Компенсация емкостных токов однофазных на землю в сетях 6-35 кв

Рубрики Статьи

Системы компенсации емкостных токов замыкания на землю в сетях 6-35 кВ

Заказать или запросить цену

Торгово-промышленная компания «Чебоксары-Электра» реализует и внедряет современные и эффективные системы компенсации емкостных токов замыкания на землю в одно и трехфазных сетях энергораспределения. Мы готовы спроектировать и организовать систему как с нуля, так и с существующим оборудованием.

Проблемы однофазных замыканий на землю в распределительных сетях 6-10-35 кВ

Однополюсные (однофазные) замыкания на землю (ОЗЗ) — наиболее частая причина отклонений в работе распределительных сетей 6-35 кВ, они составляют около 85% от всех нарушений в работе. Продолжительность таких замыканий может быть длительным ввиду того, что они не оказывают влияние на бесперебойное снабжение потребителей электроэнергией. Большая часть однополюсных замыканий на землю имеют характер нестабильной электрической дуги, в более половине случаев они выливаются в многочисленные пробои изоляции, которые в свою очередь приводят к межфазным коротким замыканиям. Пробои изоляции возникают в результате нестабильного горения дуги в 30%, и вследствие кратных перенапряжений в 50% случаев. В результате однофазные замыкания на землю перерастают в тяжелую аварию, со значительными материальным уроном, и крупными расходами на ремонт.

Состав системы компенсации емкостных токов замыкания на землю

В состав разработанной системы входят:

  • Дугогасящий реактор
  • Присоединительный/Нейтралеобразующий тр-р ТМПС/ТМГN
  • Шкаф управления реактором
  • Система автоматического регулирования токов компенсации
  • Блок коммутации резисторов БКР
  • Система кратковременного возбуждения нейтрали СКВН
  • Система определения повреждения фидера ОПФ
  • Устройство определения замыкания на землю
  • Высокочастотный регистратор

Преимущества внедрения систем компенсации емкостных токов ОЗЗ

В современных условиях развитие сетей ведет к планомерному увеличению емкостных токов, поэтому вопрос компенсирования тока дугогасящими аппаратами и грамотного подключения систем компенсации емкостных токов замыкания на землю при проектировании узлов распределительных сетей актуален как никогда. Накопленный опыт и планомерная замена изоляции кабелей на полиэтилен, обуславливает необходимость закладывания таких систем компенсации при токах, существенно меньших рекомендованных ПУЭ и ПТЭ. В соответствии с РД 34.20179 «Типовая инструкция по компенсации емкостного тока замыкания на землю в электросетях 6-35кВ» Министерства Энергетики и Электрификации СССР. Главное Научно-техническое Управление Энергетики и Электрификации, и СТО ГАЗПРОМ 2-1.11-070-2006. Согласно требованиям п 1.2.16 Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей компенсация емкостных токов должна применяться в сетях 6, 10 кВ с емкостными токами свыше 30, 20 А соответственно. В воздушных сетях с железобетонными опорами компенсация обязательна при емкостных токах свыше 10 А.

Главное преимущество распределительных сетей с системой компенсации емкостных токов замыкания на землю – уменьшение кратности перенапряжений при дуговых замыканиях в плоть до 2,4 фазных напряжений сети при резонансной настройке контура нулевой последовательности. Перспективное проектирование распределительных сетей предполагает разработку новых подходов к автоматике управления ДГР, одним из которых и является наша продукция.

Также необходимость создания контуров нулевой последовательности при проектировании новых или реконструкции сетей 6-35 кВ отражена в Положении о технической политике ФСК ЕЭС:
«при новом строительстве, расширении и реконструкции сетей напряжением 6–35 кВ необходимо рассматривать варианты проектных решений сети с нейтралью, заземленной через дугогасящий реактор с автоматической компенсацией емкостных токов».

