 |
3.6 Двойное замыкание на землю в сети с
|
|
|
|
Выводы
1. Однофазное замыкание на землю в сети с изолированной нейтралью или с нейтралью, заземлённой через большое индуктивное сопротивление ДГР, не приводит к появлению больших токов замыкания и не нарушает устойчивость работы ЭЭС, а также не приводит к сбою работу потребителей. Однако, как и любой другой анормальный режим работы ЭЭС рассмотренное выше повреждение должно быть в кратчайшее время обнаружено и устранено дежурным или оперативным персоналом. При этом РЗ от малых токов замыкания на землю работают, как правило, на сигнал.
2. Вследствие того, что при ОЗЗ напряжения на неповреждённых фазах относительно земли возрастают в 
раз по сравнению с нормальным режимом, изоляция в сетях с изолированной нейтралью должна быть рассчитана на междуфазное напряжение. Это ограничивает область использования данного режима работы нейтрали сетями с напряжением до 35кВ, где стоимость изоляции электроустановок не является определяющей. В то же время необходимо отметить, что при продолжительной работе сети с замкнутой на землю фазой становится более вероятным повреждение изоляции здоровой фазы и возникновение в сети многофазного КЗ через землю. Более опасно ОЗЗ через дугу, так как дуга может повредить изоляцию электрооборудования и вызвать двух- или трёхфазное КЗ. Последнее часто наблюдается при ОЗЗ кабельных ЛЭП.
3. При определённых условиях в месте замыкания на землю (точка К) может возникать, так называемая, перемежающаяся дуга, т. е. дуга, которая в силу переходных процессов периодически гаснет и зажигается вновь. Перемежающаяся дуга может приводить к возрастанию фазных напряжений до величин, равных 3, 5 Uф. Это перенапряжение распространяется на всю электрически связанную сеть, в результате чего возможны пробои изоляции и образование КЗ в частях электроустановок с ослабленной изоляцией.
|
|
|
Вследствие непрекращающихся переходных процессов при перемежающейся дуге ёмкостные токи замыкания могут оказаться в 4¸ 5 раз больше по сравнению с токами без перемежающейся дуги.
Также вследствие непрекращающихся переходных процессов при перемежающейся дуге в ёмкостных токах замыкания помимо первой гармоники появляются высшие гармоники до (2¸ 3)кГц.
3. 6 Двойное замыкание на землю в сети с
изолированной нейтралью в разных точках.
Двойное замыкание на землю в разных точках ( 
) возникает в сетях с изолированной нейтралью или с нейтралью, изолированной через дугогасительный реактор. Двойное замыкание на землю может являться следствием несвоевременного устранения однофазного замыкания на землю. Под двойным замыканием подразумевается замыкание на землю двух фаз в разных точках К1 и К2, как показано на рисунках 3. 25 и 3. 26.
Рисунок 3. 25 Двойное замыкание на землю в разных вблизи
расположенных точках.
Рассмотрим работу линии в предположении, что она не нагружена, рабочий ток в фазе А равен нулю. Ёмкостным током фазы А на землю можно пренебречь в силу его малости по сравнению с токами КЗ, проходящим по фазам В и С. В таком случае можно считать, что напряжение фазы А по всей длине провода близко к ЭДС EA и совпадает с ней по фазе.
Под действием междуфазной ЭДС ЕВС в повреждённых фазах В и С протекают токи двойного замыкания 
Если точки К1 и К2 находятся на одном сечении трёхфазной сети или весьма близки, то рассматриваемый вид повреждения существенно не отличается от двухфазного короткого замыкания.
Если места повреждения (точки К1 и К2) находятся на значительном расстоянии (рисунок 3. 26), то данное повреждение можно рассматривать как совокупность двухфазного КЗ через переходное сопротивление участка земли К1 – К2 и двух однофазных замыканий на землю (ОЗЗ).
|
|
|
Ток в фазе А можно принять равным нулю, - линия не нагружена.
По фазе В от источника питания до точки К2 проходит ток двойного замыкания на землю, который через участок земли К1¸ К2 и точку К1 возвращается к источнику.
Рисунок 3. 26 Двойное замыкание на землю в далеко
разнесённых точках сети с изолированной нейтралью
Величина тока двойного замыкания на землю определяется междуфазной ЭДС ЕВС и величиной полного сопротивления петли замыкания. Величина сопротивления цепи, по которой проходит ток двойного замыкания зависит от многих факторов: от конфигурации (конструкции) ЛЭП, от мест возникновения замыканий на землю, от проводящих свойств участка земли К2 ¸ К1 и др. Поэтому расчёт тока двойного замыкания на землю в сети с изолированной нейтралью не является простой задачей, - для каждого конкретного случая должна составляться расчётная схема замещения, и применительно к составленной схеме замещения рассчитывается ток двойного замыкания, а также определяются остаточные напряжения на шинах подстанции и определяется симметричный состав полных токов и напряжений.
Так, для определения величины тока согласно схеме замещения, приведённой на рисунке 3. 26 можно воспользоваться приближённой формулой
где: (3. 11)
- IB, 1 – ток, проходящий по фазе В от шин подстанции 1;
- Z1, сист – сопротивление прямой последовательности системы;
- Z1, Л – сопротивление ПП линии;
- Z0,, Л – сопротивление НП линии совместно с участком земли К1¸ К2.
На рисунке 3. 27 приведена векторная диаграмма токов и напряжений в месте установки РЗ (вблизи шин подстанции 1; предполагается, что точка К1 лежит левее, согласно рисунку 3. 26, места установки защиты).
На участке от источника питания до шин геометрическая сумма токов равна нулю.
, т. е. полные фазные токи замыкания на участке от источника питания до шин подстанции содержат составляющие ПП и ОП как при двухфазном КЗ.
На участке от шин (от точки К1) до точки К2 ток двойного замыкания проходит только по фазе В как при однофазном КЗ, 
.
|
|
|
Ток двойного замыкания, возвращающийся к источнику питания по участку земли К2¸ К1, релейной защитой не фиксируется. Следовательно, на участке ЛЭП от точки К1 до точки К2 в составе полного тока замыкания есть составляющие ПП, ОП и НП.
Остаточное напряжение на шине С подстанции близко к нулю (замыкание фазы С на землю вблизи шины). Поэтому нейтраль системы смещена относительно земли на величину –( EС – IС, 1·Z1сист), (рисунок 3. 27).
Напряжения на шинах А и В относительно земли определяются выражениями
UA, 1 = UN + EA и UB, 1 = UN + (EB – IB, 1·Z1сист) (3. 12)
Рисунок 3. 27 векторная диаграмма токов и остаточных напряжений
на шинах подстанции при двойном замыкании на землю
в разных точках сети с изолированной нейтралью.
|
|
|
