2.6.Однофазные короткие замыкания

в сети с заземленной нейтралью.

Однофазные к.з. является характерным видом повреждения для сетей с большим током к.з. на землю. Такие сети в Росси (110кВ и выше) работают с глухозаземленной нейтралью. При этом заземляются все или часть нейтралей силовых трансформаторов имеющих соединение Y/, и обычно все нейтрали автотрансформаторов.

1-но ф.к.з. представляют в целом также тяжелый вид повреждения, хотя и менее опасным с точки зрения устойчивости и сохранения силовой нагрузки, чем многофазные к.з. Поэтому установка быстродействующих защит от этого вида повреждений также необходима. Защита может действовать как на отключение трех, так и на отключение одной фазы.

2.7.Однофазные замыкания на землю

в сетях с малыми токами к.з. на землю.

Сети с малыми токами замыкания на землю работают с нейтралью, изолированной или заземленной через высокоомное сопротивление. В России к ним относятся воздушные и кабельные линии напряжением 3-35кВ, а иногда 110кВ ( в северных районах). Высокоомными заземляющими устройствами обычно являются дугогасящие катушки.

Соотношение напряжений в случаях однофазных замыканий на землю при разных режимах заземления нейтралей имеет ряд общих свойств. Фазы сети имеют по отношению к земле примерно одинаковые емкости. Поэтому при нормальной работе фазы линии имеют напряжения относительно земли, равны эквивалентной ЭДС, а нейтраль системы - потенциал земли (нуль).

В случае однофазного металлического замыкания на землю в точке К фаза А получает пе=потенциал земли, т.е. . Падения напряжения в рассматриваемой сети от малых токов повреждения ничтожны. Поэтому во всех точках сети напряжение фазы А также снижается до нуля. Нейтраль системы получает по отношению к земле смещение:

.

Напряжения неповрежденных фаз В и С оказываются теперь равными :

В сети появляется напряжение нулевой последовательности:

Поскольку напряжения во всех точках сети остаются практически неизменными, распределенные емкости фаз могут быть заменены сосредоточенными емкостями того же значения, присоединении к фазам линии. Через место повреждения в землю проходит ток, определяемый напряжением нулевой последовательности U₀ и сопротивлениями фаз системы по отношению к земле, равными при пренебрежении активными проводимостями . При условном направлении токов к месту повреждения, учитывая, что в месте повреждения U₀⁽¹⁾=-Е_ф получаем :

Таким образом, ток I⁽¹⁾_зА опережает ЭДС Е_А на 90⁰.

При однофазных замыканиях на землю в сетях с малыми токами замыкания на землю искажаются только фазные напряжения. Треугольник междуфазных напряжений остается неизменным. Поэтому к фазам нагрузки продолжают подводиться нормальные напряжения (измеряемые расстоянием от центра тяжести треугольника до его вершин) и бесперебойность работы напряжений не нарушается. Токи в месте пробоя имеют небольшие значения и быстро произвести значительные нарушения ( например, пережог междуфазной изоляции в 3-х фазных кабелях) не могут.

Таким образом, однофазные замыкания при правильно поддерживаемом режиме заземления нейтрали непосредственной опасности для потребителей и системы не представляют. Учитывая это обстоятельство возможное отсутствие у потребителей резерва, а также целесообразность уменьшения количества защищаемых устройств в системе защиту от замыканий на землю в рассматриваемых типах сетях выполняют обычно действующей на сигнал. Контроль изоляции осуществляется в сетях 6-10кВ. для создания селективной сигнализации применяется защита, реагирующая на токи повреждения нулевой последовательности (емкости или остаточное), иногда в сочетании с напряжениями нулевой последовательности.