Небаланс по напряжению нулевой последовательности, вызванный неидентичностью характеристик фазных обмоток трансформаторов напряжения
Для измерения напряжения 3U0 в сетях 6–10 кВ, как правило, используются трехфазные пятистержневые трансформаторы напряжения с двумя вторичными обмотками, одна из которых соединена по схеме звезды, а вторая – по схеме разомкнутого треугольника, реализующая фильтр напряжения нулевой последовательности.
В некоторых случаях для измерения напряжения в качестве ФННП используется группа из трех однофазных ТН.
| Рис. 2. Появление тока небаланса при наличии угловой погрешности 3I0 – первичный емкостный ток в неповрежденной линии, отстающий от напряжения 3U0 на угол в 90 электрических градусов. |
При несимметрии параметров фильтров напряжения нулевой последовательности (трансформаторов напряжения) или его нагрузок, на выводах обмоток, соединенных в «разомкнутый треугольник», может появиться напряжение небаланса. Величину этого небаланса на разомкнутых зажимах нулевых обмоток, приведенную к первичной обмотке, можно оценить по заданной допустимой погрешности измерения фазных напряжений следующим образом:
, (1)
где UФ – фазное напряжение сети;
fи – погрешность ТН.
Небаланс по току нулевой последовательности трехтрансформаторного фильтра токов нулевой последовательности
В сетях с воздушными ЛЭП напряжением 35 кВ обычно не удается установить кабельные трансформаторы тока нулевой последовательности и в защите от ОЗЗ приходится использовать трехтрансформаторный фильтр токов нулевой последовательности. В этом случае, как правило, возникает довольно большой небаланс, который должен быть учтен в расчетах
|
|
|
.
3.Небаланс по току 3I0 кабельных трансформаторов тока нулевой последовательности.
Рассматриваемая составляющая тока небаланса изменяется примерно пропорционально токам нагрузки. Величину небаланса при произвольной нагрузке Iнб.ТТНП приближенно можно определить следующим образом:
, (2)
где Iнб.300 – ток небаланса ТТНП при протекании по кабелю тока в 300 А;
Iнаг – реально протекающий ток (ампер).
Небаланс, вызванный угловыми погрешностями измерительных трансформаторов (в первую очередь для защит, реагирующих на активный ток)
Существует ещё одна составляющая токов небаланса, вызванная угловыми погрешностями измерительных трансформаторов и датчиков защиты. На рис. 2 приведена векторная диаграмма, иллюстрирующая рассматриваемый вопрос.
Предположим, что мы хотим построить направленную защиту от ОЗЗ, реагирующую на активный ток. В рассматриваемом случае рабочий сигнал в такой защите отсутствует, поскольку протекающий по защите ток – чисто емкостный. Однако если за счет угловых погрешностей измерительных трансформаторов тока, напряжения, а также соответствующих датчиков защиты вторичное значение тока нулевой последовательности 3I'0 окажется повернутым относительно первоначального положения на угол ά, как это показано на рис. 2, то появится соответствующий небаланс. При этом защита будет ощущать активный ток Iнб.угл, равный проекции вектора тока на вектор напряжения 3U0. При этом модуль тока небаланса Iнб.угл составит:
|
|
|
, (2)
где ά – суммарная угловая погрешность измерительных трансформаторов тока, напряжения и датчиков защиты.
Рассматриваемая составляющая тока небаланса появляется в защите в режиме внешнего ОЗЗ, и её необходимо учитывать при расчете тока срабатывания направленных токовых защит нулевой последовательности, реагирующих на активный ток.
Литература
1. Шалин А.И. Замыкания на землю в сетях 6–35 кВ. Направленные защиты. Характеристики, особенности применения // Новости ЭлектроТехники. – 2005. – № 6 (36).
2. Шалин А.И. Замыкания на землю в сетях 6–35 кВ. Направленные защиты. Влияние электрической дуги на направленные защиты // Новости ЭлектроТехники. – 2006. – № 1 (37).
3. Патент 2071624 (Российская Федерация). Устройство для централизованной направленной защиты от замыканий на землю / Шалин А.И. – Опубл. в Бюллетене № 1, 1997.
4. Патент 2157038 (Российская Федерация). Устройство для выявления присоединения с замыканием на землю в сети с изолированной нейтралью / Шалин А.И. – Опубл. в Бюллетене № 27, 2000 г.
5. Шалин А.И., Щеглов А.И. Централизованная защита от замыканий на землю в сетях 35 кВ // Известия академии наук РФ. Энергетика. – 2002. – № 2. – С.104–116.
