Réseaux électriques avec neutre effectivement mis à la terre

Un neutre effectivement mis à la terre est un neutre mis à la terre d'un réseau d'alimentation triphasé avec une tension supérieure à 1 kV, où le facteur de défaut à la terre ne dépasse pas 1,4.

Qu'est-ce que ça veut dire? La tension simple à la terre en cas de court-circuit d'un ou deux autres conducteurs de phase à la terre doit être divisée par la tension simple à la terre à ce moment jusqu'au moment du défaut à la terre, et le rapport doit ne pas être supérieur à 1,4.

Autrement dit, si un défaut phase-terre survient dans un réseau triphasé à neutre isolé, alors la tension entre les phases restantes et la terre augmente d'environ 1,73 fois en même temps pour un réseau à neutre effectivement mis à la terre, cette valeur ne dépasse pas 1,4. …

Cet aspect est important lorsqu'il s'agit de réseaux à haute tension, où, grâce au neutre effectivement mis à la terre, il n'est pas nécessaire d'augmenter la quantité d'isolation dans l'équipement et dans les réseaux eux-mêmes, c'est-à-dire la production de réseaux et d'appareils qui fonctionnera dans des conditions avec un neutre à la terre efficace sera toujours moins cher.

La Commission électrotechnique internationale recommande que les réseaux à très haute et haute tension avec des neutres reliés à la terre ou des neutres reliés à la terre par une faible résistance soient classés comme des réseaux avec un neutre effectivement mis à la terre. En particulier, en Russie, les réseaux avec une tension de 110 kV sont classés comme des réseaux avec un neutre effectivement mis à la terre.

Selon les règles de fonctionnement technique des installations électriques des consommateurs, pour les réseaux avec un neutre effectivement mis à la terre, la résistance maximale du dispositif de mise à la terre est ajustée à 0,5 Ohm, en tenant compte de la mise à la terre naturelle, et le dispositif de mise à la terre artificielle ne doit pas avoir une résistance supérieure à - supérieure à 1 Ohm. Ceci s'applique aux installations électriques de 1 kV où le courant de défaut à la terre dépasse 500 A.

Cette disposition est dictée par la nécessité de faire passer des courants importants dans l'appareil en cas de court-circuit à la terre lorsque la tension du secteur est très élevée ou élevée, et l'obligation de limiter la tension entre les phases de travail et la terre, afin de réduire en cas d'urgence une tension de dépassement dangereuse et une tension de contact, ainsi que la compensation des potentiels à l'extérieur du poste.

Il est nécessaire de répartir uniformément les potentiels sur le territoire de la sous-station, ainsi que d'exclure l'apparition de tensions de pas à distance de la sous-station, ce qui est obtenu en utilisant des dispositifs d'égalisation de potentiel, qui font partie obligatoire des dispositifs de mise à la terre pour neutres effectivement mis à la terre.

Des nuances et des exigences importantes dans la mise en œuvre des dispositifs de mise à la terre pour les réseaux avec des neutres effectivement mis à la terre créent des difficultés dans leur calcul et leur construction, rendent ces structures gourmandes en matériaux, surtout si le sol a une résistance élevée, comme un sol rocheux, pierreux ou sableux. Les conditions de construction sont serrées.

Bien sûr, certains soi-disant inconvénients sont inhérents aux réseaux avec neutre effectivement mis à la terre et sont typiques. A travers le neutre à la terre du transformateur, en cas de court-circuit à la terre, un courant de court-circuit important se produit et celui-ci doit être rapidement éliminé par déconnexion, grâce aux dispositifs de protection à relais.

Généralement, les courts-circuits à la terre dans les réseaux à haute tension de 110 kV sont auto-déconnectés et grâce à dispositifs de fermeture automatique le courant est rétabli. Afin de pouvoir drainer des courants importants, des boucles de mise à la terre sont construites, mais elles sont coûteuses.

Les courants de court-circuit monophasés à la terre, dans le cas d'un grand nombre de neutres de transformateur mis à la terre, peuvent dépasser le courant d'un circuit triphasé, et pour éliminer cet état de fait, un mode de mise à la terre partielle des neutres de transformateur est utilisés, pour cette partie les transformateurs (110-220 kV) ne sont pas mis à la terre, leurs neutres sont isolés en se connectant à des sectionneurs ouverts. Ou ils limitent le courant de court-circuit du transformateur à la terre en mettant à la terre son neutre via une résistance spéciale.

Pour chacune des sections du réseau, le nombre minimum de neutres mis à la terre est trouvé par des calculs. Basé exigences de protection de relais pour maintenir les courants de défaut à la terre à un certain niveau et pour assurer la protection de l'isolement des neutres mis à la terre contre les surtensions, des points de mise à la terre appropriés du système électrique sont sélectionnés.

Le fait est que les transformateurs pour 110 - 220 kV, traditionnellement pour nos fabricants, se distinguent par une isolation neutre réduite, par exemple, pour les transformateurs 110 kV avec régulation de tension en charge, l'isolation neutre correspond à 35 kV, car les appareils de commutation avec classe d'isolation sont inclus du côté neutre 35 kV. Il en va de même pour les transformateurs 220 kV. L'effet économique est important.

De tels transformateurs sont conçus pour fonctionner dans des réseaux avec un neutre effectivement mis à la terre, et la tension lors d'un court-circuit à la terre à partir de ces réseaux ne dépassera pas le tiers de la valeur de la ligne, soit 42 kV pour 110 kV.

Pour la protection contre les surtensions des neutres mis à la terre, pour la protection en mode à vide avec des connexions de phase partielles ou des interruptions de transformateurs avec des neutres isolés, des dispositifs de protection contre les surtensions de courte durée-vannes sont utilisés. Les neutres sont protégés par des limiteurs pour la tension d'extinction maximale admissible de 50 kV.