Захист від замикань на землю в повітряних лініях з ізольованою нейтраллю

Новини освіти і науки:

G+

Тлумачний словник
Авто
Автоматизація
Архітектура
Астрономія
Аудит
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Винахідництво
Виробництво
Військова справа
Генетика
Географія
Геологія
Господарство
Держава
Дім
Екологія
Економетрика
Економіка
Електроніка
Журналістика та ЗМІ
Зв'язок
Іноземні мови
Інформатика
Історія
Комп'ютери
Креслення
Кулінарія
Культура
Лексикологія
Література
Логіка
Маркетинг
Математика
Машинобудування
Медицина
Менеджмент
Метали і Зварювання
Механіка
Мистецтво
Музика
Населення
Освіта
Охорона безпеки життя
Охорона Праці
Педагогіка
Політика
Право
Програмування
Промисловість
Психологія
Радіо
Регилия
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Технології
Торгівля
Туризм
Фізика
Фізіологія
Філософія
Фінанси
Хімія
Юриспунденкция

Характеристика елементів повітряних ліній

Напруга мережі, кВ

Струм ємності, А

3 металевими та залізобетонними опорами

Без металевих та залізобетонних опор

Захист від однофазних замикань на землю встановлюється на всіх лініях 6-35 кВ, на шинах РП, які працюють у мережах із ізольованою та заземленою нейтраллю через дугогасильний реактор.

Як правило, такі захисти діють на сигнал, проте, застосування даного захисту доцільно, тому що місце замикання на землю потрібно відшукати і відновити нормальний режим роботи лінії. Крім того, пошкодження в місці замикання на землю розвивається, і згодом може призвести до короткого замикання. Уповільненість дій персоналу може призвести до розвитку пошкодження в місці замикання на землю й привести до короткого замикання. Істотним ускладненням є те, що струм замикання на землю має дуже малу величину. Ця величина, сумірна з небалансом у нульовому проводі трансформаторів струму, тому в нульовий провід захист від замикань на землю не включається.

Для захисту від замикань на землю використовують спеціальні трансформатори струму нульової послідовності (ТЗ, ТЗЛ, ТЗР), які можна застосувати тільки при наявності кабельного виводу з комірки. У мережах з нейтраллю, які заземлені через дугогасильний реактор, рекомендується застосовувати пристрої типів УЗС-2/2, УЗС-3М, які реагують на суму вищих гармонік у струмі замикання на землю [3,4].

При замиканні на землю виникають перехідні процеси, які пов’язані з хвильовим характером розряду ємності ушкодженої фази, оскільки струми замикання на землю незначні і у цьому випадку струмові релейні захисти не реагують на даний вид ушкодження.

Тривалі однофазні ушкодження в системах з малими струмами замикання на землю призводять до збільшення напруги в неушкоджених фазах в разів, що може стати причиною пробою ізоляції і відповідно двофазного замикання на землю.

Для захисту від струмів замикання на землю використовують струмовий захист нульової послідовності та направлений струмовий захист нульової послідовності.

При виборі уставок захисту від замикань на землю, у мережі, де відсутня компенсація струмів, необхідно визначити сумарний струм замикання на землю та струми замикання на землю конкретного фідера [3]:

, (3.17)

де і –номер лінії, що відходить;

n – кількість ліній, що відходять;

С_і– ємність відносно землі і-ї лінії, Ф.

Уставка захисту, який реагує на струми нульової послідовності, визначається за виразом:

, (3.18)

де - коефіцієнт надійності, =1,5 для захисту, що має витримку часу

t ³ 0,3;

– коефіцієнт, що враховує кидок власного ємнісного струму, = 2...2,5 для захистів з витримкою часу і = 4...5 для захистів без витримки часу [4, 3].

- ємнісний струм замикання на землю конкретної лінії, А.

В практичних розрахунках ємнісний струм визначається за залежністю із допустимою в інженерних розрахунках похибкою:

, (3.19)

де - відповідно довжина повітряної і кабельної лінії, км;

- лінійна напруга, кВ.

