Заземление — это соединение какого-либо электрического прибора с заземляющим устройством. Рассмотрим, как оно осуществляется применительно к дизельным электростанциям .
Перед тем, как приступить к запуску и началу эксплуатации, нужно обязательно заземлить генераторы, панель управления и распределительную аппаратуру. Данный процесс необходимо проводить в целях безопасности, согласно принятым в России требованиям.
Система для заземления, как правило, состоит из:
Важно знать, что на подключение зажима заземления к муниципальному заземляющему электроду зачастую требуется официальное согласие местных властей. Это необходимо на территориях, где помимо электростанции имеется электросеть общего пользования, а владельцем является единственный человек, который подключен к общественному питающему трансформатору. В противном случае Вам придется установить отдельный заземляющий электрод.
Соединение проводника с электродами осуществляется посредством сварки, а с генераторной установкой - при помощи специального болтового соединения на корпусе агрегата. Вкапывать элементы заземляющей системы в землю необходимо на глубину 2,5-3 м.
Количество стержней, которые смогут обеспечить хорошее заземление дизель-генератора , определяется в зависимости от грунта. Его петлевое соединение должно быть небольшим, но достаточным, чтобы в случае неполадок с заземлением пропускаемый ток позволил работать защитным устройствам.
Любая установка с передвижным генератором обязана иметь заземляющие электроды, которые соединены с проводником и нейтралью. Кабели прибора и провода должны иметь минимальную длину и быть без петель во избежание перегрева.
Хотите узнать больше информации о генераторах и условиях их эксплуатации? Обращайтесь к специалистам интернет-магазина «Купи на дачу». Мы подробно ответим на все Ваши вопросы и дадим квалифицированный совет по подбору модели силовой техники, которая подойдет именно Вам!
В дизельных генераторах много вращающихся деталей, а законы физики гласят, что трение вызывает появление статического электричества. Поэтому в целях безопасности (избавления появления искры от статики и возгорания) их необходимо заземлять перед началом эксплуатации.
Устройство для заземления
В систему для заземления входят:
На территориях, где имеется электросеть (общая), а хозяин – один-единственный потребитель, подсоединенный к питающему общественному трансформатору, на присоединение к электроду (муниципальному) разрешение нужно брать у властей. Если дозволения дано не будет, то нужно установить отдельный электрод заземления.
Проводник с генератором соединяется при помощи болтов, находящихся на его корпусе, с электродами – путем сварки. Элементы системы заземления вкапываются на 2,5 – 3 метра.
В зависимости от сопротивления грунта определяется количество стержней для лучшего заземления дизельного агрегата. Чтобы защитные устройства могли срабатывать (в случае с возникновением неполадок), должно быть достаточным петлевое соединение (но не излишним).
Если при неисправности происходит утечка тока, ее уровень высчитывают по формуле, приведенной в требовании I . E . E . Regulations.
Соединенные с нейтралью и проводником заземляющие электроды должна иметь каждая установка с передвижным (установленным на тягаче или прицепным) генератором.
Что использовать для заземления
Для заземления можно использовать один из этих заземлителей:
Важно: для заземления запрещено использование трубопроводов для воды и газа.
Надежное контактное соединение заземлителя с проводом заземления должны обеспечивать специальные зажимы. Другой конец провода подсоединяется к клемме заземления дизельного генератора. 4 Ом и не более – таково сопротивление контура заземления, который должен находиться близко от дизельного устройства.
Заземлитель погружается в землю до влажных грунтовых слоев.
Системы заземления
Для , работающих в качестве автономных источников питания, используется изолированное заземление нейтрали. Для центральной сети применяется глухозаземленная нейтраль. Системы заземления бывают такие:
Электростанция заземлена с помощью независимого аппарата заземления и нейтрали (глухозаземленной) источника тока. |
|
На всем протяжении система состоит из нулевых проводников (защитных и рабочих). |
|
Вначале нулевые проводники совмещаются в один, а затем разделяются на автономные. |
|
Всего один нулевой проводник входит в систему. В нем (на всем протяжении) совмещены проводники (защитный и рабочий). |
|
Состоит из заземленных проводников электрической установки и изолированной нейтрали источника электротока. |
|
Используют там, где имеются сети с нейтралью (глухозаземленной). Здесь проводящие ток открытые части соединяются нулевыми проводниками с нейтралью источника тока. |
Важно: только специалист (в соответствии с нормативами) должен заземлять оборудование и проводить расчет допустимого максимального сопротивления. Осуществление этих действий требует, помимо высокого профессионализма, наличия специального оснащения.
Компания СТЕН: монтаж контуров заземления по всем правилам, полный комплекс электроизмерений
Очень многие слышали о такой необходимой мере электробезопасности, как заземление и в общем представляют себе, что заземление — это преднамеренное электрическое соединение какой-либо точки сети или электрооборудования с заземляющим устройством. Что же такое заземление применительно к дизельным электростанциям?
В отношении мер электробезопасности, широко применяемые дизельные генераторы и сопутствующее им оборудование (панель управления, панель переключения нагрузки,АВР, распределительные устройства и т.д.), входящие в состав дизельной электростанции, относятся к электроустановкам напряжением до 1 кВ, работающим в сетях с изолированной и глухозаземленной нейтралью. Соответственно, нейтраль дизельного генератора может быть как изолированной, так и присоединенной к заземляющему устройству. Первый вариант чаще встречается при использовании дизель электростанции в качестве автономного источника электропитания, а второй — при резервировании централизованной сети с глухозаземленной нейтралью. Во втором случае в обязательном порядке нейтраль дизель генератора должна быть глухо заземлена, а система заземления электростанции должна соответствовать системе заземления существующей электроустановки в этой сети. Перечислим эти системы.
IT-это система с изолированной нейтралью источника питания и заземлением открытых проводящих частей электроустановок.
ТТ- система с глухозаземленной нейтралью источника питания и заземлением электроустановок с помощью независимого заземляющего устройства. Для электроустановок в сетях с глухозаземленной нейтралью применяются несколько систем заземления TN, в которых открытые проводящие части присоединяются к глухозаземленной нейтрали источника питания нулевыми защитными проводниками.
В системе TN-С в одном нулевом проводнике на всем ее протяжении совмещены защитный и рабочий нулевые проводники. В системе TN-S защитный и рабочий нулевые проводники разделены на всем ее протяжении.
В системе TN-С-S нулевой защитный и нулевой рабочий проводники сначала совмещаются в одном, а затем разделяются на самостоятельные.
Понятно, что в любом случае при эксплуатации дизельных электростанций без заземляющего устройства не обойтись.
На рисунке показано применение системы заземления TN-S для электростанции, используемой в качестве резервного источника питания и работающей совместно с четырехполюсными АВР.
Не нужно забывать, что заземление дизель электростанции — это мера, применяемая для безопасности людей, и поэтому, осуществляемая в строгом соответствии с действующими правилами(ПУЭ-7). Выполняется оно с помощью заземляющего устройства, состоящего из заземлителей и заземляющих проводников.
Заземлитель — это проводник (электрод) или совокупность проводников, которые имеют электрический контакт с землей, а заземляющий проводник — это проводник для соединения заземляющей точки с заземлителем.
