Основные требования к защите

Поскольку междуфазные напряжения при замыкании на землю остаются неизменными и ток замыкания на землю имеет небольшое значение, однофазные замыкания на землю в сети с изолированными нулевыми точками трансформаторов и генераторов непосредственной опасности для потребителей не представляют. Поэтому быстрого отключения, как правило, не требуется. (Если это не противоречит техники безопасности.)

Однако, повышение фазных напряжений неповрежденных фаз в 1,73 раза может вызвать перекрытие или пробой изоляции на второй фазе, что приведет к образованию двойного замыкания на землю, т.е. двухфазному КЗ.

Длительное прохождение тока однофазного замыкания на землю в месте замыкания также может привести к повреждению изоляции и возникновению междуфазного КЗ. Поэтому чрезмерно длительная работа сети с однофазным замыканием на землю недопустима, и поврежденный участок должен быть выявлен и отключен. (По правилам технической эксплуатации в течение 2-х часов.)

Исходя из вышеизложенного принято выполнять защиту от замыканий на землю в сетях с изолированной нейтралью с действием на сигнал. Персонал переключает потребитель на другую линию и отключает поврежденную.

Однако опыт эксплуатации на многих электростанциях и подстанциях показал, что, зачастую, однофазные замыкания на землю сопровождаются значительно большими перенапряжением неповрежденных фаз чем в 1,73 раза, причем, зачастую, в совершенно удаленных от места КЗ участках сети. Перенапряжения приводят к перекрытию изоляции, особенно состаренной тяжелыми условиями эксплуатации кабельных линий систем собственных нужд КЭС. Через доли секунды однофазное замыкание переходит в двойное, или трехфазное, возникает аварийная ситуация. Защита с действием на сигнал явно в этом случае неэффективна.

Наблюдались тяжелые аварии – например на ТрГРЭС – однофазное замыкание привело к трехфазному, пришлось останавливать блок.

Из статистических данных повреждений в системе СН ТрГРЭС видно, что после внедрения земляных защит электродвигателей 6 кВ с действием на отключение, почти в 3 раза уменьшилось количество случаев перехода замыканий на землю в междуфазные КЗ.

Перенапряжения объясняются тем, что при однофазных замыканиях в сети образуются колебательные контура – емкость – индуктивность. Как следствие, возможность резонанса.

Поэтому на станциях и подстанциях, где столкнулись с этой проблемой пришлось устанавливать более совершенную защиту, действующую на отключение. Она должна быть селективной и иметь высокую чувствительность, так как токи, на которые должна реагировать защита, очень малы (5-10 А). Эти защиты дороги, но её приходится применять там, где необходимо. К сожалению, методик точного расчета, для выявления будут ли перенапряжения в проектируемой сети не разработано до сих пор. Ведутся работы в некоторых институтах. В предлагающихся программах расчета на ЭВМ сети СН КЭС представлены в трехфазном виде. Учитываются кроме активных сопротивлений индуктивности и емкости – взаимные и собственные кабельных линий. Расчет ведется по классическому методу – решение системы диф. уравнений 2-го порядка. Так как в системы СН входит много элементов, этот метод требует значительных машинных ресурсов.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: