При максимально возможном значении сопротивления в цепи тока устойчивого замыкания на землю, которое как указывалось выше, на кабельной линии следует принимать 10 Ом, каждая тысяча кВ×А номинальной мощности заземляемых потребительских трансформаторов обеспечивает ток однофазного замыкания 170 ¸ 180 А для сети 10 кВ [1]. Таким образом, в сети 10 кВ должно выполняться условие: