Magyarázó megjegyzés.

Kapacitív földzárlati áramok kompenzálása 6-35 kV-os hálózatokban.

Bevezetés.  A leggyakoribb károsodás (akár 95%) a 6, 10, 35 kV-os hálózatokban egyfázisú lezárások  a talajon (OZZ), amely a kapacitív áram és a nagy sokféleség túlfeszültségének a hálózati elemeken (motorok, transzformátorok) történő lezárásán keresztül történő áramlással jár együtt, mint nagyfrekvenciás átmeneti folyamat. Az ilyen hatások a hálózathoz vezetnek, a legjobb esetben a föld védelmére. A megrongálódott kapcsolat megállapítása munkaigényes és hosszadalmas szervezeti feladatnak tűnik - a kapcsolatok alternatív lekapcsolása hosszú ideig késik, és együtt jár a működtető kapcsolók komplexumával a fogyasztók redundanciájára. És általában, a fázis-fázisú lezárások többsége OZZ-vel kezdődik. Az egyfázisú földzárlat kialakulását a hiba helyének felmelegítése, az SPZ helyén nagy mennyiségű energia elszívása és a fogyasztó megszüntetése már a túláramvédelemnek a hőerőmű átalakítása során történő megszüntetése végett ér véget rövidzárlat. A helyzet megváltoztatható a semleges rezonáns földjének alkalmazásával.

Záróáramok.Az SPZ-ben kapacitív áram áramlik át a hiba helyén, mivel a hálózati fázisok és a föld közötti elektromos kapacitás van jelen. A kapacitás koncentrálódik, főként a kábelvezetékek, amelynek hossza meghatározza az OZZ teljes kapacitív áramát (körülbelül 1 A kapacitív áram 1 km kábel).

Az OSS típusai.Az összes OZZ-t vak (fém) és ívekre osztják. A leggyakoribb (az összes OZZ 95% -a) és az OZZ legveszélyesebb típusa ívhiba. Ismertessük le minden egyes OSS típusát külön-külön.

1) a hálózati elemek túlfeszültségi szintje szempontjából a fémes földzárlat a legbiztonságosabb (például egy felsővezeték vezetékének a talajhoz történő leesése). Ebben az esetben kapacitív áram áramlik a bontási ponton, amelyhez nem kapcsolódik nagy túlfeszültség, tekintettel az ilyen jellegű OZZ jellegére.

2) az ív OSS jellemzője - egy elektromos ív jelenléte az OZZ helyén, amely az egyes OZZ kísérő nagyfrekvenciás rezgések forrása.

Az áramok elnyomásának módszerei.Két lehetőség van az SPP áramának elnyomására.

1) a megrongálódott csatlakozás lekapcsolása - ez a módszer manuális vagy automatikus (az RPA használatával) leáll. Ebben az esetben a kategória szerinti fogyasztó készenléti állapotba kerül, vagy áram nélkül marad. A megrongálódott fázisban nincs feszültség - nincs áram a meghibásodás helyén.

2) a semleges hálózatba beépített reaktor lezárási pontján lévő kapacitív áram kompenzálása induktív tulajdonságokkal.

A kapacitív áramok kompenzációjának lényege.  Mint már említettük, amikor a fázis a földhöz (bontás) lezáródik, kapacitív áram folyik az OZZ helyén. Ez az áram, szorosabb vizsgálat után, a vezetékfeszültségre feltöltött két fennmaradó (sértetlen) fázis kapacitása miatt következik be. Ezeknek a fázisoknak az áramlásait, amelyek 60 elektromos fokkal egymáshoz viszonyítva elmozdulnak, a károsodás pontján összegzik, és a fáziskapitatív áram háromszoros értékével rendelkeznek. Ezért az SPZ áram értéke a hiba helyén történik:. Ez a kapacitív áram kompenzálható a semleges hálózatba beépített ívprózió reaktor (DGR) induktív áramával. A rácsban levő SPD-ben, a rá csatlakoztatott bármely transzformátor semlegesjén, amelynek tekercselése csillaghoz van kötve fázisú feszültség, amely, ha nincs semleges terminál az L reaktor nagyfeszültségű tekercséhez csatlakoztatva, elindítja a reaktor induktív áramát a lebomlási helyen. Ez az áram az OZZ kapacitív áramára irányul, és kompenzálhatja azt a megfelelő reaktorhangoláshoz (1. ábra)

Ábra. 1 Az SPZ áramok áthaladásának útjai a hálózati elemeken keresztül

Az automatikus hangolás szükségessége rezonanciára.  A DGR maximális hatékonyságának elérése érdekében a teljes hálózat kapacitása és a reaktor induktivitásának - a hálózat nulladik szekvencia áramkörének - által generált áramkört 50 Hz hálózati frekvencián rezonanciára kell hangolni. A hálózatban bekövetkező állandó kapcsolás (a fogyasztók be- és kikapcsolása) esetén a hálózat kapacitása megváltozik, ami szükségessé teszi a sima szabályozó DGR használatát és az automatikus kompenzációs rendszert a kapacitív áramokra. By the way, a jelenleg használt lépésreaktorokat, például a ZROM és mások manuálisan vannak beállítva a hálózati kapacitív áramok számított adatai alapján, ezért nem adnak rezonáns hangolást.

Az AQUATICS alapelve. SNRC hangolt rezonancia automatikus beállítási UARK.101M kompenzáció jellegű, elvén működő fázis. On UARK.101M vannak bemeneti referencia jelet (a feszültség) és 3Uo jelet a műszer transzformátor (például, NTMI). A megfelelő és stabil működése a aszketikus létrehozásához szükséges mesterséges aszimmetria a hálózatban, hogy a semleges gerjesztő forrás (IVN) - vagy beépítésével a magas kondenzátorteleptől egyik hálózati fázisokat vagy telepítése speciális aszimmetrikus típusú transzformátor TMPS beépített IVN (állítható transzformációs arányt a fázisfeszültség 1,25% -ának megkülönböztetése). Az utóbbi esetben, a mennyiséget 3Uo feszültség rezonancia-üzemmódban a stabilitását aszkéta állandó marad, ha változik a hálózati konfigurációs (lásd. Az alábbi képlet). Az ugyanazon transzformátor semleges részén egy GDR (például RDMR típus) van beállítva. Így az ASKET a TMPS + RDMR + UARK.101M rendszer formájában jelenik meg.