Соединение заземляющего проводника с заземлителем выполняется сваркой, а его присоединение к электростанции — болтовым соединением. В качестве естественных заземлителей можно применять железобетонные фундаменты зданий, металлические трубопроводы и т.д. Однако, по разным причинам,в этом случае не всегда возможно добиться достаточно низкого сопротивления заземляющего устройства. Кроме того, недопустимо использование трубопроводов для взрывоопасных и горючих веществ. Если дизельный генератор находится в здании, имеющем контур заземления, допускается его заземление через этот контур. Наилучшее же решение для электростанции- собственный контур заземления. Согласно ПУЭ-7, в сетях с глухозаземленной нейтралью с линейным напряжением 380В, сопротивление заземляющего устройства должно быть не более 4 ом. Чем меньше сопротивление цепи заземления, тем лучше, так как в этом случае больше ток пробоя на землю и скорость срабатывания реле защиты. Зависит оно в основном от площади поверхности электродов, глубины их заземления, удельного сопротивления грунта. Причем, последнее является главным фактором, определяющим сопротивление заземления. В свою очередь, удельное сопротивление грунта определяется температурой, содержанием в нём влаги, электролитов и электропроводящих минералов, а следовательно, изменяется в зависимости от места и времени года. На рисунке показано стандартное устройство контура заземления, где 3,4,5 - варианты вертикальных заземлителей из соответственно угловой стали, трубы и круглой стали, 2 - горизонтальный заземлитель из полосовой стали, который соединяет все вертикальные заземлители и к которому приварен заземляющий проводник 6 из круглой стали. К нему с помощью болтового соединения 1 присоединён заземляющий проводник из медного провода 8, который другим концом соединяется с главной заземляющей шиной (ГЗШ) в вводно-распределительном устройстве (ВРУ).
Для эффективного заземления электростанции и обеспечения безопасности персонала, необходимо выполнение всех требований, предъявляемых к элементам заземляющего устройства, точный расчёт его наибольшего допустимого сопротивления. Такой расчёт возможен только после измерения удельного сопротивления грунта с помощью прибора непосредственно на месте проведения работ и должен учитывать сезонные коэффициенты. Измеренное сопротивление правильного заземляющего устройства не должно превышать расчётной нормы. В дальнейшем, в процессе эксплуатации, в разное время года, должны проводиться необходимые проверки и измерения для контроля состояния заземления электростанции.
Очевидно, что эти работы необходимо производить силами квалифицированных специалистов с привлечением электролаборатории.
Наша компания имеет большой опыт в монтаже контуров заземления для электростанций. Работы проводятся в полном соответствии с ПУЭ и ПТЭЭП, с выдачей паспорта на контур заземления. Электролаборатория компании СТЕН выполняет весь комплекс необходимых измерений и проверок, таких, как: проверка состояния элементов заземляющего устройства; проверка наличия цепи и измерение переходного сопротивления между заземляющим проводником, заземлителями и заземляемыми элементами; измерение удельного сопротивления земли; измерение сопротивления любого заземляющего устройства; проверка устройств защитного отключения; измерение тока петли «фаза - нуль» и др. Все результаты фиксируются в протоколе.
Чтобы сделать заказ на выполнение работ, узнать их стоимость Вам достаточно связаться с менеджером, воспользовавшись телефоном или электронной почтой.
6. Режим нейтрали.
Нейтралями электроустановок называют общие точки трехфазных обмоток генераторов или трансформаторов, соединенных в звезду.
1) сети с незаземленными (изолированными) нейтралями;
2) сети с резонансно-заземленными (компенсированными) нейтралями;
3) сети с эффективно заземленными нейтралями;
4) сети с глухозаземленными нейтралями.
Сети с номинальным напряжением до 1 кВ, питающиеся от понижающих трансформаторов, присоединенных к сетям с Uном > 1 кВ, выполняются с глухим заземлением нейтрали.
Сети с Uном до 1 кВ, питающиеся от автономного источника или разделительного трансформатора (по условию обеспечения максимальной электробезопасности при замыканиях на землю), выполняются с незаземленной нейтралью.
Сети с Uном = 110 кВ и выше выполняются с эффективным заземлением нейтрали (нейтраль заземляется непосредственно или через небольшое сопротивление).
Сети 3 - 35 кВ, выполненные кабелями, при любых токах замыкания на землю выполняются с заземлением нейтрали через резистор.
Сети 3-35 кВ, имеющие воздушные линии, при токе замыкания не более 30 А выполняются с заземлением нейтрали через резистор.
