Условия эффективного использования

 

216 

ЛИТЕАТУРА 

1. Нетрадиционные и возобновляемые источники электроэнергии: Учебное пособие А.В.Болотов АУЭС. 

Алматы, 2011.-79с. 

2.  Нетрадиционные  и  возобновляемые  источники  энергии.  Конспект  лекций  для  студентов  всех  форм 

обучения специальности 050718 – Электроэнергетика. А.В.Болотов, К.А.Бакенов, Алматы: АИЭС, 2007. – 40 с. 

3. Автономные ветроэлектрические установки. Харитонов В.П. 2006 

 

Маукенов Д.Б. Мұңсызбай Т.М. 

Энергия тапшылығын төмендету үшін жел энергетикасы 

Түйіндеме.  ХХ  Ғасырда  Жер  бетіндегі  халық  санының  3,8  есе  өсуі  және  энергетикалық  ресурстарды 

пайдалану 15 есе ұлғаю себебінен Қазақстандағы экологиялық мәселелерді шешу және электроэнергетиканың 

дамуы  мақсатында  қайта  қалпына  келетін  энергия  көздерін  пайдалану    ең  маңызды  жол  болып  табылады. 

Географиялық  және  метеорологиялық  тұрғыдан  Қазақстан  желэнергетикасын  үлкен  көлемде  пайдалану  үшін 

қолайлы мемлекет болып табылады. 

Түйін сөздер: жел энергетикасы, жел энергетикалық қондырғы, қайта қалпына келетін энергия көздері. 

 

Maukenov D.B., Munsyzbay T.M. 

Resume.  Use  of  renewable  energy  resources  is  one  of  the  priorities  of  power  and  solving  environmental 

problems of Kazakhstan on the background of world population growth in the twentieth century by 3.8 times and 15-

fold  increase  in  the  consumption  of  energy  resources.  From  the  geographical  and  meteorological  point  of  view, 

Kazakhstan is a favorable country for large-scale use of wind energy.  

Key words: wind power, wind turbine, renewable energy. 

 

 

Ә

ОЖ 681.51:622.7   

 

Мұратқызы А., Адамбаев М.Д., Айтмаханова Х.К. 

Қ.И. Сәтбаев атындағы қазақ ұлттық техникалық университеті 

Алматы қ., Қазақстан Республикасы  

e-mail: adambaev_m@mail.ru 

 

ЕКІ КАМЕРАЛЫ ШАРЛЫ ДИІРМЕННІҢ ДИНАМИКАЛЫҚ СИПАТТАМАЛАРЫ 

 

Аңдатпа.  Мақалада  экспериментальды  әдіспен  алынған  екпін  ауытқымаларының  негізіндегі  екі 

камералы шарлы диірменнің динамикалық сипаттамаларының түпнұсқалық мәліметтері ұсынылған. Өндірістің 

басқару жүйелерінің аса тиімді синтезына қажетті, диірменнің ізделініп отырған беріліс функцияларын, басқару 

каналдары арқылы табуға мүмкіндік береді.  

Түйін  сөздер:  шарлы  диірмен,  камералы  жүктеме,  екпін  ауытқымасы,  идентификация,  беріліс 

функциясы. 

 

Зерттелетін  ұнтақтау  қондырғысы  орындайтын  функциясы  бойынша  келесі  технологиялық 

аппараттардан тұрады: 

1.  Табақшалы  қамтығыш  ұнтақтау  үрдісінің  басында  орналасқан  және  диірменге  бастапқы 

шикізатты беруге арналған. Оның кірісі электр жетектің n айналу жиілігінің өзгеруі, ал шығысы - Q

n

 

берілген қорек мөлшері болып табылады. 