A természetes és mesterséges aszimmetria értékeinek arányáról.A elszigetelt semleges hálózatok feszültség nyitott háromszög NTMI adott transzformációs együttható megfelel a természetes aszimmetria feszültsége.  Nagyságát és szögét ezt a feszültséget nem stabilak, és függ a különböző tényezők (időjárás, ... ..és így tovább. D.), hogy a megfelelő működés Asketi létre kell hozni egy stabilabb jelet nagyságú és fázisú. E célból a neutrális gerjesztés forrása a CNPC-be kerül ( a mesterséges aszimmetria forrása). Ha használjuk a terminológiát az automatikus szabályozás elmélet, mesterséges kiegyensúlyozatlanság képez, a hasznos jel vezérlésére használják SNRC és a természetes - interferencia, amely, hogy ellenőrizze értékének megválasztásával az mesterséges aszimmetria. A hálózatok jelenléte a kábelekre a kapacitív áram 10 amperes vagy több természetes aszimmetria érték általában nagyon kicsi. P.5.11.11. PTEESiS korlátozza a feszültséget kiegyensúlyozatlanság (természetes + mesterséges) működő rendszerek egy kapacitív kompenzáló áram, 0,75% a fázisfeszültség, és a legnagyobb fokú elmozdulását a semleges szinten nem magasabb, mint 15% a fázisfeszültség. Az NTMI nyitott háromszögén ezek a szintek megfelelnek a 3Uo = 0,75V és 15V értékeknek. A semleges elmozdulás legmagasabb fokozat rezonancia üzemmódban lehetséges (2.

Itt a következő képletet 3Uo feszültség rezonancia üzemmódban két módszer a mesterséges aszimmetria:

1) a kondenzátor Co

,

hol van a hálózat szögfrekvenciája, 314,16 s-1,

http://pandia.ru/text/79/550/images/image006_44.gif "width =" 24 "height =" 23 src = „\u003e - fázisú emf, B,

http://pandia.ru/text/79/550/images/image008_37.gif "width =" 29 "height =" 27 „\u003e - transzformációs együttható 3Uo mérőtranszformátor, a hálózat 6 kV-os - 60 /, a hálózat 10 kV - 100 / http: //pandia.ru/text/79/550/images/image010_32.gif "width =" 97 "height =" 51 „\u003e

ahol Kcm a speciális transzformátor átkapcsolható fázis-torzítási tényezője.

A képlet mutatja, hogy abban az esetben a kondenzátor Co 3Uo értéke a rezonancia pont függ az aktuális a kapacitív hálózat (), mint abban az esetben egy speciális transzformátor nem függ aszimmetrikus.

3Uo minimális érték alapján választjuk ki a feltétele a megbízható működés UARK.101M készülék és 5V.

A fenti képletekben, a feszültség értéke nem tekinthető természetes aszimmetria hálózat miatt a kis znacheniy..jpg „width =” 312 „height =” 431 „\u003e

Ábra. 3 Feszültségvektorok rezonánsan földelt hálózatban

következtetéseket:

Pontos automatikus kompenzáció a kapacitív áram érintkezésmentes PTG oltóanyag lehetséges képest hálózatoknak elszigetelt semleges, egy ellenállásos-földelt, a részlegesen kompenzált, és kombinálva földelt semleges a következő előnyökkel jár:

csökkenti az átfolyó áram a sérült területet a minimumra (a határ az aktív komponenseket és magasabb harmonikusok), biztosítja a megbízható oltás (megakadályozza ív földelés tartós hatás) valamint a biztonság a terjedése az áramok a földbe;

megkönnyíti a földelő eszközök követelményeit;

korlátozza a túlfeszültséget felmerülő az ív a PTG értékekre Uf 2,5-2,6 (foknál mismatch kompenzáció 0-5%), hogy biztosítsa a szigetelés működtetett berendezések és vonalak;

jelentősen csökkenti a sebességét csökkenti a stresszt az érintett szakasz, a hasznosítás a dielektromos tulajdonságainak a sérülés helyén a hálózat után szakaszos földelő ív kipusztulás;

megakadályozza ostor meddő teljesítmény tápegységek Arc PTG, mint a tárolt minőségi villamosenergia-fogyasztók számára;

ez megakadályozza, hogy a fejlesztés a hálózati ferroresonance folyamatok (különösen, spontán elmozdulások semleges) ha az alábbi korlátozások a biztosítékok használata távvezetékek;

kiküszöböli az erőátviteli vonalakon az erőátvitelben a statikus stabilitás korlátait.

A kapacitív áramok kompenzálása során a levegő- és kábelhálózatok hosszú ideig üzemelhetnek a feszültség alatt álló fázissal.

Irodalom:

1. Likhachev a földön elszigetelt semleges és kapacitív áramok kompenzálásával. M .: Energia, 1971. - 152 p.

2. Rezonáns tárgyak Obabkov adaptív vezérlőrendszerei. Kijev: Naukova Dumka, 1993. - 254 p.

3. Fishman V. A semleges semlegesítése 6-35 kV-os hálózatokban. A tervező szemszögéből. Villamosmérnöki Hír, №2, 2008

4. Szabályok műszaki üzemeltetés  erőművek és hálózatok az Orosz Föderáció. RD 34.20.501-kiadás. Moszkva, 1996.

Főmérnök

Ábra. 2 Példák a CNPC rezonancia jellemzőire

Ábra. 4 Rezonancia-földelt hálózat reakciója íves leomlással

     Tartalom:

Az elektrotechnikában van egy olyan dolog, mint a kapacitív áram, amelyet az elektromos hálózatok kapacitív földzárlati áramának neveznek. Ez a jelenség akkor fordul elő, ha a fázis sérült, ami egy úgynevezett földelési ív. A súlyos negatív következmények elkerülése érdekében a hálózat kapacitív áramát időben és helyesen kell kiszámítani. Ez csökkenti a túlfeszültséget az ív ismételt gyújtása esetén, és megteremti az önkioltás feltételeit.