Компенсация емкостных токов однофазных на землю в сетях 6-35 кв

2.8.11. В сетях с изолированной нейтралью или с компенсацией емкостных токов допускается работа воздушных и кабельных линий электропередачи с замыканием на землю до устранения повреждения.
При этом к отысканию места повреждения на ВЛ, проходящих в населенной местности, где возникает опасность поражения током людей и животных, следует приступить немедленно и ликвидировать повреждение в кратчайший срок
При наличии в сети в данный момент замыкания на землю отключение дугогасящих реакторов не допускается. В электрических сетях с повышенными требованиями по условиям электробезопасности людей (организации горнорудной промышленности, торфоразработки и т.п.) работа с однофазным замыканием на землю не допускается. В этих сетях все отходящие от подстанции линии должны быть оборудованы защитами от замыканий на землю.
2.8.12. В сетях генераторного напряжения, а также в сетях, к которым подключены электродвигатели высокого напряжения, при появлении однофазного замыкания в обмотке статора машина должна автоматически отключаться от сети, если ток замыкания на землю превышает 5 А. Если ток замыкания не превышает 5 А, допускается работа не более 2 ч., по истечении которых машина должна быть отключена. Если установлено, что место замыкания на землю находится не в обмотке статора, по усмотрению технического руководителя Потребителя допускается работа вращающейся машины с замыканием в сети на землю продолжительностью до 6 ч.
2.8.13. Компенсация емкостного тока замыкания на землю дугогасящими реакторами должна применяться при емкостных токах, превышающих следующие значения:

Номинальное напряжение сети, кВ 6 10 15-20 35 и выше
Емкостный ток замыкания на землю, А 30 20 15 10

В сетях напряжением 6-35 кВ с ВЛ на железобетонных и металлических опорах дугогасящие аппараты применяются при емкостном токе замыкания на землю более 10 А.
Работа сетей напряжением 6-35 кВ без компенсации емкостного тока при его значениях, превышающих указанные выше, не допускается.
Для компенсации емкостного тока замыкания на землю в сетях должны использоваться заземляющие дугогасящие реакторы с автоматическим или ручным регулированием тока.
Измерения емкостных токов, токов дугогасящих реакторов, токов замыкания на землю и напряжений смещения нейтрали должны проводиться при вводе в эксплуатацию дугогасящих реакторов и при значительных изменениях режимов работы сети, но не реже 1 раза в 6 лет.

Обследование сетей для разработки мер по компенсации ёмкостных токов

Компания ЭНСОНС реализует комплексный подход в реализации решений по компенсации емкостных токов для своих заказчиков. Этот подход в первую очередь выражается в производстве полной линейки всех типов оборудования, которые могут участвовать в проектах по компенсации емкостных токов. Понимая, что производство оборудования не дает возможности всецело подойти к проблеме компенсации индивидуально для каждого заказчика, — специалисты нашего завода оказывают целый спектр дополнительных услуг, одной из которых является обследование сетей.

Обследование сети 6÷35 кВ проводится с целью получения данных о токах однофазного замыкания на землю (ОЗЗ) для разработки мер по компенсации ёмкостных токов сети.

По ПТЭЭС (Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей) необходимо проводить данное обследование при больших изменениях режимов работы сети (но не реже одного раза в 6 лет) и перед вводом в эксплуатацию дугогасящих реакторов.

Основные методы проводимых измерений — метод искусственного однофазного замыкания на землю (точен, но опасен тем, что может перейти в «естественное» замыкание и повредить оборудование и кабели сети) и косвенный метод — метод искусственного смещения нейтрали при помощи высоковольтного конденсатора (конденсатора смещения).

Мы используем второй вариант, компенсируя погрешности косвенного метода более точным измерением параметров сети и использованием разных методов расчёта, в том числе — предложенным в своё время Цапенко Е.Ф.
Работа проводится в три этапа:

  1. Проведение обследования сети;
  2. Обработка полученных результатов;
  3. Выработка рекомендаций по мерам компенсации ёмкостных токов сети, оформляемых для заказчика в виде сводного отчета.

Так мы являемся производителями устройств компенсации ёмкостных токов сетей 6÷35 кВ, данная услуга является неотъемлемой частью работ по внедрению систем защиты от ОЗЗ (компенсации ёмкостных токов) — дугогасящих реакторов и присоединительных устройств (ФМЗО).

В будущих статьях мы продолжим информировать Вас о других сервисах (наладка систем автоматического управления, расчет и проектирование систем компенсации емкостных токов, корректировка проектов, консультирование заказчиков и проектных институтов в выборе систем/оборудования и т.п.), оказываемых нашей компанией.