В сетях 3 — 20 кВ с железобетонными и металлическими опорами ВЛ и во всех сетях 35 кВ — более 10 А;
В сетях, не имеющих железобетонных или металлических опор ВЛ:
при напряжении 3 — 6 кВ — более 30 А;
при 10 кВ — более 20 А;
при 15 — 20 кВ — более 15 А;
В схемах 6 — 20 кВ блоков генератор — трансформатор — более 5А.
Электротехнические установки напряжением выше 1 кВ согласно Правилам устройства электроустановок (ПУЭ) разделяются на установки с большими токами замыкания на землю (сила тока однофазного замыкания на землю превышает 500 А) и установки с малыми токами замыкания на землю (сила тока однофазного замыкания на землю меньше или равна 500 А).
В установках с большими токами замыкания на землю нейтрали присоединены к заземляющим устройствам непосредственно или через малые сопротивления. Такие установки называются установками с глухозаземленной нейтралью .
В установках, имеющих малые токи замыкания на землю, нейтрали присоединены к заземляющим устройствам через элементы с большими сопротивлениями. Такие установки называются установками с изолированной нейтралью .
В установках с глухозаземленной нейтралью
всякое замыкание на землю является коротким замыканием и сопровождается большим током.
В установках с изолированной нейтралью замыкание одной из фаз
на землю не является коротким замыканием (КЗ).
Прохождение тока через место замыкания обусловлено проводимостями (в основном, емкостными) фаз относительно земли.
Выбор режима нейтрали в установках напряжением выше 1 кВ производится при учете следующих факторов: экономических, возможности перехода однофазного замыкания в междуфазное, влияние на отключающую способность выключателей, возможности повреждения оборудования током замыкания на землю, релейной защиты и др.
В электрических сетях РАО ЕЭС России приняты следующие режимы работы нейтрали:
Если в одной из фаз трехфазной системы, работающей с изолированной нейтралью , произошло замыкание на землю, то напряжение ее по отношению к земле станет равным нулю, а напряжение остальных фаз по отношению к земле станет равным линейному, т. е. увеличится в 3 раз. Ток замыкания на землю будет небольшим, поскольку вследствие изоляции нейтрали отсутствует замкнутый контур для его прохождения. Ток замыкания на землю в системе с изолированной нейтралью будет небольшим и не вызовет аварийного отключения линии. Таким образом, изоляция нейтрали источника питания обеспечивает надежность электроснабжения, так как не отражается на работе потребителей.
Однако в сетях с большими емкостными токами на землю (особенно в кабельных сетях) в месте замыкания возникает перемежающаяся дуга, которая периодически гаснет и вновь зажигается, что наводит в контуре с активными, индуктивными и емкостными элементами э.д.с, превышающие номинальные напряжения в 2,5…3 раза. Такие напряжения в системе при однофазном замыкании на землю недопустимы. Чтобы предотвратить возникновение перемежающихся дуг между нейтралью и землей включают индуктивную катушку с регулируемым сопротивлением.
Повышение напряжения по отношению к земле в неповрежденных фазах при наличии слабых мест в изоляции этих фаз может вызвать междуфазное короткое замыкание,. Кроме того, напряжение в неповрежденных фазах повышается в 3 раз, следовательно, требуется выполнять изоляцию всех фаз на линейное напряжение, что приводит к удорожанию машин и аппаратов. Поэтому, хотя и разрешается работа сети с изолированной нейтралью при замыкании фазы на землю, его требуется немедленно обнаружить и устранить.
Электрические сети с номинальным напряжением 110 кВ и выше работают с большими токами замыкания на землю (с эффективно заземленными нейтралями).
Для автономных передвижных установок нейтраль выбирается изолированной.
Согласно «Правил устройств электроустановок» при питании стационарных электроприемников от автономных источников питания режим нейтрали источника питания и защитные меры должны соответствовать режиму нейтрали и защитным мерам, принятым в сетях стационарных электроприемников. Поэтому, для дизель-генераторов, используемых в качестве «резерва промышленной сети», нейтраль выбирается глухозаземленной.