Mi a kapacitív áram

A kapacitív áram általában egy nagy kiterjesztésű vonalakon keletkezik. Ebben az esetben a föld és a vezetők a kondenzátor lemezekhez hasonló módon működnek, hozzájárulva egy adott kapacitás megjelenéséhez. Mivel változó jellemzőkkel rendelkezik, ez lendületet adhat megjelenésének. A kábelvezetékekben a feszültség 6-10 kilovoltt, értéke 8-10 amper / 1 km hosszú.

A vonal kikapcsolása esetén a kapacitív áram értéke több tíz, sőt több száz amperet is elérhet. A leállás folyamán, amikor a nulla értéken átmenő áramváltás pillanata jön, a divergens érintkezők feszültsége hiányzik. Azonban a következő pillanatban teljesen lehetséges elektromos ív kialakítása.

Ha a kapacitív áram értéke nem haladja meg a 30 A-ot, ez nem okoz súlyos károkat a berendezésben a veszélyes túlfeszültségek és földzárlat területén. A sérülés helyén megjelenő elektromos ív gyorsan eltűnik egy állandó földzárlat egyidejű megjelenésével. A kapacitív áram minden változása az elektromos vonal mentén történik a végétől a kezdetig. E változások nagysága arányos lesz a vonal hosszával.

A földzárlati áram csökkentése érdekében a hálózatokban a feszültség 6 és 35 kilovoltt között a kapacitív áram kompenzálható. Ez lehetővé teszi a feszültség-visszanyerés sebességének csökkentését a sérült fázisban az ív kioltása után. Ezenkívül az ív ismételt gyújtása esetén a túlfeszültség csökken. A kompenzációt sávos vagy lépésenkénti induktivitás-korrekcióval ellátott ívprózió földelő reaktorok segítségével végezzük.

Az ívpróba reaktorok a kompenzáló árammal összhangban vannak konfigurálva, amelynek értéke megegyezik a kapacitív földzárlati árammal. Beállításkor túlkompenzálási paramétereket lehet alkalmazni, ha az áram induktív komponense nem nagyobb, mint 5 amper, és a fõ beállítástól való eltérés mértéke 5%.

A korrekció elégtelen kompenzációval csak akkor megengedett, ha az ívpróba reaktor teljesítménye nem kielégítő. A lerakódás mértéke ebben az esetben nem haladhatja meg az 5% -ot. Ennek a beállításnak a legfontosabb feltétele a semleges feszültség hiánya, amely az elektromos hálózat fázisainak aszimmetrikus kapacitásával fordulhat elő - ha a vezetékek megszakadnak, a vezetékek feszülnek stb.

Annak érdekében, hogy előre jelezze az előfordulást vészhelyzetek  és megteszi a megfelelő intézkedéseket, meg kell határozni a kapacitív áramot egy adott területen. Speciális módszerek találhatók a pontos eredmények elérése érdekében.

Példa a hálózat kapacitív áramának kiszámítására

A fázis-föld fázis alatt megjelenő kapacitív áram értékét csak a hálózat kapacitív ellenállásának értéke határozza meg. Az induktív és aktív ellenállásokhoz képest a kapacitív ellenállás nagyobb teljesítményt nyújt. Ezért a számítások első kétféle rezisztenciáját nem veszik figyelembe.

A kapacitív áram kialakulását leginkább egy példa szemléltetik háromfázisú hálózat, ahol az A fázisban a szokásos lezárás történt. Ebben az esetben a fennmaradó B és C fázisok áramlási nagyságát a következő képletekkel számoljuk:

Az I és I fázisban lévő aktuális modulok bizonyos feltételezések figyelembevételével C = C A = C B = C C és U = U A = U B = U C kiszámítható egy másik képlet segítségével: A földben lévő aktuális érték egy geometriai a B és C fázisáramok összegéből. A képlet egésze így fog kinézni: A gyakorlati számításokban a földzárlat nagyságát megközelítőleg a következő képlet határozza meg: ahol U az átlagos áram. - a szakasz fázisátlag-névleges feszültsége, N az együttható, és l a teljes hossz, villamos csatlakozással a földzárlati ponttal (km). Az ilyen számítással kapott becslés jelzi az áram nagyságának függetlenségét a lezárási ponttól. Ezt az értéket az összes hálózati vonal teljes hossza határozza meg.

Hogyan lehet kompenzálni a kapacitív földzárlatáramokat

munka elektromos hálózatok, a 6 és 10 kilovoltt közötti feszültséget izolált vagy földelt semleges, a földzárlat áramerősségétől függően. Minden esetben az íves tekercsek szerepelnek az áramkörben. A semleges földzárlat ívpróba-tekercsekkel van földelve a földzárlati áramok kompenzálása érdekében. Egyfázisú földzárlat esetén az összes elektromos vevőkészülék működése normál üzemmódban folytatódik, és a fogyasztók áramellátása nem szakad meg.

A városi kábelhálózatok jelentős hossza nagy kapacitás kialakulásához vezet, mivel minden kábel egyfajta kondenzátor. Ennek eredményeképpen az ilyen hálózatok egyfázisú lezárása a hibahelyen lévő áram növekedéséhez vezethet több tíz és néhány esetben több száz amperre. Ezeknek az áramoknak a hatása a kábelszigetelés gyors rombolásához vezet. Emiatt a jövőben az egyfázisú bezárás két- vagy háromfázisúvá válik, ami megszakítja a telepet, és megszakítja a fogyasztók áramellátását. Kezdetben egy instabil ív alakul ki, amely fokozatosan végleges záródássá válik a földön.

Ha az áram nulla értéken áthalad, az ív először eltűnik, majd újra megjelenik. Ugyanakkor a feszültség növekedése a sértetlen fázisokban történik, ami más területeken a szigetelés megsértéséhez vezethet. Az ív megrongálódása sérült helyen történik, speciális intézkedéseket kell tenni a kapacitív áram kompenzálására. E célból egy induktív földeléses ívpróba-tekercs csatlakoztatva van a hálózat nullapontjához.

Az áramkör kapcsolási a ívoltó tekercs, az ábrán látható, tartalmaz egy földelő transzformátor (1), a kapcsoló (2), jelvezetékek a feszültség voltmérő (3), a ívoltó tekercs (4), egy áram-transzformátort (5), (6), egy áram relé ( 7), hang- és fényjelzés (8).