2. Шарлы диірмен екі жұмыс камерасынан тұрады. Ірі ұнтақтау камерасы Q

n

 және K

1

S екі кіріс 

сигналына  ие.  Осындағы  Q

n

  осы  камера  үшін  реттеуші  әсер  болып  табылады,  ал  K

1

S  негізгі 

қобалжытушы  әсер  болады.  Бұл  камераның  бір  шығысы  бар  -  Z

I

  аралық  дыбыстық  өлшем 

сигналымен реттелетін М

I

 камера ішінің толуы. M

I

 S

1

 және O

r1

 шамаларымен анықталады (S

1

 – қайта 

пайда  болған  айналмалы  жүктеме  бойынша  шығысы,  aл  Q

г1

  –қайта  пайда  болған  дайын  өнім 

бойынша шығысы). Осыдан, ірі ұнтақтау камерасы Z

I

 ,  S

1

 , Q

г1

 – үш шығыс координаттарына ие. S

1

 

және  Q

г1

  шамалары  реттеуге  келмейтінін  айта  кетейік,  сондықтан  S

1

=f(Q

n

);    Q

г

=f(Q

n

);  S

1

=f(M

I

),                

Q

г 

=f(M

II

) тәуелділіктері бұрын алынған статикалық зерттеу нәтижелері негізінде қабылданады. 

Кіші  ұнтақтау  камерасының  кірістік  сигналы  айналмалы  жүктеменің  басқа  (1-K

1

)S  =  K

2

S 

бөлігімен анықталады. Бұл камера ірі ұнтақтау камерасы секілді Z

II

, S

2

,  Q

г2

 шығыс сигналдарына ие. 

3. Қалақшалы элеватор ұнтақталған кенді сепараторға тасымалдауға арналған. Оның кірісі мен 

шығысы  өзара  тең  және  таза  тасымалдау  кешігуі  шамасына  уақыт  бойынша  бір-біріне  қатынас 

бойынша ығысқан. 

4.  Ауалық  сепаратор  ұнтақталған  кенді  екі  өнімге  жіктейді:  дайын  өнім  және  айналмалы 

жүктеме. Бұл элемент М бір кірісіне S, Q

г

 екі шығысына ие. 

 

217 

5.  Өзі  үшін  кірісі  болатын  S  айналмалы  жүктемені  тарату  мүшесі  K

1

S  и    K

2

S  екі  ағынына 

бөледі. 

6.  Жұмыс  камерасына  айналмалы  жүктемені  тасымалдауға  арналған  құбырлар  таза  тасымал 

кешігуінің тізбегі болып табылады. 

Екпінді  сипаттама  түрі  бойынша  табақшалы  қамтығыш  W()=K

n

=1  беріліс  функциясымен 

инерциясыз  динамикалық  тізбекпен  аппроксимацияланған  (1,а-сурет).  Қамтығыш  пен  диірмен 

арасындағы кішігірім кешігу ірі ұнтақтау камерасының кешігуіне жатқызылды. 

Қалақшалы элеватор W

э

(p)=e

-pэ

 беріліс функциясы бойынша таза тасымал кешігу тізбегі болып 

табылады (1,б-сурет). Кейін T

i

 уақыт тұрақтылығының және 

i

 кешігудің мәндері үлкен болғандықтан 

олардың мәндері минутпен беріледі. 

Екі канал бойынша сепаратор инерциясыз тізбекпен аппроксимацияланған (1,в-сурет): 

s

S

c

K

W



)

(



- айналмалы жүктеменің кіріс-шығыс арнасы бойынша беріліс функциясы; 

г

г

c

K

W



)

(



- дайын өнімнің кіріс-шығыс арнасы бойынша беріліс функциясы, мұндағы K

г

 =1-К

s

 

болады. 

Сепаратордағы кішігірім кешігу қалақшалы элеватордың кешігуіне жатқызылды. 

Камера  арасында  қиыршықты  жүктемені  тарату  мүшесі  бір  кіріс  пен    екі  шығысқа  ие  және 

мына беріліс функциясымен бөлуші элемент болып табылады (1,г-сурет): 

I

ш

I

ш

K

W



)

(



-  ірі  ұнтақтау  камерасына  кіріс-шығыс  арнасы  бойынша  шибердің  беріліс 

функциясы; 

II

ш

II

ш

K

W



)

(



-  кіші  ұнтақтау  камерасына  кіріс-шығыс  арнасы  бойынша  шибердің  беріліс 

функциясы, мұнда 

I

ш

II

ш

K

K





1

 болады. 