Компенсация емкостных токов однофазных на землю в сетях 6-35 кв

Согласно п.5.11.8 ПТЭ [5], компенсация емкостного тока замыкания на землю должна применяться при следующих значениях тока:

Читайте так же:  Пермь декабрь 2019 пенсия

· в сетях 6-20 кВ, имеющих железобетонные и металлические опоры на воздушных линиях электропередачи, и во всех сетях напряжением 35 кВ – более 10 А;

· в сетях, не имеющих железобетонных и металлических опор на воздушных линиях электропередачи: при напряжении 6 кВ – более 30 А; при напряжении 10 кВ – более 20А; при напряжении 15-20 кВ – более 15А;

· в схемах генераторного напряжения 6-20 кВ блоков генератор-трансформатор – более 5 А.

Суть компенсации ёмкостных токов в сетях 6-35 кВ заключается в снижении токов однофазного замыкания на землю. Это мероприятие сопровождается рядом положительных факторов, связанных с работой сети: происходит самопроизвольное погасание дуги, улучшаются условия электробезопасности, снижается кратность перенапряжений идр.

В силу изменения конфигурации электрической сети в процессе эксплуатации, в результате плановых или аварийных переключений, происходит изменение величины ёмкости сети. В результате чего нарушается резонансная настройка дугогасящего реактора. Поэтому для точной настройки дугогасящего реактора необходимо использовать плавнорегулируемые дугогасящие реакторы с автоматическими регуляторами. [3]

На основании анализа Миронова И.А., представленного в работе [4], все применяемые принципы настройки автоматических регуляторов для компенсации ёмкостного тока замыкания на землю можно сгруппировать по следующим категориям:

· использование фазовых характеристик контура нулевой последовательности;

· использование амплитудных характеристик контура нулевой последовательности сети;

· использование напряжения непромышленной частоты;

· использование частоты свободных колебаний на нейтрали сети.

Обратимся последовательно к каждой категории типа регулирования.

Рисунок 1. Ёмкостная схема замещения сети

В основе первых двух категорий лежит определение параметров контура нулевой последовательности данной сети.

В случаи несимметрии сети () получаем ненулевое напряжение на нейтрали (смещение нейтрали) даже при уравновешенной системе Э.Д.С

. (1)

Это напряжение сети имеет случайные значения модуля и фазы.

Комплексные проводимости могут быть представлены через действительную и мнимую составляющие

. (2)

Пренебрегая активной составляющей проводимости и вводя в одну из фаз дополнительную ёмкость , получаем напряжение на нейтрали

. (3)

Зная величину ёмкости Сд и измерив напряжение UNД трансформатором напряжения с обмоткой «разомкнутый треугольник», можно определить ёмкость сети [1]

. (4)

Дополнительное напряжение несимметрии не остаётся неизменным по модулю, так как в процессе эксплуатации сети суммарная ёмкость фаз может изменяться в довольно широких пределах. Фаза же этого напряжения постоянна, так как оно равно напряжению одной из фаз, умноженному на вещественное число [2].

Для устранения влияния случайного напряжения несимметрии с помощью фильтрации по частоте автором в работе [2] предлагается усовершенствованный метод автоматической настройки режима заземления нейтрали на основе наложения токов непромышленной частоты.

Рисунок 2.Варианты включения источника непромышленной частоты в контур нулевой последовательности

Источник непромышленной частоты (рисунок 2, a) по своим параметрам должен быть приближен к идеальному источнику ЭДС или к идеальному источнику тока(рисунок 2, б).

По отношению к токам и напряжениям, создаваемым этим вспомогательным источником, могут быть применены практически все известные методы фиксации или измерения расстойки компенсации.

При использовании фазового метода, при достижении условия, когда угол между током дугогасящего реактора и напряжением вспомогательного источника равен нулю, фактическая расстройка компенсации будет отличаться от нуля из-за отличия частот[2]. Оценку ошибки, которая при этом имеет место, можно сделать, выразив расстройку компенсации через собственную частоту контура нулевой последовательности при промышленной частоте и частоте вспомогательного источника[2]

, (5)

. (6)

На рынке представлен ряд устройств, предназначенных для автоматического управления дугогасящими реакторами.

Автоматика управления дугогасящими реакторами «Бреслер–0107.060».

Принцип работы устройства автоматики основан на определении параметров контура нулевой последовательности сети по его переходной характеристике, получаемой в результате кратковременного воздействия на контур тестового сигнала.