A tekercs alakja egy vasmagból álló tekercs, amelyet egy olajjal töltött házba helyeznek. A főtekercselésnél az induktív áram beállításának lehetőségére öt áramértéknek megfelelő ág van. A vezetékek egyike a transzformátor csavarozásának zérópontjához van csatlakoztatva. Bizonyos esetekben speciális földelési transzformátor használható, és a fő tekercs kimenet földelve van.

Így a biztonság biztosítása érdekében nemcsak a kapacitív áram kiszámítását végezzük, hanem a speciális eszközök segítségével is. Általában ez jó eredményeket ad és biztosítja biztonságos működés  elektromos hálózatok.

Közzététel dátuma: 2011. 05. 07. (Érvényes 2013. július 18-ig)

Mivel sok olvasónk, különösen a szakértők projekt szervezetek a meglévő orosz szakirodalom nincsenek konkrét ajánlásokat elleni védelem megválasztása földzárlat (PTG), és nem a modern számítási módszer beállításait. Ezért az e témában található anyagok nagyon érdekesek.

Alexey Shalin, Ph.D., tanszékvezető egyetemi tanár, az elektromos erőművek Novosibirsk State Technical University

Az előző számban ( „News Elektrotechnikai berendezések» № 4 (34) 2005) megjelent egy cikk Alekszej Ivanovics Shalin, ami egy példa számítási beállításait elleni védelem földzárlat, akik készek az maradó feszültség.

A dobási tényező értékeiről

A szerzők ajánlása a nem irányú beállítások számításánál jelenlegi védelem  nulla szekvencia az OSS-ből. Ezek miatt a ajánlások nyilvánvaló, hogy szakember számára nagyban nem értenek egyet az ilyen alapvető értékek kiszámításához, mint a vetítési arányt, normált faktor, stb

A kommentár Sergey Titenkov állítja, hogy használják a számítás a együttható dobás főként az alkalmazott nagyfrekvenciás zérus sorrendű áram alatt bekövetkező kisütő áramkör kapacitása a hibás fázis és a töltés kapacitás intakt fázisok nem csökken a rezisztív földelt semleges hálózat. Ezt úgy határozzuk meg, különösen az a tény, hogy az ellenállás hálózatok 6-10 kV benne van a kis fogyasztású áramköri semleges képező transzformátor.

Ahogy a valóságban gyakran történik, minden konkrét kijelentésnek saját "igazságkorlátjai" vannak. Ha ez egy ellenállás elhelyezett neytralerov semleges (neytraler - háromfázisú fojtótekercs cikkcakk kapcsolat) összhangban, egy ilyen felülvizsgálat a legtöbb esetben jogosan. Az első szerint harmonikus induktív reaktancia neytralera kapacitása 63 KW feszültségen 10 kV 96 ohm. 10-20 harmonikusok, hogy jelen vannak a folyamat töltési kapacitások PTG, az ellenállás növekedni fog a 960-1920 ohm, és a sorrendben a 100-150 ohm teljes ellenállása a lánc „neytraler - földelés ellenállás” lesz szinte teljesen induktív. Ennek eredményeként, teljes összhangban Szergej Tsitsyankou véleményt földelő ellenállás gyakorlatilag nincs hatása a túltöltés áramlatok konténerek, és így nem lesz hatással a vetítőtávú.

35 kV feszültséggel, három tekercseléssel erőátalakítók  általában levezetett semleges. A semleges áramkörébe egy földelési ellenállás tartozik. Ebben az esetben azt mondhatjuk, hogy ez az ellenállás nem befolyásolja a túláramot, helytelen lenne.

Az időeltolódásról

Tekintsük ezt a kérdést a rendszer egyik példájára. Itt a 35 kV feszültségű tápegység 10 MVA kapacitással rendelkezik. Ez hajtja egy felsővezeték, amelyet azután két láncot, amelyek mindegyike táplálja egy transzformátor kapacitása 4 MVA az áramkör kapcsolatot a primer tekercs a csillag semleges visszavonták. A feszültségellenállások a transzformátor semleges feszültségének csökkentésére szolgálnak. A hálózat használata földelés ellenállás hatékonyságát javíthatja a védelem, de a módszer kiválasztásának a beállítások felül kell vizsgálni.

Összhangban a jelenlegi működését védelmet PTG ISZ hálózati elszigetelt semleges kábel jelenlétében zérus sorrendű áramváltó közül választjuk a következő feltételek:

ahol k ≤ 1,2 (megbízhatósági tényező);

k br - öntött tükröző együtthatóval kapacitív bekapcsolási áram idején az OSS, és képes továbbítani lehessen reagálni rá;

I s.fid.maks - a védett adagoló maximális kapacitív áramerőssége.

Összhangban a pillanatnyi működő védelmet PTG számítások kell egy érték az n k k működik br = 4 ... 5. A késleltetett védelem esetén, ha szakaszos ív fordulhat elő, kb = 2,5. Úgy tűnik, hogy ezeket a értékeket a szerző ajánlotta a hagyományos házi védelmi relékre, beleértve az RTZ-51-et is.

Javasoljuk, hogy vegyük figyelembe a k n = 1,2, k br = 3 ... 5 (a régi típusú relék tekintetében). A PTZ-51 relé esetén ajánlott k br = 2 ... 3. Ebben az esetben javasoljuk a védelmet időbeli késleltetés nélkül. „Amikor használják védelmet PTG modern digitális relék, például a SPACOM sorozat, beleértve SPAC-800 ..., akkor megteszi az értékeket k = 1 br ... 1.5 (ellenőrizze a gyártó).”

Véleményem szerint, ahol csak lehetséges, jobb védelmet nyújtani a hosszú távú védelemmel szemben időeltolódással. Ez lehetővé teszi, hogy a szelektivitás a két vagy több, sorba kapcsolt átviteli vonalak a számítás a minimális értékű vetítési arányt, megakadályozza a hamis kioldás sértetlen vonalak kikapcsolás után sérült vonal (miatt ferroresonance kapcsolódó jelenségek feszültségű transzformátor), és így tovább. d.

Egyes iparágakban (bányák, kőfejtők stb.) Vannak normatív dokumentumok, amely az SPP azonnali lekapcsolását igényli. Itt azonnali védelemre van szükség az SPZ-től.

