РЕЗИСТИВНОЕ ЗАЗЕМЛЕНИЕ НЕЙТРАЛИ СЕТЕЙ 6–35 КВ: ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ

При технико-экономическом обосновании целесообразности резистивного заземления нейтрали сетей 6–35 кВ необходимо оценить четыре основных фактора.

Фактор первый. Изменение параметров однофазного замыкания

По сравнению с изолированной нейтралью при резистивном заземлении нейтрали в сетях 6–35 кВ:

• увеличивается ток ОЗЗ;
• снижается минимум в 1,5–2,0 раза уровень дуговых перенапряжений при однофазных замыканиях;
• уменьшается с нескольких часов до нескольких секунд продолжительность воздействия на изоляцию дуговых перенапряжений (при перемежающихся однофазных замыканиях) и линейного напряжения (при устойчивых замыканиях).

Фактор второй. Повышение срока службы изоляции

При заземлении нейтрали сетей 6–35 кВ через низкоомный резистор в случаях ОЗЗ поврежденное присоединение отключается, что ограничивает продолжительность воздействия перенапряжений на изоляцию. В связи с этим снижается вероятность пробоя изоляции на неповрежденных присоединениях и соответственно общее число ОЗЗ.
На основании ряда публикаций можно сделать вывод, что расход внутреннего ресурса изоляции при воздействии импульсов перенапряжений в сети 6–35 кВ при резистивном заземлении нейтрали не менее чем в 2 раза ниже, чем в сети с изолированной нейтралью. При этом исключена возможность феррорезонансных явлений, что повышает надежность работы измерительных трансформаторов напряжения и снижает не только простой сети из-за их повреждений, но и вероятность несрабатывания релейных защит при повреждениях элементов сети.

Фактор третий. Дополнительные затраты на заземление нейтрали сетей 6–35 кВ через резистор

Состав капитальных затрат на включение резистора в нейтрали сетей 6–35 кВ:

• проектирование перехода сети на режим заземленной через резистор нейтрали;
• приобретение резистора, специального трансформатора для его включения, трансформаторов тока для нейтрали и всех отходящих линий, реле защиты, блоков питания схем защиты и автоматики;
• монтаж ячейки с трансформатором для подключения резистора;
• монтаж третьего трансформатора тока (если отсутствует трансформатор тока нулевой последовательности) на каждой из отходящих линий напряжением 6–10 кВ;
• монтаж и наладка РЗА.

Фактор четвертый. Электробезопасность.

Быстрое отключение линий при однофазных замыканиях на землю снижает степень опасности поражения электрическим током людей и животных, оказавшихся вблизи места ОЗЗ.

Выводы

Сейчас широко применяется система изолированной нейтрали сетей 6–35 кВ (без компенсации и с компенсацией емкостных токов), которая по своей физической сущности обладает рядом принципиальных недостатков, связанных с режимом ОЗЗ. Основные из них – это различного рода перенапряжения и повышенная опасность поражения людей и животных электрическим током.
В связи с этим необходимо в ближайшее время провести модернизацию системы заземления нейтрали сетей 6–35 кВ на основе последних достижений науки и техники в данной области. Принципиальная возможность такой модернизации – это переход на резистивную систему заземления нейтрали. Резистивная система заземления нейтрали сетей 6–35 кВ обеспечивает снижение уровня дуговых перенапряжений, селективное обнаружение поврежденного присоединения, его быстрое отключение и улучшение условий электробезопасности.
В Белорусской энергосистеме резистивное заземление нейтрали широко внедряется в городских кабельных сетях 6–10 кВ начиная с 1999 г. К настоящему времени запроектировано более 30 ПС с таким типом заземления нейтрали.
Резисторы уже смонтированы и находятся в эксплуатации более чем на 10 подстанциях, в числе которых ПС 110/10 кВ Сухарево, ПС 110/10 кВ Кока-Кола, ПС 330/110/10 кВ Колядичи, ПС 110/10 кВ Пинск Восточная, ПС 110/35/10 кВ Солигорск. Эксплуатирующие организации отмечают их нормальное функционирование.
Есть также опыт внедрения низкоомного резистивного заземления нейтрали сети собственных нужд напряжением 6 кВ нескольких котельных и ТЭЦ. За время эксплуатации повреждения оборудования не зафиксированы.