НЕБАЛАНС, ВЫЗВАННЫЙ НЕСИММЕТРИЕЙ ФАЗНЫХ НАГРУЗОК
В рассматриваемой сети отсутствуют нагрузки, имеющие непосредственную связь с землей, поэтому небаланс, вызванный неравенством фазных токов таких нагрузок, не рассматриваем. Однако заземляющие резисторы, включенные в нейтрали понижающих трансформаторов Тр2, Тр3, могут вызвать в защите сети 35 кВ дополнительную составляющую небаланса. Это связано с тем, что из-за несимметрии нагрузок в сети 0,4 кВ могут возникнуть разные токи в фазах сети 10 кВ. Трансформируясь в сеть 35 кВ, эти токи могут привести к смещению нейтрали 35 кВ относительно земли.
Обычно такое смещение не приводит к небалансу по напряжениям и токам нулевой последовательности в сети 35 кВ, однако при наличии заземляющих резисторов в нейтралях понижающих трансформаторов Тр1 и Тр2 приводит к тому, что смещение их нейтралей вызывает появление дополнительного небаланса токов и напряжений нулевой последовательности. Для того чтобы рассчитать эту составляющую небаланса, необходимо знать разницу в нагрузках фаз. На стадии проектирования эти данные отсутствовали.
Предварительно значение рассматриваемой составляющей небаланса было принято равным 2,5% фазного напряжения. В процессе эксплуатации значения небаланса в различных режимах должны быть уточнены замерами реальных величин.
РАСЧЕТ УСТАВОК ЗАЩИТЫ ОТ ЗАМЫКАНИЙ НА ЗЕМЛЮ НА ПИТАЮЩЕЙ ПОДСТАНЦИИ
Уставка по напряжению защиты от ОЗЗ определяется, как
|
|
|
, (3)
где Кн – коэффициент запаса, величина которого может быть принята равной 1,2–1,3;
(4)
При выборе уставки для основного комплекта защиты величину Uнб. нес. ТН учитывать не следует.
, (5)
где Uф – фазное напряжение.
Уставка защиты по времени была выбрана равной 1,0 с для того, чтобы согласовать по селективности релейную защиту, установленную на питающей подстанции, и селективную сигнализацию КС1 и КС2.
ПРОВЕРКА ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ЗАЩИТЫ
Выше отмечалось, что в рассматриваемом случае воздушные линии проложены по территории, для которой характерны участки с высоким удельным сопротивлением грунта (скальный грунт). Кроме того, зимой возможно падение провода на снег, что также приводит к появлению в месте ОЗЗ большого переходного сопротивления.
Предлагается определять напряжение нулевой последовательности 3U0 при ОЗЗ через переходное сопротивление RП следующим образом:
, (6)
где b – коэффициент полноты замыкания.
Комплексное значение коэффициента b может быть определено по следующему выражению:
, (7)
где RП – значение переходного сопротивления в месте ОЗЗ;
CΣ – суммарная емкость сети;
ZН– сопротивление, через которое нейтраль сети соединена с землей.
|
|
|
Путем несложных преобразований можем найти модуль b величины.
, (8)
где YR = 1 / RN;
YC – емкостная проводимость сети.
Общее сопротивление заземляющих резисторов в рассматриваемом случае
равнялось 2 кОм, суммарный расчетный емкостный ток в месте ОЗЗ в полной схеме сети – IC =19,7 А. Учитывая, что
, 1/Ом , (9)
в соответствии с (8) легко определить величину b для данной конкретной сети при различных значениях переходного сопротивления RП .
Величина b тесно связана с расчетным коэффициентом чувствительности защиты Кч . Защита перестанет чувствовать ОЗЗ при 
. Если принять значение нормируемого коэффициента чувствительности равным 2,0, то в рассматриваемом случае защита будет чувствовать ОЗЗ с переходным сопротивлением не больше 1,3 кОм. Если же принять Кч.норм = 1,5, то предельное переходное сопротивление, при котором защита еще будет ощущать ОЗЗ, составит примерно 0,7 кОм.
Достаточна ли такая чувствительность защиты для рассматриваемого объекта?
В одном из опытов ОЗЗ на воздушной ЛЭП в сети 35 кВ было отмечено переходное сопротивление порядка 5,0 кОм.
В результате можно прийти к выводу, что нормируемые коэффициенты чувствительности могут не обеспечить необходимой чувствительности защиты воздушных ЛЭП от ОЗЗ на рассматриваемом силовом объекте.
В соответствии с описанным выше, уставка по напряжению для основного комплекта защиты, установленного на питающей подстанции, была принята равной 12% фазного напряжения, что соответствует предельному переходному сопротивлению, равному 7,0 кОм. Уставка резервного комплекта с учетом дополнительного небаланса, вызванного неидентичностью фаз измерительного трансформатора напряжения, составила 14%, что соответствует предельному значению RП, равному 6,0 кОм. В принципе можно представить себе ситуацию (зима, сухой снег), когда переходное сопротивление превысит расчетные значения. Каков же выход из создавшегося положения? Ясно, что невозможно во всех реальных случаях обеспечить чувствительность защиты от ОЗЗ, реагирующей на токи и напряжения нулевой последовательности, к замыканиям на землю, сопровождающимся значениями в десятки килоом. В то же время лежащий на земле провод линии 35 кВ, находящийся под напряжением, может представлять большую опасность для туристов и других людей, которые могут оказаться в районе трассы ЛЭП. Установка защиты от обрывов, реагирующей на ток обратной последовательности, не всегда эффективна на ЛЭП, имеющих малые токи нагрузки в нормальном режиме работы, как это имеет место на рассматриваемом объекте.
Удачное решение предлагаемой задачи имеется в принятой к установке защите от ОЗЗ типа Р-142 фирмы AREVA. Здесь есть специальная опция обнаружения обрыва проводов воздушных ЛЭП. Защита содержит элемент, который измеряет отношение токов обратной последовательности и прямой последовательности (I2 / I1). Оно будет меняться в меньшей степени, чем измерение тока обратной последовательности, так как отношение почти неизменно при изменении тока нагрузки. Следовательно, можно получить более низкую уставку и чувствительную защиту. Для успешной работы защиты требуется минимальное значение тока обратной последовательности, равное 8% от тока прямой последовательности. Проведенные натурные испытания подтвердили адекватность выбранных типов защит требованиям защищаемого объекта. Выбранные уставки также не потребовали изменений.
|
|
|
|
|
|
ЧАСТЬ 5
ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ В СЕТЯХ 6–35 кВ
РАСЧЕТ УСТАВОК НЕНАПРАВЛЕННЫХ ТОКОВЫХ ЗАЩИТ
Дата добавления: 2019-02-22; просмотров: 359; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!