Kapacitív áramok meghatározása

Az I c.fd.max = I CS érték az izolált semleges hálózatok esetében javasolt például az alábbiak szerint:

kábelhálózatokhoz

a légvezetékekkel rendelkező hálózatok esetében

ahol U = névleges feszültség  hálózat (kV);

S a vonalak teljes hossza (km).

A hálózat teljes kapacitív áramát az összes galvanikusan összekapcsolt hálózati vonal fentiekben ismertetett összetevõinek összegeként definiáljuk.

Pontosabban a nagysága a kapacitív áram s.fid.maks távvezeték lehet kiszámítani, például az adatok konkrét kapacitív áramok a levegőben, és kábel átviteli látható. Azonban is meg kell jegyezni, hogy a nagyságát a kapacitív áram, által meghatározott (2), (3), képes hibát nagyságrendileg 40-80% -os, mint a valódi, mért PTG a hálózat aktuális. Ennek egyik oka - az elhanyagolása kapacitásokat a talajhoz viszonyított teljesítmény fogyasztók, például a motorok, valamint a tervezési felsővezetékek (támogatás típusa, vagy anélkül földkábel it) stb

(4)

ahol U ф - fázisfeszültség (kV);

w = 2pf = 314 (rad / s);

C S - a hálózat egy fázisának a talajhoz viszonyított kapacitása (F).

(5)

ahol c i az i-edik sor (F / km) fázisa fajlagos kapacitása;

i i - az i-es vonal hossza (km);

m - vonalak száma (kábel, levegő földelő kábellel és nélkül);

c j - a hálózat j-es elemének fázisonkénti kapacitása (Φ);

q j - a figyelembe vett hálózati elemek száma, kivéve az átviteli vonalakat (pl. motorok);

n az ilyen elemek teljes száma.

(6)

ahol S nom a névleges teljes motor teljesítmény (MV · A);

U nom - névleges motorfeszültség (kV).

Más típusú villanymotorok esetében

(7)

ahol n nom a névleges rotorsebesség (fordulatszám).

Amint fentebb megjegyeztük, a hálózat számított kapacitív áramai általában különböznek a valóságosaktól, amit csak a helyszínen történő méréssel lehet meghatározni. Azonban a kapacitív árammérés folyamata a technikai nehézségek mellett bizonyos módszertani bizonytalanságokhoz is kapcsolódik. A tapasztalat azt mutatja, hogy a hálózat kapacitív áramának számos tárgya, még a fémes OZZ-vel is, nem csak az ipari frekvencia komponenseit tartalmazza, hanem a magasabb harmonikusok jelentős áramát is.

Az áram teljes értékének mérése, például az ipari frekvencia áramának mérésére tervezett hagyományos eszközök segítségével, jelentős hibákkal jár. Valóban voltak hibák, körülbelül 30% (beleértve a mért áramok csökkentett irányát a számított értékekhez viszonyítva). Pontosabban a hálózati kapacitív áramerősség oszcillálással, majd harmonikus komponensekké bontásával mérhető.

Zérus sorrendű áramok rezisztív földelt hálózatokban

Ha több földelési ellenállás van a hálózatban, egy aktív I IR áram is áthatolhat a külső védelmi zónán. Ebben az esetben, az I helyett, az (1) c.feed.max értéket ki kell cserélni

Az érzékenységet a k h együttható értéke alapján ellenőrizzük:

(9)

ahol k ч.номм - a normalizált érzékenységi együttható;

I VÉDELEM - áram a megrongálódott elektromos vezeték védelmében.

Rezisztív földelt hálózatokban és berendezésekben

ahol I "CS - a hálózat teljes kapacitív áramát, mínusz a védett tápegység kapacitív áramát;

I R - a földelési ellenállás áramlata, amely a sérült csatlakozás védelme révén folyik. Ahogy azt már korábban kimutatták, hogy a védelem a PTG kezelhető légvezetékek ajánlott a normatív értékek a koefficiens érzékenység azért veszélyes, mert az oktatás lehetőségét helyett PTG nagy átmeneti ellenállás és hibavédelemért emiatt. Vannak ajánlásai is a védelem érzékenységének tesztelésére ebben az esetben.

Áramlások átmeneti üzemmódokban

Jelenleg kevéssé tanulmányozott a kérdés, hogy mi legyen a k értéke széles tényező, ha telepítve van a semleges tengely földelési ellenállás hálózat. Két vélemény van ebben a kérdésben:

Br érték k meg kell egyeznie, mint hálózatok nélkül földelő ellenállások;

A kpp értékét kisebbnek kell venni, mint az előző esetben.

Ismeretes, hogy a kpp függ az aránytól túláram  újratöltés kapacitív hálózat (kisülési kapacitása a hibás fázisáram, majd bemérünk konténerek „egészséges” fázisok), és az értéke a kapacitív áram rögzíthető mellékletet az állandósult állapotban a külső PTG. Az 1. ábrán. Az 1. ábra a áramhullámforma zérus sorrendű 3I0 tranziens PTG az egyik elektromos összekapcsolási ismertetett hálózat, teljes áram PTG ahol raven19 A. hullámforma megfelel tűz ismételt szakaszos ív egy hálózatban, ahol nem földelt ellenállások. A maximális érték a tranziens áram 138 A, a csúcs értéke a állandósult állapotú áram 16 A. 3I0 jelöli a maximális áram amplitúdójának aránya, hogy stabil, mint a k max, megkapjuk az alábbiakban K max = 8,62.

Azáltal, hogy az ellátási transzformátor semleges tengely földelési ellenállás 2 ohm (ellenálláson áram PTG 10 A, azaz 0,53 a teljes kapacitív aktuális hálózati), hogy megkapjuk ugyanazt a k max = 1,3 kapcsolatot, azaz a k max 6,5-szeresére csökkent. Fokozott ellenállás növekedéséhez vezet k max (a jelen esetben a hatótávolság 8,62). Ha a hálózaton több földelő ellenállás, valamint a figyelembe vett kapcsolat külső PTG továbblép aktív áram egyikük, ez csökkenést okoz a k érték max, mert a folyamatos áram 3I0 ebben összekötő növekszik.

