Передача, распределение и накопление электроэнергии

Эксплуатация трансформаторов напряжения в сетях с изолированной нейтралью

26 ноября 2018 г. в 09:41

Виды замыканий на землю

Электрические сети 6–35 кВ — это сети с изолированной, либо с компенсированной нейтралью. Такой режим нейтрали позволяет при однофазных (ОЗЗ) или дуговых замыканиях на землю (ОДЗ) не проводить немедленное отключение сети. Надо отметить, что в сетях этих классов напряжений, замыкание на землю не является аварийным режимом, и случаются они достаточно часто. Нормативные документы допускают работу линии, с изолированной нейтралью, при ОЗЗ — до восьми часов, но при этом необходимо немедленно приступить к отысканию места замыкания и его устранению, так как в этом режиме есть большая опасность попадания людей под высокое напряжение.

Также, возможно повреждение электрооборудования из-за повышения фазного напряжения до уровня линейного. ОЗЗ — это, как правило, металлическое постоянное замыкание, а ОДЗ носит переменный характер. Например, раскачивающаяся на ветру ветка, касаясь высоковольтной линии (ВЛ), замыкает ее на землю, при этом зажигается дуга. ОДЗ это наиболее опасный вид замыканий на землю, так как при нем могут возникать перенапряжения 2,3–3,0 наибольшего фазного напряжения. Они наблюдаются уже при первом зажигании дуги и сопровождаются ее многократными зажиганиями. В этих режимах создаются все условия для появления феррорезонанса в сети.

ПКУ в составе ТН НОЛ.08-6(10)М
ПКУ в составе ТН НОЛ.08-6(10)М и ТПОЛ-10III

Феррорезонанс и способы защиты от него

Феррорезонансный контур в сети с изолированной нейтралью — это контур нулевой последовательности с нелинейной характеристикой намагничивания. Трехфазный заземляемый трансформатор напряжения, по конструктиву, это три однофазных трансформатора, соединенные по схеме звезда/звезда, с обособленной магнитной системой. При перенапряжениях в сети индукция в магнитопроводе увеличивается, как минимум в 1,73 раза. В таких режимах возможно насыщение магнитопровода и, как следствие, возникновение феррорезонанса в сети. По данным служб энергоснабжения, ежегодно в эксплуатации повреждается 7–9% трансформаторов напряжения по причине феррорезонанса.

Существует множество способов защиты ТН от резонансных явлений в сети:

  • изготовление ТН с максимально уменьшенной рабочей индукцией;
  • включение в цепь ВН и НН дополнительных демпфирующих сопротивлений;
  • изготовление трехфазных трансформаторов напряжения с единой магнитной системой в пятистержневом исполнении;
  • применение специальных устройств, включаемых в цепь разомкнутого треугольника;
  • заземление нейтрали трехфазного трансформатора напряжения через токоограничивающий реактор;
  • применение специальных компенсационных обмоток и т.д.;
  • применение специальных релейных схем, для защиты обмотки ВН от сверхтоков.

Все эти меры в той или иной степени защищают измерительный трансформатор напряжения, но не решают проблему в корне.

Заземляемые ТН

Заземляемые трансформаторы напряжения применяются в сетях с изолированной нейтралью. Заземление нейтрали ТН позволяет осуществлять контроль изоляции сети с помощью дополнительных вторичных обмоток, соединенных по схеме звезда/треугольник. На наш взгляд, это основная функция заземляемых трансформаторов, функция измерения и учета — дополнительная. Зачастую, в электрических сетях эксплуатируются заземляемые трансформаторы напряжения, у которых защитные обмотки не используются. Применение заземляемых трансформаторов без использования функции контроля изоляции сети — неоправданный риск.

Это связано с тем, что:

  • заземляемые трансформаторы напряжения подвержены влиянию феррорезонансных явлений;
  • изоляцию обмотки ВН невозможно испытать в условиях эксплуатации приложенным одноминутным напряжением промышленной частоты.

Незаземляемые ТН

Для решения всех вопросов, связанных с эксплуатацией заземляемых трансформаторов напряжения в сетях с изолированной нейтралью, на нашем предприятии разработана новая трехфазная группа. Трехфазная 3хНОЛ.08-6(10)М группа, состоящая из трех незаземляемых трансформаторов, соединенных по схеме треугольник/треугольник. Основное преимущество 3хНОЛ.08-6(10)М — отсутствие заземляемого вывода с ослабленной изоляцией. Это значит, что трансформатор не подвержен влиянию феррорезонанса и не требует дополнительных защит от его воздействия. Также изоляцию этого трансформатора возможно испытать приложенным одноминутным напряжением промышленной частоты в условиях эксплуатации, так как в этом случае нет необходимости в источнике повышенной частоты.