Для ввода в контур тестового сигнала используется сигнальная обмотка дугогасящего реактора. Снятие сигнала переходного процесса для определения параметров контура осуществляется с обмотки 3U0 (разомкнутый треугольник) измерительного трансформатора напряжения либо с сигнальной обмотки реактора.

Система автоматической настройки компенсации САНК 4.2.

Принцип работы основан на измерении собственной резонансной частоты контура нулевой последовательности сети, образованного емкостью сети и индуктивностью предварительно подмагниченногореактора дугогасящего управляемого однофазного масляного(РУОМ), и вычислении величины ожидаемого емкостного тока по значению измеренной частоты и поддержании вычисленного тока в режиме однофазного замыкания на землю(ОЗЗ). Здесь имеется ввиду реактор, управляемый подмагничиванием.

Система автоматической настройки компенсации САНК 5.1.

Предназначена для управления всеми типами плунжерных дугогасящих реакторов (ДГР).

Система постоянно анализирует сеть и обеспечивает точную резонансную настройку дугогасящей катушки индуктивности и емкости сети. В этом режиме емкостная проводимость изоляции сети и индуктивная проводимость катушки индуктивности равны, что приводит к «резонансу токов» и существенному повышению (с 0,05–0,3 В до 1 В и более) напряжения несимметрии сети 3U0. Для достижения этого режима сети, одновременно с регулировкой зазора магнитопровода катушки индуктивности, измеряется напряжение сигнальной обмотки и определяется правильное направление регулировки. Затем находится максимум напряжения и остановка в этом положении. При изменении напряжения 3U0 регулировка начинается снова.

В симметричных сетях с низкой добротностью (в англоязычных источниках добротность — Ку-фактор), когда резонанс малозаметен, создается искусственное смещение нейтрали путем введения в контур нулевой последовательности дополнительного потенциала с помощью специального генератора, входящего в состав САНК-5.1.

Устройство автоматического регулирования токов компенсации УАРК.201 (УАРК.201М)

Применительно к кабельным сетям в нормальном режиме работы устройство УАРК.201 осуществляет резонансную настройку с помощью соответствующей ШИМ-управляемой индуктивности УРДТМ, что обеспечивает постоянную готовность КНПС противодействовать развитию ОЗЗ. Резонансная настройка в нормальном режиме осуществляется на фазовом принципе со стабилизацией напряжения смещения нейтрали на заданном уровне. Последнее достигается подключением в одну из фаз сети (с низкой стороны ДГР) ШИМ-управляемой индуктивности, предусмотренной для компенсации активной составляющей в режимах ОЗЗ. В воздушных и смешанных сетях в нормальном режиме осуществляется периодическое измерение параметров изоляции (суммарных емкости и активной проводимости сети, амплитуды и фазы тока естественной несимметрии) и по результатам измерений прогнозируются необходимые уставки для успешной работы УАРК.201М в режимах замыканий. В режимах ОЗЗ обеспечивается одновременная КЕС и КАС токов ОЗЗ, что ведёт к быстрой минимизации напряжения на повреждённой фазе и гашению дуги. КЕС производится ДГР типа УРДТМ, КАС – введением соответствующего тока искусственной несимметрии сети, плавно регулируемого с помощью дополнительной ШИМ-управляемой индуктивности.

Микроконтроллерный регулятор МИРК-5

Микроконтроллерный регулятор МИРК-5 предназначен для управления дугогасящими реакторами РЗДПОМА(РЗДПОМ) всех модификаций и всех производителей: ОАО «ПК ХК ЭЛЕКТРОЗАВОД», ЦРМЗ ОАО«Мосэнерго», ОАО «ЭМЗ», БЭМЗ и БЭРН (Беларусь), «ЭЛИЗ» и «Электроремонт» (Украина); реакторов РДМР (НТБЭ и Свердловэлектроремонт); а также реакторов ASR и ZTC (EGE, Чехия); дугогасящих реакторов END и дугогасящих агрегатов ELD (TRENCH, Австрия).

МИРК-5 работает на основе четырех алгоритмов, отслеживая расстройки:

· по сдвигу фаз между опорным напряжением Uоп и напряжением смещения нейтрали U0;

· по изменению амплитуды напряжения смещения нейтрали U0;

· одновременно по двум параметрам: сдвигу фаз между Uоп и U0 и по изменению амплитуды напряжения смещения нейтрали U0;

· измерение степени расстройки компенсации по частоте свободных колебаний контура нулевой последовательности.

1. Компенсация ёмкостных токов в сетях 6-35 кВактуальна, так как способствует улучшению условий электробезопасности и снижению кратности перенапряжений.

2. Рассмотрены основные принципыуправления и разработанные на их основе устройства автоматического управления дугогасящими реакторамидля компенсации ёмкостного тока замыкания на землю.

Рецензент:

Харламов В.В., д. т. н., профессор, заведующий кафедрой «Электрические машины и общая электротехника» Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Омский государственный университет путей сообщения» (ОмГУПС), Омск;

Кузнецов А.А., д. т. н., профессор, заведующий кафедрой «Теоретическая электротехника» Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Омский государственный университет путей сообщения» (ОмГУПС), г. Омск.

Способ компенсации емкостных токов замыкания на землю

Использование: в электротехнике, в частности при компенсации емкостных токов однофазного замыкания на землю в электрических сетях с помощью реактора с подмагничиванием. Сущность изобретения: при однофазном замыкании на землю выбирают две здоровые фазы сети, выпрямляют напряжение этих фаз и питают полученным напряжением обмотки подмагничивания реактора. 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к компенсации емкостных токов однофазного замыкания на землю (ОЗЗ) в электрических сетях.

Читайте так же:  Понятие морального вреда его компенсация

Известен способ компенсации емкостных токов ОЗЗ с помощью однофазных реакторов, обмотка подмагничивания которых питается от трехфазного тиристорного преобразователя [1].

К недостаткам такого способа относятся повышенные потери активной мощности в реакторах и обусловленная этим увеличенная активная составляющая в остаточном токе ОЗЗ, приводящая к снижению эффективности систем компенсации.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности (прототипом) является способ компенсации емкостных токов ОЗЗ с помощью реактора с подмагничиванием, в котором питание цепи подмагничивания реактора осуществляется напряжением специальной формы [2].

Недостаток способа заключается в большой сложности его реализации, из-за чего в предложенном виде (применение специальных генераторов прямоугольных и некоторых других форм импульсов) он не нашел практического применения для мощных реакторов.

Целью изобретения является снижение потерь активной мощности в цепи переменного тока дугогасящих реакторов с подмагничиванием и, как следствие, активной составляющей тока в месте замыкания и повышение эффективности систем компенсации емкостных токов ОЗЗ.

Это достигается тем, что по способу компенсации емкостных токов ОЗЗ с помощью реактора с подмагничиванием, обмотка компенсации которого включена между нейтралью трехфазной высоковольтной электрической сети и землей, согласно которому при ОЗЗ фиксируют поврежденную фазу высоковольтной сети и подают питающее напряжение на обмотку подмагничивания реактора, для формирования питающего обмотку подмагничивания реактора напряжения выделяют напряжение двух фаз низковольтной сети, синфазных с напряжениями двух фаз трансформатора (по отношению к нулевому выводу его обмотки), питающих две здоровые фазы высоковольтной сети, и выпрямляют их.

Существенные отличительные признаки изобретения заключаются в том, что при ОЗЗ в высоковольтной сети в низковольтной сети выделяются напряжения двух фаз, синфазных с напряжениями «здоровых» фаз питающего высоковольтную сеть трансформатора, выпрямляются и подаются на обмотку подмагничивания дугогасящего реактора. Таким образом, в питающем тиристорный преобразователь системы подмагничивания реактора напряжении исключается напряжение, синфазное с напряжением поврежденной фазы высоковольтной сети (напряжение которой приложено к обмотке компенсации реактора). При этом предполагается, что напряжения фаз а, b и с низковольтной сети синфазны с напряжениями А, В и С питающего высоковольтную сеть трансформатора.

На фиг. 1 представлена схема включения дугогасящего реактора с подмагничиванием; на фиг.2 — диаграмма его напряжений при замыкании на землю фазы А, где 1 — обмотка компенсации, 2 — электрический реактор, 3 — обмотка подмагничивания, 4 — управляемый тиристорный преобразователь, 5 — блок выбора фазы, 6 — трансформатор напряжения, Up — напряжение на реакторе, UA — напряжение фазы А, прикладываемое к обмотке 1 реактора при замыкании на землю фазы А, Uп — напряжение на обмотке 3 подмагничивания; Ua, Ub, Uc — низковольтные напряжения a, b, c.

