Полная версия

Главная arrow Прочие arrow Наладка устройств электроснабжения напряжением выше 1000 В

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Несимметричное короткое замыкание.

В трехфазных сетях могут возникать следующие виды несимметричных КЗ: двухфазное, однофазное и замыкание двух фаз на землю.

При двухфазном КЗ, например, между фазами В и С, фазные напряжения их равны 0,5 Еа (Ед — ЭДС неповреждённой фазы А). Напряжения в нейтрали генератора и трансформатора (независимо от того, заземлена она или нет) равны нулю. По мере удаления от места повреждения напряжение фазы А остаётся неизменным, напряжения повреждённых фаз изменяются. На шинах напряжение опережающей фазы В больше, чем отстающей С. Напряжение прямой последовательности имеет наименьшее значение в месте повреждения и возрастает по направлению к источнику питания. Напряжение обратной последовательности, наоборот, максимально в точке повреждения и снижается в том же направлении.

Двухфазное КЗ на землю в сети с изолированными нейтралями (или заземлёнными через дугогасительные реакторы). В России это обычно сети с напряжением 3-35 кВ. От предыдущего отличаются только тем, что повреждённые фазы принуждённо приобретают потенциал земли; появляется напряжение нулевой последовательности, практически одинаковое во всей сети. Нейтраль системы (трансформатора) получает по отношению к земле смещение 0,5 ЕА, а напряжение неповреждённой фазы возрастает до 1,5 Еа.

Двухфазное КЗ на землю в сеты с глухозаземлёнными нейтралями могут сопровождаться сильным снижением как междуфазного, так и фазных напряжений повреждённых фаз (до нуля в месте КЗ), и появлением составляющих нулевой последовательности не только в фазных напряжениях (как в сетях с изолированными нейтралями), но и в токах.

Однофазные КЗ в сети с глухозаземлёнными нейтралями. Являются наиболее частыми в таких сетях (60 - 90%). Иногда ток однофазного КЗ (ОКЗ) превышает даже ток ТКЗ. В общем случае токи проходят по неповреждённым фазам даже при отсутствии токов нагрузки, достигая в пределе значения тока КЗ в повреждённой фазе. В фазах линии появляется ток нулевой последовательности, равный по значению одной трети тока КЗ, проходящего через место повреждения, и совпадающий с ним по фазе. Напряжение в точке КЗ равно 1/3 геометрической суммы напряжений неповреждённых фаз, т.е. близко к ЭДС повреждённой фазы.

Однофазные КЗ представляют собой тяжёлый вид повреждения, хотя и менее опасный для системы энергоснабжения, чем многофазные КЗ, и должны отключаться по возможности быстро. Защита может действовать на отключение всех трёх фаз линии или только одной повреждённой с последующим её АПВ. Последний способ оказывается целесообразным для магистральных линий (преимущественно одноцепных) и в некоторых других случаях.

Однофазные замыкания на землю в сети с изолированными нейтралями или заземлёнными через дугогасящие реакторы (с резонансной настройкой). Это - характерный вид повреждений для сетей 3 - 35 кВ и частично - более высокого напряжения (например, в северных районах).

Если фазы сети имеют между собой и по отношению к земле одинаковые ёмкости, в нормальном режиме фазные токи симметричны и сумма их равна нулю. Напряжение нейтрали относительно земли также близко к нулю. При КЗ напряжения неповреждённых фаз возрастают в 4ъ раз, но междуфазные напряжения остаются неизменными, к фазам нагрузки подводятся нормальные напряжения и бесперебойность питания потребителей не нарушается. Токи в месте пробоя малы и кратковременное протекание их к существенным разрушениям не приводит.

Защиту выполняют обычно с действием только на сигнал. Селективная защита часто осуществляется с помощью специальных высокочувствительных устройств, реагирующих на токи нулевой последовательности, а в сетях с дугогасящими катушками - на токи высших гармоник, поскольку для них компенсация отсутствует. В условиях повышенной опасности (например, сети 6 - 10 кВ торфяных предприятий) защита работает на отключение без выдержки времени.

Расчет параметров сети при несимметричных КЗ принято производить методом симметричных составляющих. Сущность этого метода состоит в том, что любую несимметричную трёхфазную систему векторных величин А, В, С (токов, напряжений) можно представить в виде геометрической (векторной) суммы трёх симметричных систем: прямой А), В), Сь обратной А2, В2, С? и нулевой Ао, Во, Со последовательности. На рис.6.4 в качестве примера показано построение вектора А несимметричной системы путём суммирования векторов А|, А2 и А0 (тонкие линии).

В свою очередь, симметричные составляющие получаются суммированием в определённом порядке векторов исходной системы, как это показано на рис. 6.4 для определения вектора А[. Здесь коэффициенты а и а2 обозначают поворот вектора против часовой стрелки на 120 и 240 град. эл. соответственно; точка над символом указывает на векторный характер величины.

Разложение несимметричной системы векторов на симметричные составляющие

Рис.6.4. Разложение несимметричной системы векторов на симметричные составляющие

Следует отметить, что при таком построении получается вектор утроенной длины (ЗА|, а не А|), и потому найденное значение каждой величины необходимо делить на 3. Симметричным составляющим тока и напряжения соответствуют и сопротивления прямой, обратной и нулевой последовательностей - активные Г| г2. г0. реактивные Х|, х2,хо и полные Zi,Z2.Z3i причём для несимметричной системы

Активное, индуктивное и полное сопротивления прямой последовательности любого элемента цепи - это его сопротивления при симметричном режиме работы фаз. Для тех элементов цепи, у которых взаимоиндукция между фазами не зависит от порядка чередования фаз, сопротивления прямой и обратной последовательностей одинаковы, т.е. Г] = r2; xi = х2 и Z| = Z2. К таким элементам относятся воздушные и кабельные линии, реакторы и трансформаторы. Для вращающихся машин в общем случае Х[ = х2. Токи нулевой последовательности замыкаются через место повреждения и нулевые точки системы.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>