Трансформатор напряжения НОЛ.08-6(10)М
Трансформатор напряжения НОЛ.08-6(10)М

У незаземляемых трансформаторов нет высоковольтных выводов с ослабленной изоляцией, что так-же позволит избежать нарушений, которые зачастую случаются в эксплуатации, при определении сопротивления изоляции вывода «Х», так как есть разночтения в нормативной документации. На сегодняшний день большое количество пунктов коммерческого учета (ПКУ) имеют в своем составе заземляемые трансформаторы напряжения со встроенными предохранителями (ЗНОЛП). При однофазных замыканиях на землю, а они как указывалось выше, случаются достаточно часто в воздушных распределительных сетях, срабатывает встроенное защитное предохранительное устройство (ЗПУ). Встраиваемое ЗПУ, прежде всего, предназначено для защиты трансформатора напряжения от коротких замыканий во вторичных цепях.

Так как ток срабатывания предохранителя достаточно мал, то при различных перенапряжениях, вызванных, в том числе, и однофазными замыканиями на землю, — происходит отключение ТН. ЗПУ защищает обмотку ВН от сверхтоков, которые возможны при различных технологических нарушениях в электрических сетях. При срабатывании предохранителя учет электроэнергии будет отсутствовать. Для восстановления учета, необходимо заменить плавкую вставку ЗПУ.

Трехфазная группа

Трехфазная группа 3хНОЛ.08-6(10)М устойчива к различным перенапряжениям в электрических сетях, так как в отсутствии связи ТН с землей, контур нулевой последовательности также отсутствует.

Также, при однофазных замыканиях на землю, изоляция незаземляемого трансформатора не находится под повышенным напряжением, так как трансформаторы НОЛ включаются на линейное напряжение.

Незаземляемые измерительные трансформаторы напряжения лишены всех тех недостатков, которые характерны для заземляемых ТН, поэтому в пунктах коммерческого учета целесообразно использовать трехфазную группу 3хНОЛ.08-6(10)М.

Источник: Е.В. Игнатенко, главный конструктор отдела измерительных трансформаторов ОАО «СЗТТ»

👉 Подписывайтесь на Elec.ru. Мы есть в Телеграм, ВКонтакте и Одноклассниках

Информация о компании

ОАО «СЗТТ» работает на рынке электротехнических изделий уже 65 лет. ЗА эти годы завод приобрел репутацию одного из известнейших производителей измерительных трансформаторов тока с литой эпоксидной изоляцией. На сегодняшний день линейка продукции ОАО «СЗТТ», пожалуй, самая широкая среди подобных предприятий не только по России, но и по всем странам СНГ.
Читайте также
Новости по теме
Объявления по теме

ПРОДАМ: КТП для нужд ж/д КТПОС

Комплектные трансформаторные подстанции КТПОС служат для приёма электрической энергии, преобразования её в электроэнергию напряжением 0,23 кВ и снабжения ею потребителей в сетях с изолированной нейтралью. Краткие характеристики: — Мощность 25 / 40 / 63 кВА; — Напряжение 6 / 10 кВ; — Трехфазный переменный ток; — Частота 50 Гц Условия эксплуатации: — Подстанции предназначены для питания цепей электрообогрева железнодорожных стрелочных переводов в районах с умеренным климатом (от минус 45°С до +40°С). — КТПОС выполняется с воздушным высоковольтным вводом и кабельными линиями 0,23 кВ. Функциональные возможности: — КТПОС подключается к ЛЭП 6(10) кВ посредством разъединителя, который поставляется в комплекте с подстанцией и устанавливается на ближайшей опоре. — В КТПОС на отходящих линиях установлены стационарные автоматы. — Патроны высоковольтных предохранителей установлены внутри шкафа УВН. — Подстанции обеспечивают учёт активной электрической энергии. — В КТПОС имеются электрические и механические блокировки, обеспечивающие безопасную работу обслуживающего персонала.
Николаев Леонид · ЭНЕРГОПУСК · 14 июня · Россия · г Москва
КТП для нужд ж/д КТПОС