6. Шабад М.А. Расчеты релейной защиты и автоматики распределительных сетей: Монография. – 4-е изд., перераб. и доп. – СПб.: ПЭИПК, 2003. – 350 с.
7. Руководящие указания по релейной защите. Выпуск 12. Токовая защита нулевой последовательности от замыканий на землю линий 110–500 кВ. Расчеты. – М.: Энергия, 1980. – 87 с.
8. Сирота И.М. Трансформаторы и фильтры напряжения и тока нулевой последовательности. – Киев: Наукова Думка, 1983. – 267 с.
9. Шалин А.И. Замыкания на землю в сетях 6–35 кВ. Случаи неправильных действий защиты // Новости Электротехники. – 2005. – № 2 (32).
|
|
|
10. Бухтояров В.Ф., Маврицын А.М. Защита от замыканий на землю электроустановок карьеров. – М.: Недра, 1986. – 184 с.
11. Шалин А.И. Замыкания на землю в сетях 6–35 кВ. Пример расчёта уставок // Новости ЭлектроТехники. – 2005. – № 4 (34).
12. Шалин А.И. Замыкания на землю в сетях 6–35 кВ. Особенности возникновения и приборы защиты // Новости ЭлектроТехники. – 2005. – № 1 (31).
13. Вайнштейн Р.А., Головко С.И. О гармоническом составе токов нулевой последовательности в сетях с компенсацией емкостного тока при замыкании на землю через перемежающуюся дугу // Изв. вузов. Сер. Энергетика. – 1978. – № 12. – С. 14–19.
14. Фальк Ю.П. Усовершенствование защиты от замыканий на землю в сетях 6–10 кВ на основе исследования вероятностных характеристик электрических величин при перемежающихся дуговых замыканиях: Дисс. на соискание степени к.т.н. Защищена 30.05.1987. – Новосибирск, 1987. – 208 с.
15. Шестакова В.В. Усовершенствование защиты от замыканий на землю в сетях с компенсацией емкостного тока и в сетях постоянного оперативного тока: Дисс. на соискание степени к.т.н. Защищена 13.06.2000. – Новосибирск, 2000. – 168 с.
16. Шуин В.А., Гусенков А.В. Защиты от замыканий на землю в электрических сетях 6–10 кВ. – М.: НТФ Энергопрогресс, 2001. – 104 с.
17. Жежеленко И.В. Высшие гармоники в системах электроснабжения промпредприятий. – М.: Энергоатомиздат, 2004. – 259 с.Литература
|
|
|
18. Шалин А.И. Замыкания на землю в сетях 6–35 кВ. Расчет уставок ненаправленных токовых защит // Новости ЭлектроТехники. – 2005. – № 5 (35).
19. Кискачи В.В. Защита от однофазных замыканий на землю в сетях напряжением 6–10 кВ с различным режимом заземления нейтрали типа ЗЗН. – М.: ИПКгосслужбы, 2001. – 63 с.
20. Защита электрических сетей. Sepam 1000+ серии 40. Merlin Gerin. Руководство по установке и применению. Материалы фирмы Schneider Electric.
21. Вавин В.Н. Релейная защита блоков турбогенератор-трансформатор. – М.: Энергоатомиздат, 1982. – 256 с.
22. Шалин А.И., Политов Е.Н. Защита от замыканий на землю, реагирующая на сопротивление и проводимость цепи нулевой последовательности / Электроэнергетика. Сборник научных трудов. Часть 1. Новосибирск, НГТУ, 2002. – С. 72–82.
23. Шалин А.И., Политов Е.Н. Исследование характеристик дистанционных алгоритмов в защите от замыканий на землю / Избранные труды НГТУ – 2004. Новосибирск, изд-во НГТУ, 2004. – С. 4–17.
24. Jeff Roberts, Dr. Hector J. Altuve, and Dr. Daqing Hou. Review of ground fault protection methods for grounded, ungrounded and compensated distribution systems. Http/www Selcom. 10.11.2003.
25. Шалин А.И., Политов Е.Н. Анализ характеристик направленных защит от замыканий на землю в сетях 6–35 кВ / Энергетика: экология, надежность, безопасность. Материалы докладов восьмой всероссийской научно-технической конференции. – Томск: изд-во ТПУ, 2002. – Том 2. – С. 35–39.
