PRACA PUNKTU NEUTRALNEGO SIECI EE.
Sieć EE może pracować ze skutecznie uziemionym punktem neutralnym oraz z nieskutecznie uziemionym punktem neutralnym. Sieci pracujące ze skutecznie uziemionym punktem neutralnym to sieci których punkt neutralny jest bezpośrednio uziemiony. Zaliczamy do tych sieci WN i nn. Sieci pracujące z nieskutecznie uziemionym punktem neutralnym to sieci których punkt naturalny jest izolowany od ziemi bądź uziemiony przez impedancję. Są to sieci SN i rzadko sieci nn. Wybór sposobu połączenia punktu neutralnego z ziemią zależy od: - napięcia sieci; - wartości przepięć; - prawidłowości działania zabezpieczeń; - oddziaływania prądów ziemnozwarciowych na środowisko; - zagrożenia porażeniowego; - ciągłości dostaw energii; -kosztów
PRACA PUNKTU NEUTR. SIECI WN:
Sieć WN pracuje ze skutecznie uziemionym punktem neutralnym. Punkt neutra. sieci uważa się za skutecznie uziemiony jeżeli napięcie faz zdrowych podczas niesymetrycznego zwarcia nie przekracza: a) 1,3 Unf (0,75Un)-400kV i 220kV;b) 1,4Unf (0,8Un)-pozostałe. Ponadto sieć pracująca ze skutecznie uziemionym punktem neutra. powinna spełniać następujące dodatkowe warunki: 1≤X0/X1≤2 i R0/X1≤0,5 dla 400kV i 220kV; drugi warunek 1≤X0/X1≤3 i R0/X1≤1 dla 110kV. Powyższe warunki powinny być spełnione we wszystkich zmieniających się układach pracy sieci. W praktyce stosuje się uziemienie wszystkich punktów neutra. autotransformatorów 400/220kV i 220/110kV, uzwojeń transformatorów blokowych, obu stron transformatorów 400/110kV, uzwojeń 220kV niektórych transf. blokowych oraz około 50% uzwojeń 110kV transf. sieciowych i elektrownianych. Poprzez uziemianie lub odziemianie punktów neutralnych transformatorów wpływamy na poziom prądów zwarciowych głównie poprzez zmianę składowej zerowej reaktancji.
PRACA PUNKTU NEUTRALNEGO SIECI SN:
Sposób pracy punktu neutralnego sieci SN do dziś jest zagadnieniem które nie znalazło jednoznacznego rozstrzygnięcia. Dokonując wyboru sposobu pracy punktu neutralnego sieci SN należy uwzględnić m. in. Zagadnienia związane z przepięciami wewnętrznymi, zagrożeniem porażeniowym, zdalną lokalizacją i eliminacją rozmaitych uszkodzeń itp. Czynników tych nie można rozpatrywać osobno gdyż na ogół jedne warunkują drugie, jedynie łączna ich analiza pozwala wybrać najkorzystniejszy sposób punktu neutralnego sieci. Czynniki decydujące o sposobie pracy punktu neutralnego sieci SN: a)Przepięcia wewnętrzne można podzielić na kilka grup w zależności od częstotliwości, przebiegów i czasu ich oddziaływania: - przepięcia ustalone - Przepięcia ustalone o częstotliwości sieciowej (50hz)- wynikają z załączania i wyłączania linii obciążonych jak i nie obciążonych oraz zwarć jednej fazy z ziemią. W tym przypadku czas utrzymywania się przepięć zależy głównie od sposobu uziemienia punktu neutralnego sieci. Przepięcia ustalone towarzyszące wyłączaniu linii charakteryzuje współczynnik k1 na ogół nie przekraczający wartości 1,05. Wartości tych przepięć zależą od wzajemnych relacji mocy zwarcia oraz obciążenia czynnego i biernego. Przepięcia ustalone towarzyszące załączaniu linii zależą głównie od jej długości, mocy pojemnościowej ładowania linii i od mocy zwarcia. Charakteryzuje je współczynnik k2, który zawiera się w granicach: dla sieci o dużej mocy zwarć od 1 do 1,1; dla sieci o małej mocy zwarcia od 1 do 1,2. Przepięcia ustalone związane ze zwarciami jednej fazy z ziemią charakteryzowane współczynnikiem k3 w sieciach SN zależą od rodzaju i konstrukcji linii kablowych i napowietrznych a także od miejsca usytuowania zwarcia i wartości rezystancji przejścia. Ma to związek ze zjawiskiem przesunięcia punktu neutralnego sieci oraz rolą jaką odgrywają parametry obwodu ziemno powrotnego zwłaszcza podczas zwarć w głębi sieci. Współczynnik k3 osiąga następujące wartości: a) w sieci z izolowanym punktem neutralnym od 1,73 do 1,75; b)w sieci z punktem neutralnym uziemionym przez reaktancję:- sieci zamknięte 1,73; - sieci promieniowe, napowietrzne, kablowe w pobliżu miejsca zwarcia od 1,73 do 1,85 i w głębi sieci od 1,73 do 2; c)w sieci z punktem neutralnym uziemionym: - przez rezystor o małej wartości rezystancji od 1,4 do 1,7; - przez rezystor o średniej wartości rezystancji od 1,5 do 1,85; - bezpośrednio (w sieci zamkniętej o dużej mocy zwarcia od 1 do 1,4); - bezpośrednio (w sieci promieniowej o małej mocy zwarcia od 1 do 1,5). Przepięcia te występują tak długo jak długo trwa zwarcie jednej fazy z ziemią tzn. do chwili jego samoistnego zaniku lub wyłączenia. - Przepięcia kłaziustalone o częstotliwości zbliżonej do 50Hz - są to różnego rodzaju przepięcia związane ze zjawiskami rezonansowymi oraz przesunięciem lub oscylacją punktu neutralnego sieci, słabo tłumione, mogące się utrzymywać przez wiele okresów napięcia 50Hz. Występują one najczęściej w sieciach przemysłowych i potrzeb własnych elektrowni. Inicjowane są przez najczęstsze zakłócenia i czynności łączeniowe. Ich pojawieniu się sprzyja konfiguracja sieci tj. liczne Inie z indywidualnymi układami zabezpieczeń i automatyki wykorzystującymi m. in. Filtry składowej zerowej napięcia utworzone z jednofazowych przekładników napięciowych. Nieliniowa w warunkach nasycenia indukcyjność tych przekładników przy pewnych wartościach pojemności doziemnych sieci tworzy obwód drgań rezonansowych. Bezpośrednią przyczyną wywołującą te drgania może być chwilowe wejście w stan nasycenia przekładnika napięciowego jednej z faz wywołane przepięciem łączeniowym lub ziemno zwarciowym. Drgania rezonansowe mogą mieć zarówno częstotliwość 50Hz jak i częstotliwość drugiej i czwartej subcharmonicznej oraz drugiej i trzeciej harmonicznej. Drgania te mogą być przyczyną przepięć o krotnościach 1-3. Powszechnie uważa się, że przepięcia rezonansowe występują w sieciach pracujących z izolowanym punktem zerowym jednak mogą się również pojawić w przypadku kompensacji ziemno zwarciowej. Przepięcia rezonansowe eliminuje się przez: - zastąpienie filtrów indukcyjnych składowej zerowej napięcia filtrami pojemnościowymi; - umieszczenie rezystora o wartości 30-40Ω w obwodzie otwartego trójkąta uzwojeń przekładników napięciowych; - uziemienia punktu neutralnego przez rezystor.