ВПЛИВ ОПОРУ РЕЗИСТОРА ЗАЗЕМЛЕННЯ НЕЙТРАЛІ НА РЕЖИМИ РОБОТИ РОЗПОДІЛЬНИХ НАПРУГОЮ 20 КВ

Автор(и)

  • Валерій Кирик Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0000-0003-0419-8934
  • Анна Буряк Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0000-0001-7732-575X

DOI:

https://doi.org/10.20535/1813-5420.4.2024.315587

Ключові слова:

резистивне заземлення, ізольована нейтраль, коротке замикання, перенапруги, втрати потужності, розподільні мережі.

Анотація

У статті розглянуто вплив різних режимів заземлення нейтралі на експлуатаційні параметри розподільних мереж напругою 20 кВ, зокрема вибір оптимального опору резистора для резистивного заземлення нейтралі. Одним із основних завдань є підвищення ефективності роботи розподільних мереж ОЕС України шляхом переходу з напруги 10 кВ на 20 кВ. Це рішення спрямоване на зниження втрат потужності, збільшення обсягу переданої енергії та поліпшення роботи релейного захисту. У контексті такого переходу особливо актуальним є вибір способу заземлення нейтралі трансформатора живлення, що істотно впливає на надійність і безпеку експлуатації електричних мереж.

В дослідженні виканано  аналіз впливу резистивного заземлення нейтралі трансформатора на режимні характеристики мережі напругою 20 кВ, а також визначення оптимального значення опору резистора. У статті наведено результати порівняння мережі з ізольованою нейтраллю та резистивним заземленням. Проаналізовано основні експлуатаційні параметри, такі як струми короткого замикання, перенапруги на неушкоджених фазах, втрати потужності та роботу релейного захисту, що мають значний вплив на стабільність і безпеку функціонування мережі.

Моделювання виконано за допомогою програмного комплексу PowerFactory, який забезпечує можливість точного відтворення реальних умов функціонування електричних систем. Для проведення дослідження була створена імітаційна модель розподільної мережі на базі двотрансформаторної підстанції 110/20 кВ, що включає дві секції з відхідними лініями різної довжини та навантаження. Особлива увага приділялася вибору опору резистора для заземлення нейтралі та його впливу на параметри мережі. У дослідженні були розглянуті чотири варіанти: ізольована нейтраль та резистивне заземлення з опором 10 Ом, 15 Ом і 20 Ом.

Установлено, що для забезпечення стабільної та безпечної роботи розподільної мережі важливим є правильний вибір методу заземлення нейтралі. Оптимальним варіантом є резистивне заземлення з опором 15 Ом, яке дозволяє знизити втрати потужності, забезпечує достатній рівень струмів для ефективної роботи релейного захисту та мінімізує ризики перенапруг на неушкоджених фазах. Це дослідження є важливим для підвищення надійності функціонування розподільних мереж та безпеки електропостачання, особливо у контексті модернізації мереж ОЕС України.

Посилання

V. V. Kyryk, B. V. Tsyganenko, and O. S. Yandulskyi, 20 kV electrical distribution networks and their efficiency, monograph, Kyiv, Ukraine: "KPI named after Igor Cikorskyi", 2018, 233 p.

Kyryk V.V., Buryak A.R., Iskova M.S. Determination of the optimal resistance value of the neutral grounding resistor in 20 kV networks. Bulletin of the Vinnytsia Polytechnic Institute 2021. Vol. 158, No. 5. P. 96–102. URL: https://doi.org/10.31649/1997-9266-2021-158-5-96-102

Kyryk V.V., Buryak A.R. Neutral grounding resistors in distribution electric networks. Scientific discussion Journal. 2023. No. 81. P. 21–26. URL: https://scientific-discussion.com/wp-content/uploads/2023/10/Scientific-discussion-No-81-2023.pdf.

Mitolo M., Tartaglia M., Zizzo G. Electrical Safety of Resonant Grounding. 2019 IEEE/IAS 55th Industrial and Commercial Power Systems Technical Conference (I&CPS), Calgary, AB, Canada, 5–8 May 2019. 2019. URL: https://doi.org/10.1109/icps.2019.8733369.

Zhou Y. Research on Neutral Voltage Offset and Its Influencing Factors of 20kV Small Resistance Grounding System. 2020 IEEE International Conference on High Voltage Engineering and Application (ICHVE), Beijing, 6–10 September 2020. 2020. URL: https://doi.org/10.1109/ichve49031.2020.9279425

##submission.downloads##

Опубліковано

2024-12-17

Номер

№ 4 (2024): 78

Розділ

МОНІТОРИНГ, ДІАГНОСТИКА ТА КЕРУВАННЯ ЕНЕРГЕТИЧНИМИ ПРОЦЕСАМИ ТА ОБЛАДНАННЯМ

Ліцензія

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

  1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
  1. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
  1. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).