Redes eléctricas con neutro efectivamente puesto a tierra

Un neutro efectivamente puesto a tierra es un neutro puesto a tierra de una red de alimentación trifásica con una tensión superior a 1 kV, donde el factor de defecto a tierra no supera 1,4.

¿Qué significa? La tensión de fase a tierra en caso de cortocircuito de uno o dos conductores de fase a tierra debe dividirse por la tensión de fase a tierra en ese momento hasta el momento de la falta a tierra, y la relación debe no ser más de 1,4.

En otras palabras, si se produce una falta fase-tierra en una red trifásica con neutro aislado, entonces la tensión entre el resto de fases y tierra aumenta unas 1,73 veces al mismo tiempo para una red con neutro efectivamente puesto a tierra, este valor no supera 1,4. …

Este aspecto es importante cuando se trata de redes de alta tensión, donde, gracias al neutro efectivamente puesto a tierra, no es necesario aumentar la cantidad de aislamiento en los equipos y en las propias redes, es decir, la producción de redes y dispositivos. que funcionará en condiciones con neutro puesto a tierra efectivo siempre será más económico.

La Comisión Electrotécnica Internacional recomienda que las redes de extra alta y alta tensión con neutros conectados a tierra o neutros conectados a tierra a través de baja resistencia se clasifiquen como redes con un neutro efectivamente conectado a tierra. En particular, en Rusia, las redes con un voltaje de 110 kV se clasifican como redes con un neutro conectado a tierra de manera efectiva.

De acuerdo con las reglas para el funcionamiento técnico de las instalaciones eléctricas de los consumidores, para redes con un neutro puesto a tierra de manera efectiva, la resistencia máxima del dispositivo de puesta a tierra se ajusta a 0,5 ohmios, teniendo en cuenta la puesta a tierra natural, y el dispositivo de puesta a tierra artificial no debe tener una resistencia de más de - más de 1 Ohm. Esto se aplica a las instalaciones eléctricas de 1 kV donde la corriente de falla a tierra supera los 500 A.

Esta disposición está dictada por la necesidad de pasar grandes corrientes a través del dispositivo en caso de un cortocircuito a tierra cuando el voltaje de la red es muy alto o muy alto, y el requisito de limitar el voltaje entre las fases de trabajo y tierra, a fin de reducir en caso de emergencia un peligroso sobrepaso de tensión y tensión de contacto, así como la compensación de potenciales fuera de la subestación.

Es necesario distribuir uniformemente los potenciales en el territorio de la subestación, así como excluir la aparición de tensiones escalonadas a una distancia de la subestación, lo que se logra mediante el uso de dispositivos de ecualización de potencial, que son una parte obligatoria de los dispositivos de puesta a tierra para neutrales efectivamente conectados a tierra.

Los matices y requisitos importantes en la implementación de dispositivos de puesta a tierra para redes con neutros efectivamente puestos a tierra crean dificultades en su cálculo y construcción, hacen que estas estructuras sean intensivas en materiales, especialmente si el suelo tiene una alta resistencia, como suelo rocoso, pedregoso o arenoso. Las condiciones de construcción son estrictas.

Por supuesto, algunas de las denominadas desventajas son inherentes a las redes con neutro efectivamente conectado a tierra y son típicas. A través del neutro puesto a tierra del transformador, en caso de cortocircuito a tierra, se produce una importante corriente de cortocircuito que debe eliminarse rápidamente mediante desconexión, gracias a los dispositivos de protección de relés.

Principalmente los cortocircuitos a tierra en redes de alta tensión de 110 kV son autodesconectables y gracias a dispositivos de cierre automático se restablece la energía. Para poder drenar grandes corrientes, se construyen bucles de puesta a tierra, pero son caros.

Las corrientes monofásicas de cortocircuito a tierra, en el caso de un gran número de neutros de transformadores puestos a tierra, pueden exceder la corriente de un circuito trifásico, y para eliminar este estado de cosas, se recomienda un modo de puesta a tierra parcial de los neutros de transformadores. utilizado, para esta parte de los transformadores (110-220 kV) no están puestos a tierra, se aíslan los neutros mediante la conexión a seccionadores abiertos. O limitan la corriente de cortocircuito del transformador a tierra poniendo a tierra su neutro a través de una resistencia especial.

Para cada una de las secciones de la red, el número mínimo de neutros puestos a tierra se encuentra mediante cálculos. Basado requisitos de protección de relé Para mantener las corrientes de defecto a tierra en un determinado nivel y para garantizar la protección del aislamiento de los neutros puestos a tierra frente a sobretensiones, se seleccionan puntos de puesta a tierra adecuados del sistema eléctrico.

El hecho es que los transformadores para 110 — 220 kV, tradicionalmente para nuestros fabricantes, se distinguen por un aislamiento neutro reducido, por ejemplo, para transformadores de 110 kV con regulación de tensión bajo carga, el aislamiento neutro corresponde a 35 kV, ya que los dispositivos de conmutación con clase de aislamiento se incluyen en el lado neutro 35 kV. Lo mismo se aplica a los transformadores de 220 kV. El efecto económico es significativo.

Dichos transformadores están diseñados para operar en redes con un neutro efectivamente puesto a tierra, y el voltaje durante un cortocircuito a tierra desde tales redes no excederá un tercio del valor de la línea, es decir, 42 kV para 110 kV.

Para la protección contra sobretensiones de neutros puestos a tierra, para la protección en modos sin carga con conexiones parciales de fase o interrupciones de transformadores con neutros aislados, se utilizan dispositivos-válvulas de protección contra sobretensiones de corta duración. Los neutros están protegidos por limitadores para la máxima tensión de extinción admisible de 50 kV.