 

 

 

1-сурет. Ұнтақтау қондырғысының функциялық элементтерінің құрылымдық сұлбасы 

 

 

Адымдық  екі  камералы  диірменнің  толық  құрылымдық  сұлбасы  2-суретте  келтірілген, 

мұндағы: 

)

(



г

II

W

- қайта пайда болған дайын өнімнің кіріс-шығыс негізгі арнасы бойынша ірі ұнтақтау 

камерасының беріліс функциясы; 

)

(

W

S

II



- ол да, айналмалы жүктеменің шығыс арнасы бойынша; 

 















S

г

W

W

22

22

)

(

 - ол да, кіші ұнтақтау камерасы бойынша; 

W

21

()  –  байланыс  арнасының  бірінші  қиылысының  беріліс  функциясы  (ірі  ұнтақтау 

камерасының жұмыс режимінің кіші ұнтақтау камерасының режиміне әсері): 

 

218 

 

 

 

 



























II

ш

s

II

ш

S

c

э

K

K

W

W

W

W

21

 

 

 

 

 

2-сурет. Қиылысқан байланысы бар екі сатылы майдалаудың құрылымдық сұлбасы  

 

W

12

()  –  байланыс  арнасының  екінші  қиылысының  беріліс  функциясы  (кіші  ұнтақтау 

камерасының жұмыс режимінің ірі ұнтақтау камерасының жұмыс режиміне әсері):  

 

 

 

 

 

























e

K

K

W

W

W

W

I

ш

s

I

ш

s

c

э

12

; 

 

 





z

II

z

I

W

W

),

(

-  кіріс-шығыс  арналары  бойынша  аралық  дыбыстық  өлшем  сигналдардың 

беріліс функциясы. 

Екінші  жағынан,  шарлы  диірмен  мына  түрдегі  беріліс  функцияларымен  толық  бейнесі  көп 

авторлардың зерттеулерімен бекітілген [1, 2]: 

 

M

M

M

M

e

T

1

K

W

















   

 

 

(1)

 

                                                                  

яғни  таза  тасымал  кешігуінің  буындары  тізбектей  қосылған  бірінші  дәрежелі  апериодты  тізбекпен 

аппроксимацияланады.  Мұндай  жағдайда  қарастырылатын  технологияның  толық  құрылымдық 

сұлбасы 3-суретте көрсетілгендей түрге келеді. 

Жүйе  элементтері  беріліс  функциясының  параметрлері  олардың  кірісінде  сатылы  қобалжу 

кезіндегі өтпелі сипаттамалар бойынша анықталған.  

Қобалжу (сатылы) екі фактормен – бастапқы қорек мөлшерін өзгерту және камералар арасынды 

айналмалы  жүктемені  қайта  тарату  арқылы  жасалды.  Нысанда  алынған  кейбір  динамикалық 

сипаттамалар 4-суретте келтірілген [3-4]. 

Орманн  әдісі  бойынша  [5]  тәжірибелік  екпін  қисықтарын,  кешігу  уақытын  және  уақыт 

тұрақтыларын  анықтау  мақсатымен  өңдеу  жүргізілді.  Күшею  коэффициенті  әдеттегі  әдіспен 

табылады  [6]. 

 

219 

Алынған  тәжірибелік  екпін  қисықтарын  сатылы  қобалжу  кезіндегі  алдын-ала  анализі  құрғақ 

ұнтақтайтын  екі  камералы  шарлы  диірменнің  динамикасының  келесі  ерекшеліктерін  белгілеуге 

мүмкіндік береді: 

Диірмен камерасының өтпелі үрдістерінің қалыптары практикалық мақсаттар үшін апериодты 

және  таза  кешігу  буынының  тізбектей  қосылуындағы  динамиканы  аппроксимациялау  дұрыстығын 

көрсетеді. 

Бірдей  амплитудалы  әр  түрлі  полярлы  қобалжуларда  Т

i

  уақыт  тұрақтысы  әр  түрлі  мәнді 

қабылдайды.  Теріс  қобалжуға  қарағанда  оң  қобалжуда  Т

i

  үлкен  мәнді  қабылдайды.  Мысалы, 

камераның беріліс функциялары келесі түрді қабылдайды (4-сурет): 

- кіші ұнтақтау камерасы 

 







2

,

5

1

9

,

4









e

W

I

 (оң қобалжуы);        

 

 

(2) 

 

 















4

,

3

1

e

W

9

,

4

I

 (теріс қобалжуы)

 

 

 

Зерттелетін диірмен негізгі реттеу шамалары және реттеу әсерлері бойынша өзара байланысты 

нысан  болып  табылады.  Бастапқы  беру  қорегінің  қобалжуы  негізінен  бірінші  камераның  толу 

деңгейін  анықтайды,  бірақ  сол  уақытта  бірінші  камера  шығысы-элеватор-сепаратор-екінші  камера 

кірісі  бойынша  кіші  ұнтақтау  камерасының  толу  деңгейіне  әсер  етеді.  Ал  айналмалы  жүктеменің 

камералар арасында таралуының қобалжуы екі камераның толу деңгейіне әсер етеді (4-сурет). 