Of leírt egyértelmű, hogy a k értéke széles ebben az esetben kisebb lehet, mint annak hiányában a földelő ellenállások, a csökkenés mértéke függ k br ellenálláson. Egy másik módszer leírt földelő kialakítva, hogy a hatékony működés biztosítása érdekében a szelektív védelmet elleni földzárlatok hálózatokban 6-10 kV (ábra. 2). A vizsgált esetben nincs semlegesítő transzformátor.

Ha egy hálózaton belül nulla feszültség jelenik meg, jelezve, hogy földzárlat történt, a földelés ellenállása bekapcsol az egyes fázisok és a föld között egy speciális kapcsolóval. Ebben az esetben aktív földzárlatos áramok alakulnak ki, amelyek alkalmasak a sérült csatlakoztatás szelektív érzékelésére.

A hálózati túlfeszültségek korlátozására a földelés ellenállásait megelőzően a telepítés az OPN buszokon történik. A hőellenállást a földelő ellenállások bekapcsolása előtt egy ideig biztosítani kell, és a relé védelem révén meg kell állapítani a sérült csatlakozás relé védelmét. Az aktiválás után a relé védelme megszakítja a meghibásodott csatlakozást, amely után a földelés ellenállások le vannak választva. A földelési ellenállások kis teljesítményű, hőelnyelő hatásúak, kb. 10-20 másodperces hőállósággal.

Példa az aktuális terjesztésre

Az 1. ábrán. A 3. ábra az áramkörök áramkörök eloszlását mutatja.

Az ábrázolás során feltételezéseket tettek, hogy:

- a LEP fázisainak a talajhoz viszonyított kapacitása sokszor meghaladja az áramkör többi elemének kapacitását;

Elkerülhető a feszültségváltókon keresztül történő szivárgás;

Az aktív fázisú szigetelési áram a talajhoz képest elhanyagolható;

Az átviteli vezetékek és a transzformátor tekercselése ellenállása elhanyagolható.

Az 1. ábrán látható áramkörben. 3, a kapcsolóeszközök és a túlfeszültség korlátozók nem jelennek meg. Itt Tp az ellátó transzformátor; LEP1 - átviteli vonal, ahol a fázis a földhöz volt zárva; LEP2 - sértetlen tápvonal (vagy ezek egy csoportja); R1 - földelési ellenállások.

Az ábrán látható, hogy a földelési ellenállások aktív áramát a Tp tápfeszültség transzformátor és a LEP1 vonal sérült fázisán keresztül zárják le. Ennek eredményeképpen meghibásodott fázisok ellenállói aktív áramának összege és a sértetlen tápvonal kapacitív áramlata áramlik, hogy megvédje a sérült áramvezetéket. Az érintetlen tápvonal védelme érdekében csak az áramvezeték kapacitív áramlata áramlik.

A rezisztív földelés fenti módszerét a Nefteyugansk Electric Networks Khanty-Mansiysk Elosztó Zóna három alállomásán hajtották végre. Az eddig rendelkezésre álló működési tapasztalat megerősíti ennek a technikai megoldásnak a hatékonyságát. Abban az esetben, ha ezt a sémát alkalmazzuk, mint azt a tanulmányunk is mutatja, a földelés ellenállások szintén csökkentik a kmax értékét, és ezért k br. Ugyanakkor ugyanazt az ellenállást érjük el a 2. ábrán látható áramkörökben. 2, 3-at 3-szor kell venni, mint amikor a földelés ellenállása be van kapcsolva, például a tápegység semleges részén.

Ábra. 1. A maradék áram oszcillogramja az egyfázisú földzárlat tranziens folyamatában egy 35 kV-os hálózatban

Ábra. 2. Földelési ellenállások kapcsolása a fázisok és a föld között földzárlat esetén

Ábra. 3. áramkörök áramkörök eloszlása

Az elvégzett kutatások lehetővé teszik a következtetés levonását: a földelő ellenállások semlegesítő nélkül történő alkalmazása a k br értékének csökkentését teszi lehetővé. A semlegesítőszerek használata jelentősen csökkenti ezt a hatást, a legtöbb esetben gyakorlatilag a nullára csökkenti.

Ennek eredményeképpen, ha a földelő ellenállások semlegesítő eszközökkel vannak összekötve, akkor a k bp dobási együttható értékét kell venni, mint egy elszigetelt semleges hálózattal, az ajánlásoknak megfelelően.

Ha a földelő ellenállások a fentiek szerint kapcsolódnak be semlegesítő eszközök használata nélkül, a k bp számított értékei csökkenthetők. Ha az aktuális a földelő ellenállás közelítőleg egyenlő a teljes kapacitív hálózati áram (például ajánlott optimális túlfeszültség korlátozó) értékek öntött együtthatók összhangban lehet venni szintjén 1,2-1,3.

Ha a földelési ellenállások ellenállása sokkal nagyobb, mint a hálózat három fázisának kapacitív ellenállása (mint gyakran a nagy értékeket  kapacitív áram), a k bp értéke ugyanolyan lehet, mint az elszigetelt semleges hálózatok esetében, vagy a tranziens folyamat áramának további számítása után határozható meg.

A leírást az egyik jellemzője az íveségégés a háztartási kábelek papír-olaj szigetelés. Az ötlet az volt, hogy a kezdeti szakaszban OSS gyújtás az ív egy ilyen kábel vezet a bomlás az olaj-impregnáló gyanta és felszabadulását jelentős mennyiségű gázokat, hogy kialakult leállítjuk ív. Míg a képződött gázok nem "távoznak" a papírrétegek közötti ív helyétől eltérő irányban, az ív nem ég. Ugyanakkor a nulla szekvencia áramban generált "szünet" miatt a rövid idejű késleltetéssel és a késleltetéssel szembeni védelem működés közben megtagadható. Ennek oka az, hogy a jelenlegi szabad szünet alatt az aktuális test visszatér a kezdeti állapotba és az idő késleltető szervet, valamint a beállított késleltetés "számlálása nélkül" visszatér az eredeti állapotába.

