9 Виды повреждений, какие причины приводят к повреждениям и ненормальным режимам работы электрических сетей.

При эксплуатации энергетического оборудования и электрических сетей неизбежны их повреждения и не нормальные режимы. Наиболее опасными являются короткие замыкания, повреждения изоляции и перегрузки.

Короткие замыкания возникают из-за пробоя или перекрытия изоляции, обрывов проводов, ошибочных действий персонала (включения под напряжение заземленного оборудования, отключения разъединителей под нагрузкой) и других причин.

В большинстве случаев в месте КЗ возникает электрическая дуга, термическое действие которой приводит к разрушениям токоведущих частей, изоляторов и электрических аппаратов. При КЗ к месту повреждения подходят большие токи (токи КЗ), измеряемые тысячами ампер, которые перегревают неповрежденные токоведущие части и могут вызвать дополнительные повреждения, т. е. развитие аварии. Одновременно в сети, электрически связанной с местом повреждения, происходит глубокое понижение напряжения, что может привести к остановке электродвигателей и нарушению параллельной работы генераторов.

а– трехфазное; б– двухфазное; в – двухфазное на землю; г – однофазное

Междуфазные КЗ — двухфазные и трехфазные — возникают в сетях как с заземленной, так и с изолированной нейтралью. Однофазные КЗ могут происходить только в сетях с заземленной нейтралью.

Основными причинами, вызывающими повреждения на линиях электропередачи, являются перекрытия изоляции во время грозы, схлестывания и обрывы проводов при гололеде, набросы, перекрытия загрязненной и увлажненной изоляции, ошибки персонала и др.

Ненормальные режимы:

Перегрузка оборудования, вызванная сверхтоком, т. е. уве­личением тока сверх номинального значения. Номинальным называется максимальное значение тока, допускаемое для данного оборудования в течение неограниченного времени. Причиной сверх­тока может быть увеличение нагрузки или появление КЗ за пределами защищаемого элемента (внешнее КЗ).

Повышение напряжения сверх допустимого значения мо­жет возникнуть на гидрогенераторах, а также на турбогенера­торах большой мощности, работающих по схеме блока, при вне­запном отключении их от сети.

Опасное для изоляции оборудования повышение напряже­ния может возникнуть также при одностороннем отключении или включении длинных ЛЭП высокого напряжения (ВН) с большой емкостной проводимостью.

10 .Схемы соединений трансформаторов тока. Коэффициент схемы.

Питание устройств релейной защиты током сети производится по типовым схемам соединений трансформаторов тока и обмоток реле. Для каждой схемы соединений можно определить отношение тока в реле Iр к току в фазе Iф. Это отношение называется коэффициентом схемы

Коэффициент схемы учитывается при расчете уставоки оценке чувствительности защиты.

1. Схема соединения трансформаторов тока и обмоток реле в полную звезду.

Трансформаторы тока устанавливаются во всех фазах. Вторичные обмотки трансформаторов тока и обмотки реле соединяются в звезду и их нулевые точки связываются одним проводом, называемым нулевым. В нулевую точку объединяются одноименные зажимы обмоток трансформаторов тока.

При нормальном режиме и трехфазном к. з., в реле /, // и /// проходят токи фаз:

В рассмотренной схеме реле, установленные в фазах, реагируют на все виды к. г., а реле в нулевом проводе — только на к. з. на землю. Схема соединения в звезду применяется в защитах, действующих при всех видах к. з. Ток в реле равен току в фазе, поэтому коэффициент схемы ксх = 1.

2. Схема соединения трансформаторов тока и обмоток реле в неполную звезду.

Трансы тока устанавливаются в двух фазах и соединяются так же, как и в схеме звезды

В реле 1 и 3 проходят токи соответствующих фаз :

А в обратном проводе их геом. сумма:

Схема неполной звезды реагирует не на все случаи однофазного к. з. и поэтому применяется только для защит, действующих при междуфазных повреждениях. Коэффициент схемы ксх = 1.

3. Схема соединения трансформаторов тока в треугольник, а обмоток реле в звезду.

Вторичные обмотки трансформаторов тока, соединенные последовательно разноименными выводами, образуют треугольник.

Реле, соединенные в звезду, подключаются к вершинам этого треугольника. Из токораспределения видно, что в каждом реле проходит ток, равный геометрической разности токов двух фаз:

схема соединения трансформаторов тока в треугольник обладает следующими особенно-стями:

1.Токи в реле проходят при всех видах к. з., и, следовательно, защиты по такой схеме реагируют на все виды к. з.

2.Отношение тока в реле к фазному току зависит от вида к. з.

3.Токи нулевой последовательности не выходят за пределы треугольника трансформа-торов тока, не имея пути для замыкания через обмотки реле.

Отсюда следует, что при к. з. на землю в реле попадают только токи прямой и обратной последовательностей, т. е. только часть тока к. з

.

4. Схема соединений с двумя трансами тока и одним реле, включенным на разность двух фаз.

В схеме вторичные обмотки ТТ, установленных в двух фазах, соединяются разноименными выводами. К трансформаторам тока реле присоединяется так, что по его обмотке проходит ток равный геометрической разности фазных токов.

Рассматриваемая схема может применяться только для защиты от междуфазных к. з. в тех случаях, когда она обеспечивает необходимую чувствительность при двухфазных к. з. и когда не требуется ее действие при к. з. за трансформатором с соединением обмотки λ/Δ.

5. Схема соединения трансформаторов тока в фильтр токов нулевой последовательности

Ток в реле появляется только при одно и двухфазных КЗ на землю.

Схема применяется в защитах от замыканий на землю.