ВОЗМОЖНОСТЬ ВЛИЯНИЯ СОВРЕМЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ НА РЕЖИМ НЕЙТРАЛИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ

Г.М. Михеев, А.Г. Зиганшин

DOI: 10.47026/1810-1909-2021-3-103-112

Ключевые слова

режим нейтрали электрических сетей, сеть с изолированной нейтралью, сеть с компенсированной нейтралью, сеть с резистивным заземлением нейтрали, однофазное замыкание на землю, компенсация ёмкостных токов, самонесущие изолированные провода, кабели из сшитого полиэтилена.

Аннотация

В статье рассмотрены режимы нейтралей сетей от 0,38 до 750 кВ. В любой сети с разным классом напряжения нейтраль обмотки силового трансформатора может работать как в изолированном, так и в глухозаземлённом режиме. Однако выбор этого режима зависит от экономической целесообразности.

Приведены доводы и достоинства применения системы с изолированной и компенсированной нейтралью сетей с классом напряжения 6–35 кВ. Для сетей этих классов напряжений рассмотрены различные варианты подключения дугогасящих реакторов со ступенчатым и плавным регулированием, а также низкоомных и высокоомных резисторов в нейтраль нейтралеобразующего трансформатора или фильтра нулевой последовательности. На примере работы электрических сетей Республики Чувашия на протяжении многих десятилетий подчёркнуто, что компенсация ёмкостных токов с помощью дугогасящих реакторов является эффективным и надёжным способом не только защиты подстанционного электрооборудования от перенапряжений, но и обеспечения электробезопасности людей и животных, а также гарантии железобетонных опор от разрушения.

Отмечено, что сети 6–35 кВ в будущем могут быть выполнены с глухозаземлённой нейтралью. Однако это станет возможно при условии, что повсеместно на воздушных линиях электропередач вместо неизолированных проводов будут установлены самонесущие изолированные провода, а на кабельных линиях будут эксплуатироваться кабели из сшитого полиэтилена. Подчёркнуто, что внедрение производства работ под напряжением в сетях 6–35 кВ и цифровизация подстанций с повсеместным внедрением микропроцессорной техники будут способствовать ускоренному переходу из системы с изолированной (или с компенсированной) нейтралью к глухозаземлённой. Тем не менее решение перехода от системы с изолированной нейтралью к глухому заземлению останется прерогативой проектной организации исходя из особенностей работы электрооборудования и сферы производственной деятельности.

Литература

1. Атаманов М.Н., Зиганшин А.Г., Михеев Г.М. Развитие мультисервисной распределительной сети 0,38–10 кВ на основе применения самонесущих изолированных проводов со встроенным оптоволокном // Информационные технологии в электротехнике и электроэнергетике: материалы XII Всерос. науч.-техн. конф. Чебоксары: Изд-во Чуваш. ун-та, 2020. С. 340–344.
2. Бакиров А.Р., Васильева А.Ю., Ширковец А.И., Телегин А.В. Опыт применения резистивного заземления нейтрали в сетях 6–10 кВ горнорудной промышленности // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2011. № 54. С. 328–334.
3. Бурчевский В.А., Владимиров Л.В., Ощепков В.А., Суриков В.А. Обзор режимов заземления нейтрали в электрических сетях 6–35 кВ // Омский научный вестник. 2009. № 1(77). С. 122–126.
4. Галимов А.И., Зиганшин А.Г., Михеев Г.М., Фардиев И.Ш. Работы под напряжением в электрических сетях // Электрооборудование: Эксплуатация и ремонт. 2021. № 2 С. 52–59.
5. Ефремов Л.Г., Иванов Д.Е., Михеев Г.М. О структуре потерь при выработке и передаче электроэнергии // Вестник Чувашского университета. 2011. № 3. С. 71–75.
6. Куликова Н.А., Титаренко О.Н., Тяпкина В.А. Резистивное заземление нейтрали – способ повышения надёжности работы электрических сетей 6–35 кВ // Энергетические установки и технологии. 2018. Т. 4, № 2. С. 32–38.
7. Лихачёв Ф.А. Замыкания на землю в сетях с изолированной нейтралью и с компенсацией ёмкостных токов. М.: Энергия, 1971. 152 с.
8. Михеев Г.М., Зиганшин А.Г. Цифровизация подстанций путём создания системы управления коммутационными аппаратами 6–35 кВ с автоматизированного рабочего места диспетчера // Вестник Чувашского университета. 2021. № 1. С. 78–85. DOI: 10.47026/1810-1909-2021-1-78-85.
9. Михеев Г.М., Иванова Т.Г., Зиганшин А.Г. Один из путей уменьшения технологических потерь или к вопросу компенсации емкостного тока // Инновации в образовательном процессе: сб. тр. науч.-практ. конф. / ЧИ МГПУ. Чебоксары, 2019. Вып. 17. С. 16–19.
10. Михеев Г.М., Свешников А.Г., Зиганшин А.Г. Совместное применение самонесущих изолированных проводов и оптоволоконной линии связи в сельской населённой местности // Молодежь и инновации: материалы XVII Всерос. науч.-практ. конф. молодых ученых, аспирантов и студентов (г. Чебоксары, 11-12 марта 2021 года): в 2 ч. Чебоксары: Изд-во Чуваш. ун-та, 2021. Ч. 2. С. 62–69.
11. Провод самонесущий изолированный со встроенным волокном, марки СИП-3 А/О [Электронный ресурс]. URL: http://n-er.ru/provod-sip (дата обращения:05.2020).
12. Справочная книга электрика / под ред. В.И. Григорьева. М.: Колос, 2004. 746 с.
13. Титенков С. 4 режима заземления нейтрали в сетях 6–35 кВ. Изолированную нейтраль объявим вне закона [Электронный ресурс] // Новости электротехники. 2003. № 5(23). URL: http://www.news.elteh.ru/arh/2003/23/05.php (дата обращения: 04.05.2021).
14. Телегин А.В., Ширковец А.И. Проблематика замыканий на землю и режим заземления нейтрали в сетях среднего напряжения стран Европы и Америки // Релейная защита и автоматизация. 2012. № 3(8). С. 40–50.
15. Ширковец А.И., Хадыев И.Г., Кудряшов Д.С. О переводе сетей 6–10 кВ горных и металлургических предприятий на режим эксплуатации с резистивно-заземлённой нейтралью // Безопасность труда в промышленности. № 1. С. 18–25.

Сведения об авторах

Михеев Георгий Михайлович – доктор технических наук, профессор кафедры электроснабжения и интеллектуальных электроэнергетических систем, Чувашский государственный университет, Россия, Чебоксары (mikheevg@rambler.ru; ORCID: https://orcid.org/0000-0003-2208-9723).

Зиганшин Айрат Габдулхакович – аспирант кафедры электроснабжения и интеллектуальных электроэнергетических систем, Чувашский государственный университет, Россия, Чебоксары (ZiganshinAG@gridcom-rt.ru; ORCID: https://orcid.org/0000-0003-1974-1020).

Формат цитирования

Михеев Г.М., Зиганшин А.Г. Возможность влияния современных технологий на режим нейтрали электрических сетей // Вестник Чувашского университета. – 2021. – № 3. – С. 103–112. DOI: 10.47026/1810-1909-2021-3-103-112.

Загрузить полный текст статьи