Гранична сумарна довжина ліній мережі 6…35 кВ без компенсації ємнісних струмів замикання на землю приймається:

- для мереж, які мають електричні лінії з однаковим питомим ємнісним струмом за виразом:

(3.20)

- для мереж, що мають електричні лінії з різним питомим ємнісним струмом за виразом:

, (3.21)

де L – гранична сумарна довжина всіх ліній електропередач даної напруги, км;

- граничне значення ємнісного струму замикання на землю, А(приймається за таблицею);

- номінальна напруга, кВ;

- питомий ємнісний струм, А, приймається згідно типової інструкції з компенсації ємнісного струму замикання на землю в електричних мережах 6-35 ГКД 34.20.172-95;

- довжина і-їелектричної лінії, км.

Таблиця 3.1 - Значення ємнісних струмів замикання на землю для мережі із повітряними лініями електропередач

Якщо сумарна довжина ліній електропередач з ізольованою нейтраллю перевищує визначену за виразами (3.18) і (3.19), то застосовується компенсація ємнісних струмів замикання на землю. При цьому, якщо ємнісний струм замикання на землю в залежності від режиму роботи мережі коливається більше ніж ±10%, застосовується автоматичне регулювання з плавною зміною індуктивності. При ємнісних струмах замикання на землю більших за 50 А рекомендується передбачати не менше двох реакторів.

Чутливість захисту перевіряється за виразом:

, (3.22)

де – струм замикання на землю, який протікає по головному колу лінії, що ушкоджена, А.

Мінімальний струм замикання на землю розраховується за виразом:

, (3.23)

де - струм неушкодженої лінії, який розраховується за формулою (3.17), А;

- мінімальна кількість включених ліній, шт.

Коефіцієнт чутливості повинен бути не менше ³ 1,5 для повітряних ліній і не менше ³ 1,25 для кабельних ліній.

Якщо чутливість захисту не забезпечується, необхідно застосовувати направлений захист нульової послідовності [3].

Максимальний струмовий направлений захист.Захист використовується у якості основного захисту мереж напругою до 35 кВ з двобічними джерелами живлення, а в мережах 110-220 кВ – як резервний захист.

Максимальний струмовий направлений захист – захист, який реагує не тільки на абсолютну величину струму, але і на фазний кут між струмом і напругою на шинах у місці установки захисту, тобто на напрямок потоку аварійної енергії на ділянці, яка захищається [3,4]. В загальному вигляді захист складається із трьох робочих органів: пускового - реле струму (КА) миттєвої дії, органу затримки – реле часу (КТ); органу потужності, який реагує на фазний кут між струмом і напругою – реле потужності (КW) (дивись рисунок 3.3).

Струм спрацювання струмового пускового органу вибирається за умов:

, (3.24)

де - максимальний робочий струм у напрямку дії захисту, від шин в лінію, А.

, (3.25)

де - робочий струм в напрямку, який протилежний напрямку дії захисту в нормальному режимі роботи, А.

Витримка часу виконується згідно зустрічно-ступінчастого принципу узгодження захистів, які діють в одному напрямку.

Чутливість струмового пускового органу визначається як і для звичайного максимального струмового захисту:

, (3.26)

де - мінімальний струм, який протікає через захист при к. з. на протилежному кінці ділянки, яка захищається, А.

Чутливість органу направленої потужності визначається мертвою зоною – ділянкою лінії, на якій при короткому замиканні реле потужності не спрацьовує.

Довжина ділянки при металевому к. з. визначається за виразом:

, (3.27)

де - мінімальна потужність спрацьовування реле (KW), В·А;

- коефіцієнт трансформації трансформатора напруги;

- питомий опір ділянки кола від місця установки захисту до точки к. з., Ом/км;

- додатковий кут, який залежить від j_н. і характеризує вид реле потужності.

Довжина мертвої зони не повинна перевищувати 10% довжини ділянки, яка захищається.

Рисунок 3.3 – Схема максимального струмового направленого захисту

3.5 Перелік літератури по наведеним питанням

1 с.368-3381; 3с.94-105; 4 с.298-312; 5 – Л3;

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.005 сек.