ГЛАВА II
УВЕЛИЧЕНИЕ ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ СЕЛЬСКИХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ УВЕЛИЧЕНИЕ ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ ЛИНИЙ ПУТЕМ ПОВЫШЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ
Сельские распределительные сети напряжением 10 кВ, как правило, работают с изолированной нейтралью. Линейная изоляция этих сетей рассчитана с учетом внутренних перенапряжений и выполнена с большим запасом. Исследования режимов напряжения в распределительных сетях (И. М. Динабургский, Н. А. Могильницкий, В. К. Плюгачев) позволили сделать вывод о возможности перевода этих линий на повышенное напряжение 17,3 или 20 кВ.
Поскольку пропускная способность линий пропорциональна квадрату напряжения, то этот способ очень эффективен. Не касаясь дискуссионного вопроса сохранения надежности при переводе линий 10 кВ на повышенное напряжение, следует признать большие потенциальные возможности увеличения пропускной способности именно этим способом. Несколько своеобразное и интересное схемное решение предложено В. К. Плюгачевым, названное «рассредоточенным заземлением нейтрали» (РЗН). Сущность РЗН состоит в том, что заземляются нейтрали у трансформаторов потребительских подстанций.
Рис. 1. Схема электроснабжения по системе рассредоточенного заземления нейтрали (РЗН):
1, 2, 3, 4 — потребительские трансформаторы; Рз> Хз — сопротивления земли.
Помимо снижения внутренних перенапряжений, которые как раз и определяют уровень линейной изоляции, система РЗН позволяет повысить надежность электроснабжения. Увеличение надежности объясняется способностью системы РЗН сохранять полнофазный режим (трехфазное напряжение) с низкой стороны потребительского трансформатора при неполнофазном питании с высокой стороны. Физически возможность сохранения полнофазного режима объясняется следующим образом. Предположим, что отключение фазы «А» (рис. 1) произошло в линии, питающей трансформаторную подстанцию № 4. Поскольку нулевые точки трансформаторов 3 и 4 соединены через землю, а фазы замкнуты через основную обмотку питающего трансформатора, появляется ток нулевой последовательности, стремящийся стабилизировать нарушенный режим в смысле сохранения величины потока мощности.
Принудительное сохранение токов в высоковольтных обмотках фаз «В» и «С», сдвинутых на 120°, позволяет получить э.д.с. в фазе «А» с низкой стороны. Если рассмотреть линейные диаграммы токов и магнитных потоков в стержнях трансформатора при неполнофазном режиме, то максимальное значение магнитного потока в стержне отключенной фазы будет приходиться на тот момент, когда токи в «здоровых» фазах равны по величине и знаку.
В упрощенном представлении для этого случая мы имеем режим работы, аналогичный режиму работы ЛЭП по системе «Скотт», когда средняя точка двух однофазных обмоток питается через «земляной провод».
Однако, несмотря на положительное решение вопроса — увеличение пропускной способности линии с одновременным увеличением надежности — рассматриваемая система РЗН имеет и существенные недостатки.
При рассмотрении схемы (рис. 1) нетрудно убедиться, что величина тока нулевой последовательности зависит от нагрузки трансформаторов. Например, при холостом ходе трансформатора 3 будет невозможно осуществить запуск крупных двигателей от трансформатора 4. «Плавающая» величина тока нулевой последовательности, чисто «случайное» распределение его по обмоткам трансформаторов, имеющих заземленную нейтраль, не могут не сказаться на четкости работы релейной защиты.
Другим недостатком РЗН является большая вероятность возникновения схемных сочетаний, приводящих к чрезмерно большим токам короткого замыкания. Большие напряжения прикосновения, возникающие при протекании этих токов, весьма значительно повышают опасность обслуживания.
