микання на землю більше 5 ... 10 А. У цьому випадку потрібно включення в нейтраль мережі високовольтного резистора і пристроїв для його підключення, до складу яких крім комутаційних апаратів можуть входити спеціальні трансформатори, необхідні для підключення резисторів. У мережах з струмом замикання на землю до 5 А додаткові капітальні витрати зменшуються практично до нуля, так як в цьому випадку представляється можливим обійтися наявними в мережі вимірювальними трансформаторами НТМІ і низьковольтними резисторами.
За рахунок зниження пошкоджуваності елементів мережі і поліпшення якості роботи пристроїв захисту від однофазних замикань на землю значно зменшується і експлуатаційні витрати.
2.2 Аварійні струми при однофазних замиканнях на землю в сталому режимі
Для оцінки характеру процесів у мережах з різними режимами нейтралі і впливу їх на умови електробезпеки і працездатність застосовуваних і створюваних засобів захисту від замикань на землю, необхідно вивчити характер зміни амплітудних і фазових значень напруги і струмів нульової послідовності в сталому і перехідному режимах однофазного замикання.
Найбільш поширеним і доступним методом дослідження аварійних режимів в системах електропостачання є метод математичного моделювання, заснований на формалізації досліджуваних процесів і побудови приватних математичних моделей. Використання для цієї мети активного експерименту в умовах діючої системи електропостачання пов'язана з організаційними труднощами і, крім того, пов'язано зі створенням умов підвищеної небезпеки ураження електричним струмом і зі створенням небезпечних для обладнання аварійних режимів. У загальному випадку математичну модель як сукупність математичних виразів, що зв'язують параметри об'єкта з характеристиками досліджуваного процесу, отримують в результаті формалізації досліджуваного процесу та побудови його формалізованої схеми з необхідної ступенем наближення до дійсності/9, 11 /.
У симетричній трифазній системі лінійні (міжфазні) напруги представляють рівносторонній трикутник. При відсутності навантаження вектори фазних напруг, ,, при суворому рівність провідностей ізоляції фаз мережі відносно землі утворюють симетричну трипроменеву зірку фазних напруг, а нейтраль мережі має потенціал, рівний потенціалу землі. При порушенні рівності провідностей ізоляції фаз мережі відносно землі точка нульового потенціалу системи зміститься, і нейтраль системи отримає потенціал щодо землі, а симетрія фазних напруг щодо землі порушиться.
На підставі загальноприйнятих припущень схема заміщення розподільчої мережі для дослідження аварійних струмів буде мати вигляд представленої на рис. 2.4. Отримана схема враховує у своїй структурі лише ті елементи і зв'язки, які надають істотне вплив на досліджувані аварійні струми при замиканнях однієї фази на землю. На малюнку прийняті наступні позначення: - провідність нейтральної точки мережі відносно землі;- Провідності відповідно фаз А, В і С відносно землі; y - провідність перехідного опору в точці замикання;- Напруга зсуву нейтралі мережі або напруга нульової послідовності;- Фазні напруги живильного трансформатора (напруги фаз мережі відносно нейтралі системи);- Струм через провідність нейтральної точки мережі відносно землі;- Струми через провідності щодо землі відповідних фаз;- Струм однофазного замикання на землю.
Малюнок 2.4 - Схема заміщення розподільчої мережі
2.2.1 Мережа з повністю ізольованою нейтраллю З урахуванням того, що
і беручи до уваги, що система є симетричною, для якої справедливе співвідношення
,
після відповідних підстановок і перетворень отримаємо в загальному вигляді вираз для струму однофазного замикання на землю в мережі з повністю ізольованою нейтраллю
де і, - напруги фаз мережі відносно землі R і C - відповідні активний опір ізоляції і ємність всієї електрично пов'язаної мережі відносно землі; r - перехідний опір в точці замикання фази на землю.
Чинне значення струму однофазного замикання на землю, що враховує всі складові ізоляції відносно землі мережі з повністю ізольованою нейтраллю:
У реальних мережах напругою 6 кВ системи електропостачання шахт активна складова опору ізоляції відносно землі більш ніж на порядок перевищує емкостную складову і, природно, має незначний вплив на значення струму замикання на землю. Можна, без урахування названого опору, отримати спрощену формулу для струму замикання
2.2.2 Мережа з компенсованій нейтраллю
Прийнявши на схемі заміщення, представленої на рис. 2.4 провідність нейтральної точки мережі відносно землі рівний провідності компенсуючого пристрою, і вважаючи вимикач Q, що знаходяться у включеному положенні, провівш...