- ірі ұнтақтау камерасы 

                              

 















3

1

e

W

9

,

2

II

 (оң қобалжуы);                                                        (3) 

 















67

,1

1

e

W

9

,

2

II

 (теріс қобалжуы). 

 

                              

 

 

 

5-сурет. Диірмен динамикасына айналмалы жүктеменің әсері 

 

7.  Қайта  пайда  болған  айналмалы  жүктеменің  қобалжу  кезіндегі  нысанға  әсер  ететін 

қобалжулар технологиялық кері байланыс каналдарымен камералар кірісіне қайту арқылы қосымша 

қобалжытушы болып табылады. Ол өз кезегінде өтпелі үрдіс түрін өзгертеді. Оң қобалжулар кезінде 

айналмалы жүктемелердің көбеюі уақыт түрақтыларын ұлғайтады және, керісінше, кері әсері кезінде 

айналмалы  жүктеменің  азаюы  нысанның  уақыт  тұрақтысын  азайтады.  Айтылған  құбылыстың 

геометриялық  интерпретациясы  5-суретте  берілген,  онда  айналмалы  жүктеменің  пайда  болуының 

диірменішілік жүктеме мөлшерінен тәуелділігі көрсетілген. Қандай да бір орнатылған М мәнінен  ± 



М диірменішілік толуының өзгеруі кезінде  S

2

 > S

1  

болады. 

 

 

 

220 

 

 

 

 

 

4-сурет. Диірменнің екпінді сипаттамалары: а-бастапқы қорек қобалжығанда (I); 

б – шибер қобалжығанда (2); 3 –бірінші камера жүктемесі; 4 – екінші камера жүктемесі. 

 

Ә

ДЕБИЕТ 

1.  Гончаров  Ю.  Г.,  Давидкович  А.  С.,  Гейзенблазен  Б.  Е.  Автоматический  контроль  и  регулирование 

технологических процессов на железорудных обогатительных фабриках. –М.: Недра, 1968, 225 с. 

2. Утеуш Э. В., Утеуш З. В. Основы автоматизации измельчения материалов в шаровых мельницах. –М.: 

Химия, 1968, 155 с. 

3.  Адамбаев  М.  Д.  Экспериментальный    метод  уточненной  идентификации  промышленных  объектов  

//Тр. первой Международной научно-практ. конф. “Горное дело в Казахстане. Состояние и  перспективы”. Вып. 

1 – Алматы, КазНТУ, 2001, с. 372 – 376. 

4.  Адамбаев  М.  Д.  Динамическая  идентификация  промышленного    объекта  с  взаимосвязанными 

координатами  //Вестник  Казахского  национального  технического  университета  имени  К.  И.  Сатпаева  № 

2(30)/2002. – Алматы,     КазНТУ, 2002, с. 127 – 135. 

5.  Адамбаев  М.Д.  Определение  адекватной  математической  модели  стохастического  объекта  на  базе 

решения  интегрального  уравнения  Винера-Хопфа  в  области  изображения  по  Лапласу  и  операционных 

усилителях. «Вестник Национальной академии наук Республики Казахстан», Алматы, 2012, с23. 

6.  Адамбаев  М.Д.  Автоматическое  управление  процессами  сухой  рудоподготовки.  Алматы:  Комплекс, 

2004, 163 с. 

 

Адамбаев М.Д., Мұратқызы А., Айтмаханова Х.К.    

Динамические характеристики двухкамерной шаровой мельницы  

Аннотация:  В  статье  представлен  оригинальный  материал  по  исследованию  динамических  свойств 

двухкамерной  шаровой  мельницы  на  базе  экспериментально  полученных  кривых  разгона.  Это  позволило 

получить  искомые  передаточные  функции  мельницы  по  каналам  управления,  необходимые  для  синтеза 

высокоэффективных систем управления этим производством 

 

221 

Ключевые слова: шаровая мельница, по камерная загрузка, кривая разгона, идентификация, передаточная 

функция. 

