Общие положения.
Высоковольтные сети разделяются на сети с глухозаземленной нейтралью и сети с изолированной нейтралью. К сетям с глухозаземленной нейтралью относятся сети напряжением 110-750кВ; к сетям с изолированной нейтралью относятся сети 6-35кВ.
Статистические данные свидетельствуют, что из числа повреждений изоляции на линиях и подстанциях главное место (выше 75%) занимают повреждения изоляции одной фазы относительно земли, т.е. замыкание одной фазы на землю.
В сетях с глухозаземленной нейтралью повреждение существует непродолжительное время в течении времени работы защит. Сети с изолированной нейтралью и с компенсацией емкостных токов предназначены для нормального (без отключений и ограничений) электроснабжения потребителей при наличии в сети замыкания фазы на землю, длительность которого нормируется эксплуатационными соображениями в зависимости от места и характера повреждения, а также режимом работы сети.
Однако длительная работа с изолированной нейтралью при определенной величине емкостного тока замыкания на землю, не безопасна для оборудования. При замыкании одной фазы на землю возникают перенапряжения, превышающие номинальное рабочее в несколько раз. Для уменьшения тока замыкания на землю, снижения скорости восстановления напряжения на поврежденной фазе после гашения заземляющей дуги, уменьшения перенапряжений при повторных зажиганиях дуги и создания условий для ее самопогасания, применяется компенсация емкостного тока замыкания на землю в сетях 6-35кВ.
Компенсация должна применяться при следующих значениях емкостного тока замыкания на землю сети в нормальных режимах ее работы:
Напряжение сети 6кВ 10кВ 35кВ
Емкостной ток
замыкания на землю 30А 20А 10А
При наличии в сети линии
с железобетонными опорами 10А 10А 10А
Допускается применять компенсацию в сетях 6-35 кВ также и при значениях емкостного тока меньших от приведённых выше.
Для компенсации емкостного тока замыкания на землю должны применяться дугогасящие заземляющие реакторы (ДГР) или дугогасящие заземляющие катушки (ДГК) с плавным или ступенчатым регулированием индуктивности. При проектировании или модернизации электрических сетей рекомендовано применять только автоматическое регулирование компенсации емкостных токов.
В электрических сетях, где в процессе эксплуатации емкостной ток замыкания на землю изменяется не более чем на ±10%, применяются дугогасящие реакторы со ступенчатым регулированием индуктивности.
В электрических сетях, где в процессе эксплуатации емкостный ток замыкания на землю изменяется более чем на ±10%, рекомендуется применять реакторы с плавным регулированием индуктивности, настраиваемые вручную или автоматически.
Дугогасящие реакторы должны быть настроены на ток компенсации, как правило, равный емкостному току замыкания на землю (резонансная настройка). Допускается настройка с перекомпенсацией, при которой индуктивная составляющая тока замыкания на землю не превышает 5 А, а степень расстройки – 5%.
Если установленные в сетях 6-10кВ дугогасящие реакторы со ступенчатым регулированием индуктивности имеют большую разность токов компенсации смежных ответвлений, допускается настройка с индуктивной составляющей тока замыкания на землю не более 10 А.
В сетях 35 кВ при емкостном токе менее 15 А допускается степень расстройки не более 10%.
В сетях 6-10 кВ с емкостным током замыкания на землю менее 10 А степень расстройки не нормируется.
Работа сетей с недокомпенсацией емкостного тока, как правило не допускается. Разрешается применение настройки с недокомпенсацией только при недостаточной мощности дугогасящей реакторы и при условии, что любые аварийно возникающие несимметрии емкостей фаз сети (обрыв проводов, растяжка жил кабеля) не могут привести к появлению напряжения смещения нейтрали, превышающего 70% фазного напряжения. При недокомпенсации расстройка не должна превышать 5%.
В сетях с компенсацией емкостного тока степень несимметрии фазных напряжений не должна превышать 0,75% фазного напряжения. При отсутствия в сети замыкания на землю напряжение смещения нейтрали допускается не выше 15% фазного напряжения длительно и не выше 30% в течение 1 часа. Снижение напряжения несимметрии и смещения нейтрали до указанных значений должно быть осуществлено выравниваем емкостей фаз относительно земли (транспозицией проводов ВЛ, а также распределением конденсаторов высокочастотной связи между фазами линий).
Пофазные включения и отключения воздушных и кабельных линий, которые могут приводить к напряжению смещения нейтрали, превышающие указанные значения, запрещается.
Измерения емкостных токов замыкания на землю, напряжений несимметрии и смещения нейтрали с целью настройки компенсации емкостного тока должны проводиться при вводе дугогасящих реакторов в эксплуатацию и при значительных изменениях схемы сети, но не реже одного раза в 6 лет.
В сетях 6-35 кВ с изолированной нейтралью расчёты емкостных токов замыкания на землю должны проводиться при вводе данной сети в эксплуатацию, а также при изменении схемы сети.
Для подключения дугогасящих реакторов должны использоваться силовые трансформаторы со схемой соединения обмоток «звезда с выведенной нейтралью - треугольник». Трансформаторы с дугогасящими реакторами в нейтрали должны подключаться к шинам ПС через выключатель. Подключения реакторы к нейтрали трансформатора рекомендуется выполнять сталеалюминевыми поводами или шинами с сечением 50-70мм2.
Подключение дугогасящих реакторов к трансформаторам, защищённых плавкими предохранителями, запрещается.
Дугогасящие реакторы должны быть присоединены к нейтралям заземляющих трансформаторов через разъединитель. Возле привода разъединителя должна быть установлена световая сигнализация (две параллельно включённые лампы), подключённая к сигнальной обмотке реакторы и сигнализирующая о наличии в сети замыкания на землю.
В цепи заземления реакторы должен быть установлен трансформатор тока.
Установка дугогасящих реакторов в РУ должна выполняться в соответствии с действующими Правилами устройства электроустановок и инструкциями заводов-изготовителей.