Hogy megelőzzék az ilyen hibák védelméhez PTG néhány import védelem (valamint a védelme UZL koprodukciós a Novoszibirszki Állami Műszaki Egyetem és OOO „TNG Bolid”) azt a lehetőséget, tárolása a tényt védelem. Ha volt egy „puszi” a jelenlegi, ezt a tényt tároljuk legfeljebb 0,3 másodpercig, és ismételje „puszi” védelem működik az útra. Az ilyen védelem még a jelenlétében a földelő ellenállás hálózat ajánlott, hogy a megnövekedett érték k br, például egyenlő 1,5.

A nem irányított védelem hatálya

Általában nem irányított túláramvédelem PTG csak akkor lehet hatékony a rendszerek számos szakaszok csatlakozik a kapcsolatokat, amelyek mindegyike egy kis kapacitív áram. Majd ez a jelenlegi elhangolódásával szerint (1) nem vezet elfogadhatatlan mértékű érzékenységét. Ez az eset jellemző, például osztályok vállalkozások nagyszámú alacsony fogyasztású elektromos motorok, beleértve a rövidebb kábeleket.

Ha egy ilyen hálózat van telepítve a kioltási reaktorban, hogy biztosítsák a hatékony működésének védelme PTG célszerű ezzel párhuzamosan reaktor közé földelés ellenállás, ahol átfolyó áram az ellenálláson, amikor az OSS kell haladnia alapérték nagyon „durva” védelem 1,5-2. Ebben az esetben, a nem-irányított túláram védelem biztosítja a szükséges szelektivitást és a nagy érzékenység PTG.

Jelentős hatékonyságnövekedés érhető el a maradékáram védelme relatív méréssel. Például, van egy védelmi terminál mikroprocesszor, amely a működés elvét alapul értékeinek összehasonlítása A zérus sorrendű áramok minden csatlakozások védett gyűjtősín szakasz. Nem szükséges beállítani a felvevő áramot a csatlakozások kapacitív áramától. Ennek hiányában a hálózati kioltó reaktor ilyen védelem hatékonyan azonosítani sérült, amikor csatlakozott PTG.

irodalom

1. Shalin A.I. 6-35 kV-os hálózatokban a földzárlat elleni védelem. Példa a beállítások számítására // Hírek ЭлектроТехники. - 2005. - 4. (34).

2. Shalin A.I. A földi hibák 6-35 kV-os hálózatokban. Előnyei és hátrányai a különböző védelmek // News elektrotechnika. - 2005. - 3. sz. (33).

3. Shabad MA Relévédelem és az elosztóhálózatok automatizálásának számítása. - SPb .: PEIPK, 2003. - 350 p.

4. Andreev V.A. Relévédelem és áramellátó rendszerek automatizálása. - Moszkva: Higher School, 1991. - 496 p.

5. Alexandrov A.M. Az 1 kV feletti feszültségű aszinkron motorok védelmének működésének beállítása. SPb: PEIPK, 2001.

6. Chelaznov AA tervezés műszaki előírások  és energetikai szabványok OJSC "Gazprom" // Proceedings of the Third All-Oroszország tudományos-szakmai konferencia "túlfeszültség-korlátozó és semleges tengely földelési mód setey6-35 kV" / Novoszibirszk, 2004. - S.12-25.

7. Az atomerőművek 6 kV-os segédhálózatainak megbízhatóságának növelése. Körlevél C-01-97 (E). - Moszkva: Rosenergoatom, 1997.

8. Lurie AI, Panibratets AN, Zenova VP et al. neytralerov sorozat típusú FMZO dolgozni szabályozható mágnesezettség Peterson tekercsek RUOM sorozat eloszlásban elszigetelt semleges hálózatok // Electronics. - 2003. - №1.

9. Elektrotechnikai referenciakönyv. 3. kötet: Villamos energia termelése, átvitele és elosztása / A professzorok általános szerkesztésében MEI V.G. Gerasimova és munkatársai (AI Popov főszerkesztő) - 8. kiadás - M .: MPEI kiadó, 2002. - 964 p.

10. Bukhtoyarov VF, Mavritsyn AM A kőbányák villamos berendezéseinek földzárlatai elleni védelem. - Moszkva: Nedra, 1986. - 184 o.

11. Korogodsky VI, Kuzhekov S. L., Paperno L.B. Az 1 kV-nál nagyobb feszültségű villamos motorok relé védelme. - Moszkva: Energoatomizdat, 1987. - 248 o.

12. Szabadalmi leírás az Orosz Föderáció 2157038 számon. Eszköz a földzárhoz való csatlakozás kimutatására egy elszigetelt semleges hálózatban / Shalin AI A 2000. évi Találmányok száma 27.

13. Shalin A.I. A földi hibák 6-35 kV-os hálózatokban. Téves védelmi intézkedések esetei // Hírek ЭлектроТехники. - 2005. - 2. sz. (32).

Beszélj a fórumon

Az elektromos hálózatok földelve vagy földelt   elszigetelt semleges transzformátorok és generátorok. A 6, 10 és 35 kV hálózatok elszigetelt semleges transzformátorokkal működnek. A 660, 380 és 220 V hálózatok mind az elszigetelt, mind a földelt semlegesekkel működhetnek. A legelterjedtebb négyhuzalos hálózatok 380/220, amelyek megfelelnek a követelményeknek földelt semleges.

Tekintsük elszigetelt semleges hálózatok. Az 1. ábra, a ábrán egy ilyen hálózat látható háromfázisú áram. A tekercset egy csillagban mutatják, mindazonáltal az alábbiakban az összeköttetés esetére is vonatkozik szekunder tekercselés  a háromszögben.

Ábra. 1. Egy háromfázisú áramhálózat elrendezése egy elkülönített semleges (a) -vel. Földzavar egy elszigetelt semleges hálózatban (b).

Nem számít, mennyire jó a hálózat aktuálisan hordozó alkatrészeinek elszigetelése a talajról, azonban a hálózati vezetékek mindig kapcsolódnak a talajhoz. Ez a kapcsolat kétféle.

1. Az élő részek szigetelése bizonyos ellenállással (vagy vezetőképességgel) rendelkezik a talajhoz képest, általában megohmokban kifejezve.Ez azt jelenti, hogy egy bizonyos nagyságú áram áthalad a vezeték szigetelésén és talaján. Jó szigeteléssel ez a áram nagyon kicsi.