 

Adambaev M.D., Muratkyzy A., Aytmahanova H.K. 

Dynamic characteristics of a two-compartment ball mill 

Resume: This paper presents an original material on the dynamic properties of a two-compartment ball mill 

based on the experimentally obtained curves overclocking. It is possible to obtain the desired transfer function for the 

mill control channels needed for the synthesis of high-performance systems that control production  

Key words: ball mill, for chamber loading curve acceleration, identification, transfer function. 

 

 

УДК 621.316.925 

 

Мұратқызы А

1

., МалдыбаеваТ.С

1

., Манапова Г.Д

2

.

 

1

Казахский национальный технический университет имени К.И. Сатпаева  

г. Алматы, Республика Казахстан 

2 

Алматинский университет энергетики и связи  

г. Алматы, Республика Казахстан 

maldybaeva_t@mail.ru 

 

О ВОЗМОЖНОСТИ ПЕРЕХОДА СЕТЕЙ СРЕДНЕГО НАПРЯЖЕНИЯ С 

КОМПЕНСИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ НА СЕТИ С ЗАЗЕМЛЕНИЕМ ЧЕРЕЗ РЕЗИСТОР 

 

Аннотация.  В  статье  рассмотрены  способы  заземления  нейтрали  сетей  среднего  напряжения,  их 

достоинства и недостатки. Показано, что применение сетей с режим заземления нейтрали через дугогасящий 

реактор  обладает  существенными  недостатками,  а  более  эффективным  является  режим  заземления  нейтрали 

через резистор. 

Ключевые слова: режим заземления нейтрали, изолированная нейтраль, дугогасящий реактор. 

 

Способ  заземления  нейтрали  сети  является  одним  из  важных  характеристик,  который 

определяет: ток в месте повреждения и перенапряжения на неповрежденных фазах при однофазном 

замыкании;  схему  построения  релейной  защиты  от  замыканий  на  землю;  уровень  изоляции 

электрооборудования; выбор аппаратов для защиты от грозовых и коммутационных перенапряжений 

(ограничителей  перенапряжений);  бесперебойность  электроснабжения;  допустимое  сопротивление 

контура  заземления  подстанции;  безопасность  персонала  и  электрооборудования  при  однофазных 

замыканиях. 

В  настоящее  время  в  мировой  практике  используются  следующие  способы  заземления 

нейтрали  сетей  среднего  напряжения:  изолированная  (незаземленная);  глухозаземленная 

(непосредственно  присоединенная  к  заземляющему  контуру);  заземленная  через  дугогасящий 

реактор (компенсированная нейтраль); заземленная через резистор (низкоомный или высокоомный). 

В  Казахстане,  согласно  ПУЭ,  введенных  в  действие  с  28  апреля  2013  г.,  «...работа 

электрических  сетей  напряжением  3-35  кВ  может  предусматриваться  как  с  изолированной 

нейтралью,  так  и  с  нейтралью,  заземленной  через  дугогасящий  реактор  или  резистор»  [1].  Таким 

образом,  сейчас  в  сетях  6-35  кВ  формально  разрешены  к  применению  все  принятые  в  мировой 

практике  способы  заземления  нейтрали,  кроме  глухого  заземления.  Глухозаземленная  нейтраль 

широко распространена в четырехпроводных воздушных сетях напряжения 4-25 кВ США, Канады, 

Австралии,  Великобритании  и  связанных  с  ними  странах,  а  так  как  отечественные  линии  6-35  кВ 

трехпроводные,  а  трансформаторы  потребителей  трехфазные,  т.е.  сам  подход  к  построению  сети 

существенно  отличается  от  зарубежного,  то    применение  глухого  заземления  нейтрали  в  сетях 

среднего напряжения в Казахстане вряд ли необходимо и вероятно в обозримом будущем. 

Режим  изолированной  нейтрали  применяется  в  нашей  стране.  При  этом  способе  заземления 

нейтральная  точка  источника  (генератора  или  трансформатора)  не  присоединена  к  контуру 

заземления.  Как  показано  на  рисунке  1  в  распределительных  сетях  6-10  кВ  обмотки  низкого 

напряжения  питающих  трансформаторов,  как  правило,  соединяются  в  треугольник,  поэтому 

нейтральная точка физически отсутствует. 

