Процессы, протекающие при однофазном замыкании в сети с изолированной нейтралью.

 

 

Рисунок 3.12. Емкостные токи, протекающие в режиме однофазного замыкания на землю в сети с изолированной нейтралью

 

При однофазном замыкании в точке З (рис. 3.12) на линии Wn токи неповрежденных линий меняют направление на противоположное, но величины остаются такими же, какие были до ОЗЗ. Ток I_Cn поврежденного присоединения W1 складывается из суммарного тока всех неповрежденных присоединений I_C1, I_C2,…I_C(n-1), а также части k_ПОВР × I_Cn генерируемого емкостного тока поврежденного присоединения от шин до места повреждения:

, (Л3-25)

Рассчитать этот ток ОЗЗ, протекающий через переходное сопротивление дуги, можно по следующему выражению:

, (Л3-26)

где r_Д – сопротивление дуги, x_C0S – суммарное емкостное сопротивление сети; а ток металлического замыкания равен:

(Л3-27)

Особенности процессов, протекающих в сети с изолированной нейтралью. Основной особенностью процессов, протекающих в сети с изолированной нейтралью, является феррорезонансные явления.

При равенстве сопротивления суммарной индуктивности трансформаторов напряжения и сопротивления суммарной емкости сети на частоте f/2 и f/3 может возникнуть резонанс. Обычно толчком для феррорезонанса является отключение или включение присоединения или возникновение, однофазного замыкания на землю. Во время резонанса напряжение нулевой последовательности может увеличиваться в несколько раз, повреждая при этом трансформатор напряжения. Кроме того, при феррорезонансе ложно срабатывают защиты от замыканий на землю и устройства сигнализации замыканий на землю.

Поэтому в настоящее время разработаны и используются антирезонансные трансформаторы напряжения (типа НАМИ), предотвращающие такие негативные явления.

Расчет тока срабатывания защиты от замыканий на землю сводится к отстройке от собственного емкостного тока нулевой последовательности:

, (Л3-28)

где k_ОТС - коэффициент отстройки; k_ОТС= 1,1…1,3; k_БР – коэффициент броска, учитывающий переходный процесс перезаряда емкостей ВЛЭП; k_БР = 4…5 – для защит, не имеющих выдержку времени и не отстроенных от высших гармоник, k_БР = 2…3 – для защит, имеющих выдержку времени или отстроенных от высших гармоник.

Коэффициент чувствительности защиты для воздушных ЛЭП рассчитывается по выражению:

, (Л3-29)

для кабельных ЛЭП должно выполняться соотношение k_Ч ³ 1,25.

Дистанционные защиты ЛЭП

 

Принцип действия. Измерительным органом дистанционной защиты является реле сопротивления. Оно вычисляет сопротивление, подводимое к реле, с помощью двух (рис. 4.1) электрических величин (как в реле направления мощности) – тока и напряжения:

(Л4-1)

где Z_Р – сопротивление подведенное на зажимы реле KZ1; U₁, I₁ – первичные напряжение и ток линии W1; k_Н, k_Т – коэффициенты трансформации трансформа-торов напряжения TV1 и тока TA1; U₂, I₂ – вторичные напряжение и ток, подведенные на зажимы реле KZ1. Обычно сопротивление Z_Р вычисляется косвенно. Реле сопротивления является реле минимального действия, так как оно срабатывает при снижении подводимого сопротивления меньше уставки.

Область применения. Используется в сетях U = 110 кВ и выше, а также в сетях U = 6–35 кВ, если сеть имеет несколько источников питания или традиционная токовая защита не обеспечивает требуемой чувствительностью [РУ7, Фб, Шн]. Защита применяется от всех многофазных и однофазных КЗ в сети с заземленной нейтралью.