Jaringan listrik dengan ground netral yang efektif
Netral yang dibumikan secara efektif adalah netral yang dibumikan dari jaringan pasokan tiga fase dengan tegangan di atas 1 kV, di mana faktor gangguan pembumian tidak melebihi 1,4.
Apa artinya? Tegangan fasa ke bumi pada saat terjadi hubung singkat satu atau dua penghantar fasa lainnya ke bumi harus dibagi dengan tegangan fasa ke bumi pada saat itu sampai saat terjadinya gangguan pembumian, dan perbandingannya harus tidak lebih dari 1,4.
Dengan kata lain, jika gangguan fasa-bumi terjadi pada jaringan tiga fasa dengan netral terisolasi, maka tegangan antara fasa yang tersisa dan bumi meningkat sekitar 1,73 kali pada waktu yang sama untuk jaringan dengan netral yang dibumikan secara efektif, nilai ini tidak melebihi 1,4. …
Aspek ini penting jika menyangkut jaringan tegangan tinggi, di mana, berkat netral yang diardekan secara efektif, tidak perlu menambah jumlah isolasi pada peralatan dan jaringan itu sendiri, yaitu produksi jaringan dan perangkat. yang akan bekerja dalam kondisi dengan pentanahan netral yang efektif akan selalu lebih murah.
Komisi Elektroteknik Internasional merekomendasikan agar jaringan tegangan ekstra tinggi dan tegangan tinggi dengan netral yang terhubung ke bumi atau netral yang terhubung ke bumi melalui resistansi rendah diklasifikasikan sebagai jaringan dengan netral yang dibumikan secara efektif. Secara khusus, di jaringan Rusia dengan tegangan 110 kV diklasifikasikan sebagai jaringan dengan netral yang diarde secara efektif.
Menurut aturan untuk pengoperasian teknis instalasi listrik konsumen, untuk jaringan dengan netral yang diarde efektif, resistansi maksimum perangkat pentanahan disesuaikan menjadi 0,5 Ohm, dengan mempertimbangkan pentanahan alami, dan perangkat pentanahan buatan tidak boleh memiliki resistensi lebih dari - lebih besar dari 1 Ohm. Hal ini berlaku untuk instalasi listrik 1 kV yang arus gangguan pembumiannya melebihi 500 A.
Ketentuan ini ditentukan oleh kebutuhan untuk mengalirkan arus besar melalui perangkat jika terjadi hubung singkat ke pembumian ketika tegangan listrik ekstra tinggi atau tinggi, dan persyaratan untuk membatasi tegangan antara fase kerja dan pembumian, untuk mengurangi dalam keadaan darurat tegangan loncatan dan tegangan sentuh yang berbahaya, serta kompensasi potensi di luar gardu induk.
Penting untuk mendistribusikan potensi secara merata di wilayah gardu induk, serta mengecualikan munculnya tegangan langkah pada jarak dari gardu induk, yang dicapai dengan menggunakan perangkat pemerataan potensial, yang merupakan bagian wajib dari perangkat pentanahan untuk netral yang diarde secara efektif.
Nuansa dan persyaratan penting dalam penerapan perangkat pentanahan untuk jaringan dengan netral pentanahan yang efektif menimbulkan kesulitan dalam perhitungan dan konstruksinya, menjadikan struktur ini padat material, terutama jika tanah memiliki ketahanan yang tinggi, seperti tanah berbatu, berbatu atau berpasir. Kondisi konstruksi sangat ketat.
Tentu saja, beberapa yang disebut kerugian melekat pada jaringan dengan netral yang diardekan secara efektif dan tipikal. Melalui netral transformator yang diarde, jika terjadi hubung singkat ke bumi, arus hubung singkat yang signifikan terjadi dan ini harus segera dihilangkan dengan pemutusan, berkat perangkat proteksi relai.
Terutama hubung singkat ke bumi dalam jaringan tegangan tinggi 110 kV terputus sendiri dan berkat perangkat penutupan otomatis listrik dipulihkan. Agar dapat mengalirkan arus besar, dibuat loop pembumian, tetapi harganya mahal.
Arus hubung singkat fase tunggal ke ground, dalam kasus sejumlah besar netral transformator yang dibumikan, dapat melebihi arus sirkuit tiga fase, dan untuk menghilangkan keadaan ini, mode pembumian sebagian netral transformator adalah digunakan, untuk bagian transformator ini (110-220 kV) tidak dibumikan, netralnya diisolasi dengan menghubungkan ke pemisah terbuka. Atau mereka membatasi arus hubung singkat trafo ke ground dengan membumikan netralnya melalui resistansi khusus.
Untuk setiap bagian jaringan, jumlah minimum netral yang diarde ditemukan melalui perhitungan. Berdasarkan persyaratan proteksi relai untuk mempertahankan arus gangguan pembumian pada tingkat tertentu dan untuk memastikan perlindungan isolasi netral yang dibumikan dari tegangan lebih, dipilih titik pembumian yang sesuai dari sistem tenaga.
Faktanya adalah bahwa trafo untuk 110 — 220 kV, secara tradisional untuk pabrikan kami, dibedakan dengan insulasi netral yang berkurang, misalnya, untuk trafo 110 kV dengan regulasi tegangan di bawah beban, insulasi netral sesuai dengan 35 kV, karena perangkat switching dengan kelas insulasi disertakan pada sisi netral 35 kV. Hal yang sama berlaku untuk transformator 220 kV. Efek ekonominya signifikan.
Trafo semacam itu dirancang untuk beroperasi di jaringan dengan netral yang dibumikan secara efektif, dan tegangan selama korsleting ke bumi dari jaringan semacam itu tidak akan melebihi sepertiga dari nilai saluran, yaitu 42 kV untuk 110 kV.
Untuk perlindungan tegangan lebih dari netral yang diarde, untuk perlindungan dalam mode tanpa beban dengan koneksi fase parsial atau interupsi transformator dengan netral terisolasi, katup perangkat perlindungan tegangan lebih pendek digunakan. Netral dilindungi oleh pembatas untuk tegangan pemadaman maksimum yang diizinkan sebesar 50 kV.