матори споживачів трифазні, тобто сам підхід до побудови мережі істотно відрізняється від зарубіжного. Зазначений вище випадок глухого заземлення нейтралі в кабельній мережі 35 кВ, що живить м. Кронштадт, є винятком. Таке рішення було свідомо прийнято проектним інститутом у зв'язку з тим, що струм однофазного замикання в цій мережі становить близько 600 А. Компенсація в даному випадку малоефективна, а надійних високовольтних низькоомних резисторів на момент реалізації рішення в Росії не існувало. br/>
1.2 Характеристика процесів при замиканнях на землю в мережі 35 кВ
Замикання на лініях, однофазні та міжфазні, можна поділити на дугові і металеві. При дугових замиканнях з'єднання струмоведучих частин між собою або землею відбувається через малий опір дугового каналу. Такі замикання можуть виникати внаслідок впливу грозових або внутрішніх перенапруг (при сильному забрудненні гірлянд, ізоляторів), або внаслідок механічних впливів.
Розглянемо виникнення перенапруг в трифазній мережі на прикладі ізольованою нейтралі. На рис. 5а наведена розрахункова схема трифазної мережі. На цій схемі показані фазні ЕРС е з , е ь , е а , індуктивності та опору фаз L і R, а також ємності фаз на землю С і междуфазовая З м .
В
Рис.1.5 Вихідна (а) і перетворена (б) схеми мережі
з ізольованою нейтраллю джерела при замиканнях однієї з фаз на землю
Нехай на фазі А виникає однофазне замикання через нестійку дугу. Тоді для розрахунку виникають перенапруг схему на рис. 1.5.а можна представити у вигляді схеми на рис. 1.5.б. Після запалювання дуги на пошкодженій фазі А ємності С і С м непошкоджених фаз з'єднуються паралельно, як це видно з рис. 1.5.б і відбувається перерозподіл зарядів між ємностями. Перерозподіл вільних зарядів на ємностях С і С м призводить до зниження амплітуди вільних коливань напруги відповідно до співвідношенням С/(С + С м ). Зразкові значення співвідношення С/(С + С м ) для ліній електропередач 35 складають 0,744.
Значення перенапруги при повторному запалюванні дуги можна визначити за формулою
(1.1)
де U н - Початкове значення напруги на непошкоджених фазах у момент повторного запалювання;
U до - Значення усталеного напруги коливань;
- коефіцієнт, що враховує затухання високочастотних коливань, який приймається звичайно рівним 0,9.
Якщо прийняти, що при перовому повторному запалюванні в момент максимуму напруги пошкодженої фази в мережі немає залишкових зарядів, то максимальне перенапруження на пошкодженій фазі, що досягається в перехідному процесі, дорівнюватиме:
(1.2)
Короткочасні перенапруги порядку 3U ф не небезпечні для нормальної ізоляції при робочих напругах до 35 кВ включно. Однак тривалі перенапруги можуть призвести до теплового пробою ізоляції. Крім того, на процес розвитку перенапруг в мережах часто діють додаткові чинники, що підвищують кратність перенапруг. Помічено, зокрема, що при нестійких дугах на непошкоджених фазах часто спрацьовують розрядники, що мають знижену кратність розрядної напруги при робочій частоті. Робота розрядників може призвести до появи перенапруг, небезпечних для ізоляції. Дійсно, якщо відбувається гасіння дуги разрядником на непошкодженій фазі, а пошкоджена фаза заземлена, то відновлюється напруга змінюється від нуля до 2U л = 3,46 U ф . Тому кожен раз, коли відбувається спрацьовування розрядників, на ізоляцію здорових фаз впливає перенапруження 3,46 U ф .
При компенсації ємнісних струмів повітряні і кабельні мережі можуть довгостроково працювати з замкненою на землю фазою. У мережі з ізольованою нейтраллю трансформаторів однофазне замикання може існувати, якщо ємнісний струм замикання перешкоджає самопогасанію дуги в місці замикання. При включенні в нейтраль трансформатора реактора (рис.1.6) через місце замикання разом з ємнісним струмом проходить індуктивний струм, обумовлений індуктивністю реактора L до .
В
Рис.1. 6. Схема мережі з дугогасящей котушкою при однофазному замиканні на землю
Підбираючи відповідне значення індуктивності реактора L до , можна домогтися рівності ємнісний і індуктивного складових струму замикання (Здійснити компенсацію ємнісного струму замикання). Компенсація настане, якщо виконується умова
(1.3)
де w = 314 радий -1 - промислова частота.
Реактор в мережі відіграє подвійну роль. При компенсації зниження струму до залишкового значення I ост , обумовленого активними втратами в мережі, сприяє самопогасанію дуги в місці замикання. Крім того, реактор різко знижує швидкість відновлення напруги на дузі.
Значення залишкового струму I ост можна ви...
