Назначение заземляющих устройств в высоковольтных электрических установках. Виды заземлений

Для защиты людей от поражения электрическим током при повреждении изоляции должна быть применена, по крайней мере, одна из следующих защитных мер:

- заземление;

- зануление;

- защитное отключение.

Заземление какой-либо части электрической установки - это преднамеренное соединение ее с заземляющим устройством с целью сохранения на ней достаточно низкого потенциала и обеспечения нормальной работы системы или ее элементов в выбранном режиме. Различают три вида заземлений:

рабочее заземление сети — это соединение с землей некоторых точек сети (обычно нейтрали обмоток силовых трансформаторов и генераторов, реакторы поперечной компенсации в дальних ЛЭП) со следующей целью: снижение уровня изоляции элементов электроустановки, эффективная защита сети разрядниками от атмосферных перенапряжений, снижение коммутационных перенапряжений, упрощение релейной защиты от однофазных к.з., возможность удержания поврежденной линии в работе и т.д.

Перечисленные свойства сеть приобретает в зависимости от способа ее заземления, в соответствии с чем различают:

1) изолированные сети;

2) компенсированные сети;

3) эффективно-заземленные сети.

Изоляция оборудования в эффективно-заземленных сетях выбирается по фазному напряжению установки, что приводит к значительному снижению ее стоимости, особенно при напряжении 110 кВ и выше. В этих сетях повышается также безопасность эксплуатации, так как обеспечивается четкое и надежное действие релейной защиты и быстрое отключение повреждений. Эффективное заземление нейтрали применяется в установках 110 кВ и выше.

защитное заземление — это заземление всех металлических частей установки, которые нормально не находятся под напряжением, но могут оказаться под ним при повреждении изоляции. Защитное заземление выполняется для того, чтобы повысить безопасность эксплуатации, уменьшить вероятность поражения людей и животных электрическим током в процессе эксплуатации;

заземление молниезащиты — предназначено для отвода в землю тока молнии и атмосферных индуцированных перенапряжений от молниеотводов, защитных тросов и разрядников, и для снижения потенциалов отдельных частей установки по отношению к земле.

По своему назначению заземления грозозащиты делятся на два типа:

1) заземления, входящие в комплекс защиты от прямого удара молнии и заноса высоких потенциалов;

2) заземления, входящие в комплекс защиты от вторичных проявлений молнии;

Рабочее и защитное заземления должны выполнять свое назначение в течение всего года, заземление грозозащиты — только в грозовой период.

Заземление опор, молниеотводов, разрядников и других элементов является необходимым условием эффективной грозозащиты электрических сетей. Чем меньше сопротивление заземления, тем ниже величина грозовых перенапряжений, воздействующих на изоляцию.

В электроустановках выше 1 кВ в сети с изолированной нейтралью сопротивление заземляющего устройства R, Ом, при прохождении расчетного тока замыкания на землю в любое время года с учетом сопротивления естественных заземлителей должно быть не более:

при использовании заземляющего устройства одновременно для электроустановок напряжением до 1 кВ ,

где, I_з — расчетный ток замыкания на землю, А. В качестве расчетного тока принимаются:

1) в сетях без компенсации емкостных токов — полный ток замыкания на землю;

2) в сетях с компенсацией емкостных токов — расчетный ток замыкания на землю должен быть определен для той из возможных в эксплуатации схем, при которой этот ток имеет наибольшее значение.

В электроустановках 3 - 35 кВ с изолированной нейтралью сопротивление заземляющих устройств должно быть , но не более 10 Ом (I_p — расчетный ток замыкания на землю, значение которого задается энергосистемой).

Для устройства заземлений применяются вертикальные и горизонтальные электроды (заземлители). Для горизонтальных заземлителей используется полосовая сталь шириной 20-40 мм и толщиной не менее 4 мм, а также сталь круглого сечения диаметром не менее 6 мм. В качестве вертикальных заземлителей применяются стальные трубы, стержни и профильная сталь. На подстанции заземлитель представляет собой сложную систему, состоящую обычно из горизонтальных полос, объединяющих вертикальные электроды и образующие сетку на площади, занимаемой подстанцией. На ЛЭП в качестве заземляющих опор могут использоваться их железобетонные фундаменты.

В открытых электроустановках выше 1 кВ сетей с изолированной нейтралью вокруг площади, занимаемой оборудованием, на глубине не менее 0,5 м должен быть проложен замкнутый горизонтальный заземлитель (контур), к которому подсоединяется заземляемое оборудование.

Выбор способа заземления нейтрали зависит от ряда факторов, главные из которых: возможность создания более экономичной изоляции оборудования и эффективность ликвидации однофазных замыканий на землю, представляющих собой наиболее распространенный вид нарушений нормальной работы электрической сети.

В установках 110 кВ и выше экономически целесообразно применять глухое заземление нейтрали. В этом случае достигается существенное сокращение размеров изоляции, а короткие замыкания ликвидируются с помощью АПВ.

Дата добавления: 2015-07-20