Például, feltételezzük, hogy a vezeték az egyik fázis a hálózat és a föld feszültség 220 V, és a mért szigetelési ellenállás szigetelésmérővel e huzal 0,5 MW. Ez azt jelenti, hogy a fázis 220-as földi áram 220 / (0,5 x 1000000) = 0,00044 A vagy 0,44 mA. Ezt az áramot szivárgási áramnak nevezik.

Feltételesen, a három fázis szigetelési ellenállásának áramkörének tisztasága érdekében r1, r2, r3 a vezeték egyes pontjaihoz kapcsolódó ellenállások formájában vannak ábrázolva. Tény, hogy egy működő hálózati szivárgó áram egyenletesen eloszlik a teljes hossza a vezetékek az egyes szegmensek keresztül bezárt meg a földi hálózatot és ezek összege (geometriai, t. E. Figyelembe véve a fáziseltolás) nulla.

2. A második fajta kommunikáció a hálózat vezetõinek a talajhoz viszonyított kapacitásából áll.Hogyan kell ezt érteni?

A hálózat és a föld minden egyes karmesterét el lehet képzelni. A légi vonalak  A kondenzátor és a föld a kondenzátor lemezei, a levegő pedig egy dielektrikum. A kábelvezetékekben a kondenzátorlemezek a kábelmag és a fém köpeny csatlakoznak a talajhoz, és a dielektrikum a szigetelés.

a váltakozó feszültség  a kondenzátorok töltéseinek változása a váltakozó áramok kondenzátorainak megjelenését és áthaladását okozza. Ezek az úgynevezett kapacitív áramok egy ép hálózatban egyenletesen vannak elosztva a vezetékek hossza mentén, és minden egyes szakaszban a talajon keresztül is. Az 1. ábrán. 1, és az x1, x2, x3 talajon lévő három fázis kapacitásának ellenállásait feltételesen ábrázolja a hálózat minden pontjára. Minél hosszabb a hálózat hossza, annál nagyobb a szivárgási áram és a kapacitív áram.

Lássuk, mi történik az 1. ábrán bemutatott hálózatban, ha az egyik fázisban (például A) földi hiba, vagyis ennek a fázisnak a vezetéke viszonylag kis ellenálláson keresztül kapcsolódik a talajhoz. Ilyen eset látható az 1., b. Ábrán. Mivel az A fázis és a föld közötti ellenállás kicsi, a szivárgás ellenállása és a fázisban lévő talaj kapacitása a földzárlat ellenállásának köszönhetően megfordul. Az UB hálózat vonali feszültségének hatására két hasznos fázisú szivárgási áram és kapacitív áram átmegy a hiba helyén és a földön. Az áramlási útvonalat az ábrán látható nyilak mutatják.

Az 1., b ábrán bemutatott rövidzárlatot egyfázisú földzárlatnak nevezik, és a keletkező hibaáram - jelenlegi egyfázisú bezárás.

Képzeld el most, hogy a szigetelés károsodása miatt egyfázisú lezárás nem közvetlenül a talajra történt, hanem egy elektromos vevő, az elektromos motor, elektromos készülékekvagy a fémszerkezeten, amelyen a elektromos vezetékek  (2. ábra). Ezt a lezárást nevezik rövid a házhoz.  Ha ugyanakkor az elektromos vevő házának vagy az építésnek nincs a talajhoz kapcsolódása, akkor a hálózati fázis potenciálját vagy annak közelébe kerül.

Ábra. 2.

A test megérintése megegyezik a fázis megérintésével. Az emberi test, annak lábbelik, padló, talaj, egészséges fázisokat szivárgási ellenállás és kondenzátorok által képzett zárt láncot (az egyszerűség kedvéért ábrán. 2. kondenzátorok nem látható).

A lezárás ezen áramkörében lévő áram a rezisztenciájától függ, és súlyos sérülést okozhat egy személynek, vagy végzetes lehet neki.

Ábra. 3. Érintse meg az embert egy olyan vezetékre, amely egy elszigetelt semleges hálózatban található, ha földi hiba van a hálózatban

Az említettekből következik, hogy az áram áthaladása a földön keresztül zárt áramkörre van szükség (néha elképzelhető, hogy a jelenlegi "megy a földre" helytelen). Az 1000 V-ig elszigetelt semleges feszültségű hálózatokban a szivárgási áramok és a kapacitív áramok általában kicsiek.  A szigetelés állapota és a hálózat hossza függ. Még elágazó hálózatban is, néhány amper és alatta vannak. Ezért ezek az áramok általában nem elégségesek az olvadóbiztosítékok megolvasztásához vagy leállításához.

Az 1000 V feletti feszültségűeknél a kapacitív áramok elsődleges fontosságúak, több tíz amperig képesek elérni (ha kártérítésük nincs megadva). Azonban ezeknél a hálózatoknál a sérült szakaszok egyfázisú hibákra történő leválasztása általában nem kerül alkalmazásra, hogy ne okozzon megszakítást az áramellátásban.

Így, egy elszigetelt semleges hálózatban, egyfázisú zárás esetén (ahogyan azt a szigetelés ellenőrző készülékek jelzik), az elektromos vevők továbbra is működnek.Ez lehetséges, mivel az egyfázisú lezárásoknál a lineáris (fázis-fázis) feszültség nem változik, és minden elektromos vevőegység megszakítás nélkül energiát kap. de bármely egyfázisú hibája egy hálózatban elszigetelt semleges sértetlen fázisfeszültség képest földre addig növekszik, amíg a lineáris, és ez hozzájárul a második földzárlat a másik fázisban.  Az ebből eredő kettős földzárlat komoly veszélyt jelent az emberekre nézve. Ezért bármelyik az egyfázisú hibaüzemű hálózatot vészhelyzetben kell tekinteni, mivel ennek a hálózati állapotnak az általános biztonsági feltételei jelentősen romlanak.

Így a "föld" jelenléte megnöveli a veszélyt, amikor megérinti a feszültség alatt álló alkatrészeket. Ez látható például a 3. ábrán, amely azt mutatja, a folyosón a jelenlegi léziók a véletlen érintés élő huzal és korrigálatlan fázisú „föld” fázisban C. Man így téve a lineáris feszültség. Ezért az egyfázisú földzárlat vagy a burkolat hibáit a lehető leghamarabb ki kell küszöbölni.