ПУЭ  ограничивает  применение  режима  изолированной  нейтрали  из-за  величин  токов 

однофазного замыкания на землю (емкостного тока). Для компенсации токов однофазного замыкания 

на  землю  используются  дугогасящие  реакторы,  которые  должны  применяться  при  следующих 

 

222 

значениях емкостных токов: более 30 А при напряжении   3-6 кВ; более 20 А при напряжении 10 кВ; 

более  15  А  при  напряжении  15-20  кВ;  более  10  А  в  сетях  напряжением  3-20  кВ,  имеющих 

железобетонные  и  металлические  опоры  на  воздушных  линиях  электропередачи,  и  во  всех  сетях 

напряжением  35  кВ;  более  5  А  в  схемах  генераторного  напряжения  6-20  кВ  блоков  «генератор–

трансформатор». 

 

          

   

 

Вместо компенсации тока замыкания на землю может применяться заземление нейтрали через 

резистор (резистивное) с соответствующим изменением логики действия релейной защиты.  

Достоинствами  режима  изолированной  нейтрали  являются:  отсутствие  необходимости  в 

немедленном отключении первого однофазного замыкания на землю; малый ток в месте повреждения 

(при  малой  емкости  сети  на  землю).  Недостатки:  возможность  возникновения  дуговых 

перенапряжений  при  перемежающемся  характере  дуги  с  малым  током  (единицы–десятки  ампер)  в 

месте  однофазного  замыкания  на  землю;  возможность  возникновения  многоместных  повреждений 

(выход  из  строя  нескольких  электродвигателей,  кабелей)  из-за  пробоев  изоляции  на  других 

присоединениях,  связанных  с  дуговыми  перенапряжениями;  возможность  длительного  воздействия 

на изоляцию дуговых перенапряжений, что ведет  к накоплению в ней дефектов и снижению срока 

службы;  необходимость  выполнения  изоляции  электрооборудования  относительно  земли  на 

линейное  напряжение;  сложность  обнаружения  места  повреждения;  опасность  электропоражения 

персонала и посторонних лиц при длительном существовании замыкания на землю в сети; сложность 

обеспечения  правильной  работы  релейных  защит от  однофазных  замыканий,  так  как  реальный  ток 

замыкания на землю зависит от режима работы сети (числа включенных присоединений). 

Таким  образом,  недостатки  этого  режима  работы  нейтрали  весьма  существенны,  а  такое 

достоинство,  как  отсутствие  необходимости  отключения  первого  замыкания,  достаточно  спорно, 

поскольку всегда есть вероятность возникновения второго замыкания на другом присоединении из-за 

перенапряжений и отключения сразу двух кабелей, электродвигателей или воздушных линий.  

Режим  изолированной  нейтрали  из  промышленно  развитых  стран  применяют  только  Италия, 

Япония  и  Финляндия.  Причем  в  Италии  сейчас  рассматривается  возможность  перехода  к  работе  с 

заземлением через дугогасящий реактор, а в Японии – с заземлением через резистор. 

В  Казахстане  в  разветвленных  кабельных  сетях  среднего  напряжения  промышленных 

предприятий и городов часто применяется способ заземления нейтрали через дугогасящий реактор. 

Как  показано  на  рисунке  2  при  этом  способе  нейтральную  точку  сети  получают,  используя 

специальный трансформатор. 

Достоинствами  этого  метода  заземления  нейтрали  являются:  отсутствие  необходимости  в 

немедленном отключении первого однофазного замыкания на землю; малый ток в месте повреждения 

(при  точной  компенсации  –  настройке  дугогасящего  реактора  в  резонанс);  возможность 

самоликвидации  однофазного  замыкания,  возникшего  на  воздушной  линии  или  ошиновке  (при 

точной компенсации – настройке дугогасящего реактора в резонанс); исключение феррорезонансных 

процессов, связанных с насыщением трансформаторов напряжения и неполнофазными включениями 

силовых трансформаторов. 