26. Шалин А.И., Хабаров А.М. Защита от замыканий на землю в сетях 6–35 кВ, реагирующая на отношение тока в резисторе к току в линии / Материалы докладов девятой всероссийской научно-технической конференции «Энергетика: экология, надежность, безопасность». – Томск, изд-во Томского политехнического университета, 2003. – Том 1. – С. 117–120.
27. Jeff Roberts, Dr. Daqing Hou, Fernando Calero, Dr. Hector J. Altuve. New directional grounf-fault elements improve sensitivity in ungrounded and compensated networks. (www.selinc.com, 10.01.02.)
28. Шалин А.И., Хабаров А.М., Кондранина Е.А. Поперечная дифференциальная направленная защита нулевой последовательности от замыканий на землю в сети 35 кВ / Материалы докладов одиннадцатой всероссийской научно-технической конференции «Энергетика: экология, надежность, безопасность». – Томск: изд-во ТПУ, 2005. – С.168–170.
29. Шалин А.И. Замыкания на землю в сетях 6–35 кВ. Достоинства и недостатки различных защит // Новости ЭлектроТехники. – 2005. – № 3 (33).
30. Андреев В.А. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения. – М.: Высшая школа, 1991. – 496 с.
31. Александров А.М. Выбор уставок срабатывания защит асинхронных электродвигателей напряжением выше 1 кВ / Изд-во ПЭИк – СПб, 2001.
32. Челазнов А.А. Разработка технических регламентов и стандартов в области энергетики ОАО «Газпром» // Труды третьей всероссийской научно-технической конференции «Ограничение перенапряжений и режимы заземления нейтрали сетей 6–35 кВ» / Новосибирск, 2004. – С.12–25.Борухман В.А. Об эксплуатации селективных защит от замыканий на землю в сетях 6–10 кВ и мероприятиях по их совершенствованию // Энергетик. – 2000. – №1. – С. 20–22. Лихачёв Ф.А. Замыкания на землю в сетях с изолированной нейтралью и с компенсацией ёмкостных токов. – М.: Энергия, 1971. – 152 с.
33. Цапенко Е.Ф. Замыкания на землю в сетях 6–35 кВ. – М.: Энергоатомиздат, 1986. – 128 с. Шуцкий В.И.,Жидков В.О., Ильин Ю.Н. Защитное шунтирование однофазных повреждений электроустановок. – М.: Энергоатомиздат, 1986. – 151 с. Нестеров С.В.,
34. Щеглов А.И., Целебровский Ю.В. Анализ осциллограмм токов и напряжений при однофазных дуговых замыканиях в сети 10 кВ с резистивным сопротивлением в нейтрали // Ограничение перенапряжений и режимы заземления нейтрали сетей 6–35 кВ: Труды второй Всероссийской научно-технической конференции. – Новосибирск, 2002. – 200 с. 35. Вайнштейн Р.А., Карбышев А.Ф., Фальк Ю.П. Влияние заземляющего резистора на работу защиты от замыканий на землю при перемежающихся замыканиях // Быстродействующая релейная защита и противоаварийная автоматика электрических систем. – Новосибирск: Изд-во НЗТИ, 1987. – С. 79–82.
36. Вайнштейн Р.А., Карбышев А.Ф. Обоснование выбора тока срабатывания защиты от замыканий на землю в сети с изолированной и заземлённой через резистор нейтралью // Управление режимами электроэнергетических систем. – Новосибирск: Изд-во НГГУ, 1994. – С.105–110.
37. О повышении надежности сетей 6 кВ собственных нужд энергоблоков АЭС / Циркуляр Ц-01-97(Э). – М.: Росэнергоатом, 1997.
38. Федосеев А.М. Релейная защита электрических систем. – М.: Энергия, 1976. – 560 с.
39. Корогодский В.И., Кужеков С.Л., Паперно Л.Б. Релейная защита электродвигателей напряжением выше 1 кВ. – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 248 с
40. Лурье А.И., Панибратец А.Н., Зенова В.П. и др. Серия нейтралеров типа ФМЗО для работы с управляемыми подмагничиванием дугогасящими реакторами серии РУОМ в распределительных сетях с изолированной нейтралью // Электротехника. – 2003. – №1.
41. Электротехнический справочник. Том 3. Производство, передача и распределение электрической энергии/ Под общей редакцией профессоров МЭИ В.Г. Герасимова и др. (гл. редактор А.И. Попов) – 8-е изд. – М.: Издательство МЭИ, 2002. – 964 с.
Дата добавления: 2019-02-22; просмотров: 363; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!