35 кВ і вище перенапруги, що виникають при утворенні переміжної дуги, небезпечні для ізоляції. У таких мережах струм замикання на землю не повинен перевищувати 10 А (10 А), так як при більшому струмі в місці замикання на землю, як правило, виникає переміжна електрична дуга. Мережі напругою 110 кВ з незаземленими нейтралями, як правило, не працюють, оскільки при їх значної протяжності і високій напрузі, струм в цих мережах завжди перевищує 10 А.
Заземлення нейтралі призводить до збільшення числа аварійних ситуацій, т. к. замикання на землю, складові 65% від усіх видів замикань, стають короткими і вимагають негайного відключення пошкодженого елементу мережі, що є істотним недоліком такої мережі. Практика експлуатації електроустановок напругою понад 1000 В показує, що більша частина однофазних замикань в повітряних електромережах носить короткочасний характер, ізоляція в місці замикання на землю швидко відновлюється після відключення пошкодженої ділянки, і лінія електропередачі може бути негайно включена в роботу за допомогою пристроїв автоматичного повторного включення ( АПВ). Якщо замикання на землю носило тимчасовий характер (схлестиваніе проводів ЛЕП при сильному вітрі, перекриття ізоляції птахами і т. Д.), То лінія включається та живлення споживачів відновлюється протягом декількох секунд. В іншому випадку лінія відключається вдруге.
Перевагою мереж з заземленими нейтралями є те, що при однофазних замиканнях на землю напруга непошкоджених фаз по відношенню до землі не підвищується, залишається рівним фазному. Завдяки цьому, за рахунок полегшення ізоляції фаз по
відношенню до землі істотно зменшуються витрати на спорудження таких мереж. Досягається економія тим більше, чим вище напруга мережі.
Мережі напругою вище 1000 В з заземленими нейтралями і струмами замикання на землю більше 500 А відносяться до мереж з великими струмами замикання на землю. Мережі з незаземленими нейтралями або з нейтралями, заземленими через струмообмежуючі пристрої з великими опорами, напругою до 35 кВ і струмами замикання на землю до 500 А відносяться до мереж з малими струмами замикання на землю.
4.1.2 Перехідні процеси при коротких замиканнях
Величина і характер зміни струму КЗ в електричній мережі залежить від цілого ряду чинників: параметрів мережі (потужності активного і реактивного опорів до точки КЗ, напруги в точці КЗ); виду КЗ (однофазне, двофазне, трифазне); фази напруги; часу з моменту виникнення КЗ; режиму роботи мережі до КЗ (холостий хід, навантаження).
Розглянемо найбільш простий і часто зустрічається випадок КЗ в системі необмеженої потужності , за яку умовно приймають дуже потужну систему, напруга на шинах якої () і частоту можна вважати незмінними при будь-яких змінах струму (навіть при КЗ) в приєднаної до неї малопотужної ланцюга. Потужність такої системи вважається нескінченно великою (, а опору рівні нулю (), при цьому падіння напруги в системі також дорівнює нулю.
Рис. 4.3. Розрахункова схема для визначення струму трифазного КЗ.
На рис. 4.3 представлена ??розрахункова схема для визначення струму трифазного КЗ на лінії. Чинне значення трифазного струму КЗ можна визначити за формулою
Де діюче значення трифазного струму КЗ, кА;
- середня напруга фази на шинах живильної системи, кВ;
R і X - сумарне активне і індуктивний опору кола КЗ, Ом.
Враховуючи, що в електромережах напругою вище 1000 В зазвичай, і, спростивши позначення струму трифазного КЗ
(діюче значення трифазного струму КЗ можіо визначити за формулою
Розглянемо процес переходу від нормального режиму роботи мережі до установівшемуся4 gt; ежім КЗ. На рис. 2.4 зображена векторна діаграма напруг і струму фази У в момент виникнення КЗ (t - 0). Напруга фази У в цей момент дорівнює 0, а струм/в відстає від напруги на кут ср При КЗ 'струм повинен різко зрости до 1 ш і відстати від напруги U B на кут ф к=90 °, оскільки
Рис. 4.4. Векторна і тимчасова діаграми зміни струму трифазного КЗ
ланцюг КЗ практично чисто індуктивна. У всіх індуктивних елементах ланцюга КЗ наводиться е.р.с., яка створює в ланцюзі струм
Де - аперіодична складова струму в момент часу /=0;
- амплітудне значення періодичної складової струму КЗ;