Рисунок 1. Схема двухтрансформаторной 

подстанции с изолированной нейтралью  

6-10 кВ 

 

 

223 

 

 

 

Недостатки: возникновение дуговых перенапряжений при значительной расстройке компенсации; 

возможность  возникновения  многоместных  повреждений  при  длительном  существовании  дугового 

замыкания  в  сети;  возможность  перехода  однофазного  замыкания  в  двухфазное  при  значительной 

расстройке  компенсации;  возможность  значительных  смещений  нейтрали  при  недокомпенсации  и 

возникновении  неполнофазных  режимов;  возможность  значительных  смещений  нейтрали  при 

резонансной  настройке  в  воздушных  сетях;  сложность  обнаружения  места  повреждения;  опасность 

электропоражения персонала и посторонних лиц при длительном существовании замыкания на землю в 

сети; сложность обеспечения правильной работы релейных защит от однофазных замыканий, так как ток 

поврежденного присоединения очень незначителен. 

Режим  заземления  нейтрали  через  дугогасящий  реактор  применяется  в  основном  в 

разветвленных  кабельных  сетях  с  большими  емкостными  токами  вследствие  того,  что  кабельная 

изоляция  не  является  самовосстанавливающейся,  т.е.  однажды  возникнув,  повреждение  не 

устранится  даже  при  практически  полной  компенсации  (отсутствии)  тока  в  месте  повреждения. 

Поэтому в кабельных сетях положительное свойство режима заземления нейтрали через дугогасящий 

реактор - самоликвидация однофазных замыканий - не существует. Несмотря на то, что при дуговом 

характере  однофазного  замыкания  скважность  воздействия  перенапряжений  на  изоляцию  в  таких 

сетях  ниже,  чем  при  изолированной  нейтрали,  возможность  возникновения  многоместных 

повреждений остается. 

В последние десятилетия сети 6-10 кВ разрослись, а мощность компенсирующих устройств на 

подстанциях осталась той же, соответственно значительная доля сетей среднего напряжения сейчас 

работает  с  существенной  недокомпенсацией.  Это  ведет  к  нивелированию  всех  положительных 

свойств  сетей  с  компенсированной  нейтралью.  Кроме  того,  дугогасящий  реактор  компенсирует 

только  составляющую  промышленной  частоты  тока  однофазного  замыкания.  При  наличии  в  сети 

источников высших гармоник последние могут содержаться в токе замыкания и в некоторых случаях 

даже усиливаться. 

Режим заземления нейтрали через резистор (высокоомный или низкоомный) в Казахстане пока 

не используется. Но, если  оценивать мировую практику, то резистивное заземление нейтрали – это 

наиболее широко применяемый способ. Как показано на рисунке 3 резистор может включаться так 

же,  как  и  реактор,  в  нейтраль  специального  заземляющего  трансформатора.  Возможны  и  другие 

варианты  включения  резистора,  когда  нейтраль  заземляющего  трансформатора  наглухо 

присоединяется  к  контуру  заземления,  а  резистор  включается  во  вторичную  обмотку,  собранную  в 

разомкнутый треугольник (рисунок 4,б), либо используется однообмоточный трансформатор (фильтр 

нулевой последовательности) с соединением обмотки ВН в зигзаг (рисунок 4,в). 

Возможны  два  варианта  реализации  резистивного  заземления  нейтрали:  высокоомный  или 

низкоомный. 

При  высокоомном  заземлении  нейтрали  резистор  выбирается  таким  образом,  чтобы  ток, 

создаваемый им в месте однофазного повреждения, был равен или больше емкостного тока сети. Это 

гарантирует  отсутствие  дуговых  перенапряжений  при  однофазных  замыканиях.  Как  правило, 

суммарный ток в месте повреждения при высокоомном заземлении нейтрали не превышает 10 А. То 

есть высокоомным заземлением нейтрали является такое заземление, которое позволяет не отключать 

возникшее  однофазное  замыкание  немедленно.  Соответственно  высокоомное  заземление  нейтрали 

может применяться только в сетях с малыми собственными емкостными токами до 5-7 А. В сетях с 

большими емкостными токами допустимо применение только низкоомного заземления нейтрали. 

