33. Работа вл и кабельных линий с замыканием на землю. Допустимые условия, возможные последствия. Организационно технические мероприятия

в сетях с изолированной нейтралью замыкание фазы на землю не является КЗ и не требует немедленного отключения, что позволяет сохранить работоспособность этих сетей при длительных замыканиях фазы на землю путем определения, выделения и отключения места повреждения, а также создания временной схемы питания потребителей без их обесточивания. Нельзя допускать ошибочной недооценки опасности однофазных замыканий, основной из которых является возможность возникновения перемежающихся дуговых замыканий фазы на землю, сопровождающихся большой кратностью перенапряжений на элементах сети. Совместное воздействие заземляющей дуги и перенапряжений создаёт весьма тяжелые условия для работы изоляции. Термическое действие дуги и перенапряжения зачастую однофазные замыкания на землю переводят в многофазные короткие замыкания или многоместные пробои изоляции на поврежденной фазе с групповым выходом из строя электрооборудования. Замыкание фазы на землю в сетях такого напряжения могут привести к следующим неприятным последствиям.

В сети появляются перенапряжения порядка 2,4 – 3,5 кратных по сравнению с фазным, что может привести к пробою изоляции неповреждённых фаз и переходу ОЗЗ в «двухместное» или двойное замыканий на землю по своим характеристикам близкое к двухфазным коротким замыканиям (КЗ). Возможны явления феррорезонанса, от которых в рассматриваемых сетях чаще всего выходят из строя трансформаторы напряжения. На воздушных ЛЭП ОЗЗ часто происходит при обрыве провода и падению его на землю. При этом возникает опасность поражения людей и животных электрическим током. Перекрытие фазной изоляции на арматуру железобетонной опоры, если ЛЭП долго не отключается, может привести к разрушению бетона опоры в месте его соприкосновения с землёй. В результате опора теряет свою прочность и «ложится» на землю. Если ОЗЗ длительно не отключается, существенно повышается вероятность возникновения пожаров

применяются следующие основные разновидности защит от однофазных замыканий на землю (ОЗЗ).

1. Защиты, измеряющие напряжение нулевой последовательности.

2. Ненаправленные защиты, регистрирующие составляющую промышленной частоты тока нулевой последовательности.

3. Направленные защиты, реагирующие на составляющие промышленной частоты тока и напряжения нулевой последовательности.

4. Защиты, фиксирующие «наложенный» ток с частотой, отличной от промышленной.

5. Защиты, реагирующие на высокочастотные составляющие в токе нулевой последовательности, возникающие естественным путём.

6. Защиты, реагирующие на составляющие тока и напряжения нулевой последовательности в переходном процессе ОЗЗ.

34. Компенсации емкостного тока замыкания на землю, условия применения,технические решения, изменрения, требования, схемы соединения

работа электрических сетей напряжением 3-35 кВ может предусматриваться как с изолированной нейтралью, так и нейтралью заземленной через дугогасящий реактор или резистор. Компенсация емкостного тока замыкания на землю должна применяться при значениях этого тока в нормальных режимах:

- в сетях 3-20 кВ, имеющих железобетонные и металлические опоры на воздушных линиях электропередачи, и во всех сетях напряжением 35 кВ – более10 А;

- в сетях, не имеющих железобетонных и металлических опоры на воздушных линиях электропередачи:

более 30 А при напряжении 6 кВ; более 20 А при напряжении 10 кВ; более 15 А при напряжении 35 кВ;

Суть компенсации емкостных токов однофазных замыканий на землю (ОЗЗ). Как было замечено, при замыкании фазы на землю (пробое) через место ОЗЗ протекает емкостный ток. Этот ток при ближайшем рассмотрении обусловлен емкостями двух оставшихся (неповрежденных) фаз, заряженных до линейного напряжения. Токи этих фаз, сдвинутые друг относительно друга на 60 электрических градусов, суммируются в точке повреждения и имеют по величине тройное значение фазного емкостного тока. Отсюда и определяется величина тока ОЗЗ через место повреждения: . Этот емкостный ток можно скомпенсировать индуктивным током дугогасящего реактора (ДГР), установленного в нейтраль сети. При ОЗЗ в сети на нейтрали любого присоединенного к ней трансформатора, обмотки которого соединены в звезду, появляется фазное напряжение, которое, если имеется вывод нейтрали, присоединенный к высоковольтной обмотке реактора L, инициирует индуктивный ток реактора через место пробоя. Этот ток направлен встречно емкостному току ОЗЗ и может его компенсировать при соответствующей настройке реактора

Пути прохождения токов ОЗЗ через элементы сети

35. Напряжение несимметрии в сетях с компенсацией емкостного тока, причины, допустимые величины, меры по устранению несимметрии

Несимметрия токов и напряжений — явление, при котором амплитуды фазных напряжений (токов) и/или углы между ними не равны между собой.

несимметрия токов в сети, обусловленная неравенством нагрузки по фазам[1].

В зависимости от схемы соединения вторичных обмоток трёхфазного трансформатора на питающей подстанции возможны различные последствия несимметрии.

Так при соединении обмоток звездой и четырёхпроводном питании потребителей (с нулевым проводом), возможны следующие ситуации:

Обрыв нулевого провода — в этом случае линейное напряжение остается неизменным, а фазовые напряжения распределяются между однофазными потребителями пропорционально их электрическому сопротивлению.

Короткое замыкание фазного провода на нулевой — в этом случае, если не сработает защита от коротких замыканий, напряжение между оставшимися фазами и нулевым проводом также увеличится. Значение напряжений в этом случае трудно предсказать, так как они сильно зависят от сопротивления проводов и внутреннего сопротивления трансформатора.

Для устранения несимметрии фазных токов и напряжений применяют специальные трансформаторы с симметрирующими устройствами:

Для сетей 6(10)/0,38 кВ — трансформаторы масляные с симметрирующим устройством (например, типа ТМГСУ).

Для сетей 380/220 В — трансформатор симметрирущий трёхфазный (например, типа ТСТ

специальные быстродействующие электронные силовые устройства могут применяться для ограничения дисбаланса. Эффект их применения основан на быстром изменении величины дополнительного сопротивления, компенсирующего отклонения на каждой фазе