ПРОДАМ: Заземляющий дугогасящий реактор РДМР 6, 10, 20, 35 кВ

Дугогасящие реакторы предназначены для ограничения токов при металлических замыканиях одной из фаз на землю в сети 6-35 кВ и создания условий, обеспечивающих быстрое самопогасание дуги в месте её возникновения при дуговых замыканиях. Дугогасящий реактор подключается между нейтралью сети и контуром заземления подстанции. При отсутствии явно выведенной нейтрали подключение производится к нейтрали специального присоединительного трансформатора со схемой соединения обмоток "звезда-треугольник" либо "зигзаг". Дугогасящий реактор 6-35 кВ предназначен для минимизации последствий самого частого вида повреждений в распределительной сети – последствий однофазных замыканий на землю (ОЗЗ). Реактор обеспечивает надежную компенсацию (минимизацию) токов, возникающих при металлических ОЗЗ. При дуговых же ОЗЗ дугогасящий реактор способствует созданию условий, обеспечивающих быстрое самопогасание электрической дуги в месте её возникновения. Надежность работы дугогасящего реактора РДМР подтверждается большими сроками работы в уже существующих сетях (более 30-ти лет). Кроме того, вносимые производителем изменения в конструкцию реактора позволяют увеличивать диапазон регулирования его индуктивного тока. На сегодняшний день кратность регулирования достигает двадцати, что, с одной стороны, позволяет устанавливать дугогасящий реактор РДМР на подстанциях с небольшой величиной емкостного тока, с другой стороны, обеспечивает существенный запас по мощности реактора при дальнейшем развитии сети. Перечень конструктивных отличий дугогасящих реакторов типа РДМР на классы напряжения 6-35 кВ от реакторов других производителей. Дугогасящий реактор РДМР совместно с автоматикой УАРК аттестован в АО «НТЦ ФСК ЕЭС» и ПАО «Россети». Протокол о продлении срока действия Заключения аттестационной комиссии. Изменена конструкция магнитопровода, позволяющая добиться 20-кратного диапазона регулирования индуктивного тока реактора. Данный электрический аппарат предназначен для работы в различных...
Шихалев Александр · ВП НТБЭ · 14 июня · Россия · Свердловская обл
Заземляющий дугогасящий реактор РДМР 6, 10, 20, 35 кВ

ПРОДАМ: Трансформатор ТЗЛВ-СЭЩ 10 У2 СТО 15356352-004-2006

Низкие цены. Бесплатная доставка. Звоните! Датчик тока трансформаторный нулевой последовательности ТЗЛВ-СЭЩ-10 предназначен для поиска ВЛ 6-10 кВ с однофазным замыканием на землю в сетях с изолированной и компенсированной нейтралью в комплекте с прибором УСЗ-3С и устанавливается в КРУ-59УХЛ1, К-63У3, К-61МУ3 на воздушные линии. ● Бесплатно и Быстро довозим до транспортной компании. ● Бесплатная доставка по городу Самара. ● Актуальные цены уточняйте по контактному телефону ● Ответим оперативно! ● Звоните!
Павлов Виктор · ВолгаЭнергоКомплект · Сегодня · Россия · Самарская обл
Трансформатор ТЗЛВ-СЭЩ 10 У2 СТО 15356352-004-2006

ПРОДАМ: Вакуумные выключатели

Главной проблемой в сетях среднего напряжения и высоковольтных линий является возникновение электростатической дуги при разрыве под нагрузкой. Дуга способно привести в негодность устройство защиты и является опасным фактором, который может привести к замыканию и неконтролируемому выходу энергии. Защитные выключатели в таких сетях снабжаются дугогасящими устройствами. Одни гасят дугу при помощи потока воздуха, который создается специальными сепарационными устройствами, другие устройства снабжены вакуумными камерами (сопротивление вакуума намного выше сопротивления воздуха, поэтому пробой не возникает). Устройства с такими камерами называются вакуумные выключатели. Данный тип выключателей является перспективным направлением развития устройств защиты, так как при сравнительно небольших размерах не требует особенного обслуживания, а скорость срабатывания обеспечивает надежность и безопасность электроснабжения потребителей. Наша компания с 2005 года профессионально решает задачи на электротехническом рынке в области поставок низковольтного оборудования партнерам по всей России. Сегодня "Элснаб" является крупнейшим дистрибьютором и сервис-партнером чешского завода OEZ (Siemens AG) в России. Наши технические специалисты проводят обучающие семинары и презентации по всему оборудованию, осуществляют полную техническую поддержку и сервисное обслуживание. Электротехническое оборудование "Элснаб" приобретают крупнейшие предприятия и организации страны, работающие в различных отраслях хозяйства: электроэнергетике, атомной, лесной и химической промышленности, агропромышленном комплексе, машиностроении и судостроении, сферах связи и IT. Тщательно продуманная логистика, высокий сервис, надежные поставки, оперативная обработка клиентских запросов - все эти исключительные качества «Элснаб» помогают нашим партнерам реализовать крупные проекты и решать важные задачи в области электротехники. Благодаря собственному складу и сотрудничеству с ведущими транспортными компаниями,...
Отдел продаж · Элснаб · 11 июня · Россия · г Москва
Вакуумные выключатели

ПРОДАМ: Трансформаторы ОСМ, ТПП, ТА, ТН, ТАН

Продам трансформатор ОСМ--0,16 - 380/0-5-22-110в; 0-24в (92г., з/уп.) 50шт. В наличии также трансформаторы ТПП (могут подключаться к любому сетевому напряжению - 110; 127; 220 вольт, позволяют получить выходное напряжение от 1,2 до 60 вольт при любых нужных токах; влагозащищенное исполнение). И трансформаторы ТА, ТН, ТАН разных типов.
Валентинович Виктор · "ERYDAN" · 25 мая · Россия · Краснодарский край
ЗАО «ЗЭТО» — является одним из ведущих российских производителей электротехнического оборудования высокого, среднего и низкого напряжения, хорошо известным как в России, так и за рубежом.