Рисунок 2. Схема трансформаторных 

подстанций 6-10 кВ с нейтралью, заземленной 

через дугогасящий реактор

 

 

224 

 

 

 

Рисунок 3. Схема трансформаторов подстанций  

с нейтралью, заземленной через резистор 

 

Рисунок 4. Варианты включения резистора  

в нейтраль сети 6-10 кВ 

 

      При низкоомном заземлении нейтрали используется резистор, создающий ток в пределах 10-2000 

А. Величина тока, создаваемого резистором, выбирается исходя из нескольких конкретных условий: 

стойкость опор ВЛ, оболочек и экранов кабелей к протеканию такого тока однофазного замыкания; 

наличие  в  сети  высоковольтных  электродвигателей  и  генераторов;  чувствительность  релейной 

защиты.  

Достоинствами  резистивного  заземления  нейтрали  являются:  отсутствие  дуговых 

перенапряжений высокой кратности и многоместных повреждений в сети; отсутствие необходимости 

в  отключении  первого  однофазного  замыкания  на  землю  (только  для  высокоомного  заземления 

нейтрали); исключение феррорезонансных процессов и повреждений трансформаторов напряжения; 

уменьшение  вероятности  поражения  персонала  и  посторонних  лиц  при  однофазном  замыкании 

(только  для  низкоомного  заземления  и  быстрого  селективного  отключения  повреждения); 

практически  полное  исключение  возможности  перехода  однофазного  замыкания  в  многофазное 

(только  для  низкоомного  заземления  и  быстрого  селективного  отключения  повреждения);  простое 

выполнение  чувствительной  и  селективной  релейной  защиты  от  однофазных  замыканий  на  землю, 

основанной на токовом принципе. 

Отсутствие дуговых перенапряжений при однофазных замыканиях и возможность организации 

селективной  релейной  защиты  являются  неоспоримыми  преимуществами  режима  резистивного 

заземления  нейтрали,  что  способствовало  широкому  распространению  такого  режима  заземления 

нейтрали в разных странах.  

Недостатками  резистивного  режима  заземления  нейтрали:  увеличение  тока  в  месте 

повреждения;  необходимость  в  отключении  однофазных  замыканий  (только  для  низкоомного 

заземления); ограничение на развитие сети (только для высокоомного заземления). 

Закрепленный  в  ПУЭ  до  последнего  времени  режим  изолированной  нейтрали    не  позволял 

использовать  заземление  нейтрали  через  резистор.  Именно  этим  объясняется  сложившееся 

положение, когда даже в сетях с высоковольтными электродвигателями, где защита от однофазных 

замыканий  выполнена  с  действием  на  отключение  без  выдержки  времени,  применяется  режим 

изолированной  нейтрали,  а  новые  объекты  строятся  по  старой  идеологии.    Для  изменения 

существующей ситуации необходимы совместные усилия заказчиков, производителей оборудования 

и проектных институтов. 

Проведенный анализ работы сетей с различными режимами заземления нейтралей показал, что 

широко применяемый в Казахстане режим заземления нейтрали через дугогасящий реактор обладает 

существенными недостатками, а более эффективный режим заземления нейтрали через резистор был 

ограничен ПУЭ.  

В  дальнейшем  в  работе  будет  рассмотрена  возможность  перехода  сетей  с  дугогасящими 

реакторами  на  сети  с  режимом  заземления  нейтрали  через  резистивное  сопротивление  на  примере 

участка сети АО «АЖК».  

 

ЛИТЕРАТУРА 

1.  Правила  устройства  электроустановок.  Раздел  1.  Общие  правила.  Главы  1.1,  1.2,  1.7,  1.9.  Раздел  7. 

Электрооборудование специальных установок. Главы 7.5, 7.6, 7.10. – 7-е изд. – М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2002. – 184 с. 

2.  Шалин  А.И.,  Целебровский  Ю.В.,  Щеглов  A.M.  Особенности  резистивного  заземления  в  городских 

сетях  10  кВ  //  Ограничение  перенапряжений  и  режимы  заземления  нейтрали  сетей  6–35  кВ:  Труды  Второй 

Всероссийской научно-технической конференции. – Новосибирск, 2002. – С. 63–68. 

 

225 

3.  Целебровский  Ю.В.  Нормативное  обеспечение  режима  нейтрали  в  электрических  сетях  //  Режимы 

заземления нейтрали сетей 3–6–10–35 кВ: Доклады научно-технической конференции. – Новосибирск, 2000. – 

С. 3–6. 

 

Мұратқызы А., Малдыбаева Т.С., Манапова Г.Д. 

жүктеу/скачать 37,51 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: