Sieć skompensowana

Sieć skompensowana (ang. resonant earthed (neutral) system) – sieć elektroenergetyczna w której punkt neutralny jest połączony z ziemią za pomocą reaktancji indukcyjnej (dławik gaszący). Reaktancja ta kompensując składową pojemnościową prądu zwarcia z ziemią, ogranicza znacznie wartość tego prądu w miejscu zwarcia i umożliwia samoczynne wygaszenie zakłóceń podtrzymywanych łukiem elektrycznym.

Urządzenia kompensacyjne (gaszące)

Znanych jest kilka podstawowych sposobów kompensacji prądu pojemnościowego zwarcia doziemnego:

  • dławik gaszący (cewka Petersena),
  • transformator Baucha,
  • transformator Reihoffera,
  • cewka Jonasa[1].

Stopień kompensacji

Aby wyznaczyć stopień zestrojenia lub odstrojenia od kompensacji pełnej (rezonansu), wprowadza się pojęcie stopnia kompensacji (K), który definiuje się następującą zależnością[2]:

K = I L I C = 1 3 ω 2 L K C , {\displaystyle K={\frac {I_{L}}{I_{C}}}={\frac {1}{3\omega ^{2}L_{K}C}},}

gdzie:

I L {\displaystyle I_{L}} – suma prądów indukcyjnych urządzeń kompensacyjnych przyłączonych do sieci,
I C {\displaystyle I_{C}} – pojemnościowy prąd jednofazowego zwarcia z ziemią,
ω {\displaystyle \omega } – pulsacja napięcia sieciowego,
L K {\displaystyle L_{K}} – wymagana indukcyjność dławika gaszącego,
C {\displaystyle C} pojemność jednej fazy względem ziemi.

Używa się też parametru określanego pojęciem stopień rozstrojenia układu kompensacyjnego wyrażonego następująco:

S = I L I C I C = I L I z I z = I L I C I C 100 % , {\displaystyle S={\frac {I_{L}-I_{C}}{I_{C}}}={\frac {I_{L}-I_{z}}{I_{z}}}={\frac {I_{L}-I_{C}}{I_{C}}}100\%,}

gdzie:

I z {\displaystyle I_{z}} – całkowity prądu zwarcia doziemnego.

Przepisy zalecają, aby rozstrojenie S , {\displaystyle S,} z wyjątkiem krótkotrwałych stanów zakłóceniowych w sieci, było utrzymywane w granicach od −5% do 15%. W sieciach o dużej asymetrii pojemnościowej faz należy utrzymywać rozstrojenie w granicach od 5% do 15%. Zaleca się także, aby stosować urządzenia umożliwiające płynną regulację prądu indukcyjnego i samoczynna automatyczną regulację rozstrojenia.

Przypisy

  1. Opis patentowy Nr. 18113, Urządzenia do całkowitej kompensacji prądu, występującego przy zwarciu z ziemią w wielofazowych sieciach wysokiego napięcia z indukcyjnym ochronnikiem uziemiającym, Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie. (Baden, Szwajcaria), (Warszawa, 30 czerwca 1933 r.).
  2. J. Strojny, J. Strzałka: Projektowanie urządzeń elektroenergetycznych, Wyd. AGH, Kraków 2008, ISSN 0239-6114.

Bibliografia

  • Musiał E.: Sposób uziemienia punktu neutralnego sieci. Biul. SEP INPE „Informacje o normach i przepisach elektrycznych”, 2004, nr 63, s. 72–76.
  • Lorenc J.: Admitancyjne zabezpieczenia ziemnozwarciowe, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań 2007.