При ОЗЗ, например, фазы А высоковольтной электрической сети на реактор 2 подается переменное напряжение, равное напряжению фазы А питающего высоковольтную сеть трансформатора. При этом блок 5 выбора фазы выбирает две другие фазы b и с низковольтной сети, напряжения которых синфазны с напряжениями «здоровых» фаз В и С питающего высоковольтную сеть трансформатора. Он воздействует на управляемый тиристорный преобразователь 4, который подает на обмотку 3 подмагничивания реактора выпрямленные напряжения двух других фаз b и с низковольтной сети (фиг.2). Тиристорный преобразователь может быть выполнен по схеме Ларионова или по трехфазной (однополупериодной) схеме с нулевым выводом (для маломощных преобразователей).

Исключение из напряжения подмагничивания Uп напряжения, синфазного с напряжением поврежденной фазы, позволяет снизить индукцию насыщения в магнитопроводе реактора и тем самым уменьшить потери активной мощности в цепи переменного тока реактора. Так, при номинальном подмагничивании модели реактора с подмагничиванием мощностью 6,1 кВ А при питании обмотки подмагничивания трехфазным выпрямленным напряжением и двухфазным выпрямленным напряжением потери активной мощности в стали магнитопровода составляют соответственно 2,7 и 1%, т.е. потери уменьшаются в 2,7 раза. Содержание гармоник в переменном токе реактора изменяется незначительно. Величина этого тока практически остается на том же уровне. Поэтому применение данного технического решения позволит повысить экономическую эффективность реакторов с подмагничиванием. Последнее обеспечивается за счет уменьшения тепловой нагрузки и, следовательно, размеров реактора. Все это ведет к повышению эффективности действия систем компенсации емкостных токов ОЗЗ.

Использование данного способа в части выбора и подачи на питающий обмотку подмагничивания реактора тиристорный преобразователь напряжений двух фаз трехфазной сети, не синфазных с питающим обмотку переменного тока реактора напряжением, обеспечивает эффективное снижение потерь активной мощности во всех управляемых реакторах с подмагничиванием.

СПОСОБ КОМПЕНСАЦИИ ЕМКОСТНЫХ ТОКОВ ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ с помощью реактора с подмагничиванием, обмотка компенсации которого включена между нейтралью трехфазной высоковольтной электрической сети и землей, согласно которому при однофазном замыкании на землю фиксируют поврежденную фазу высоковольтной сети и подают питающее напряжение на обмотку подмагничивания реактора, отличающийся тем, что для формирования питающего обмотку подмагничивания реактора напряжения выделяют напряжения двух фаз низковольтной сети, синфазных с напряжениями двух фаз трансформатора (по отношению к нулевому выводу его обмотки), питающих две здоровые высоковольтные сети, и выпрямляют их.

Расчет тока однофазного замыкания на землю в сети с изолированной нейтралью

В данном примере рассмотрим расчет тока однофазного замыкания на землю (ОЗЗ) для подстанции 10 кВ (Схема подстанции представлена на Рис.1). Релейная защита и автоматика всех фидеров выполнена на микропроцессорных терминалах SEPAM S40 (фирмы Schneider Electric).

Рис.1 — Схема подстанции 10 кВ

1. Чтобы повысить точность наших расчетов при определении ОЗЗ используем метод, основанный на определении удельного емкостного тока замыкания на землю. (Также значения удельного емкостного тока замыкания на землю, можно использовать из справочных данных из таблицы 1, либо же взять из технических характеристик кабеля, которые предоставляет Завод-изготовитель)

  • Uф — фазное напряжение сети, кВ;
  • ω = 2Пf = 314(рад/с);
  • Со — емкость одной фазы сети относительно земли (мкФ/км);

2. После того как мы определили удельный емкостной ток замыкания на землю, рассчитываем собственный емкостной ток кабельной линии:

Таблица 1 — Удельное значения емкостных токов в кабельных сетях (А/км)

Результаты расчетов заносим в таблицу 2
Таблица 2 — Результаты расчетов

3. Рассчитываем ток срабатывания защит, при этом отстраиваемся от собственного емкостного тока по формуле (данное условие обеспечивает несрабатывание защиты при внешнем однофазном замыкании на землю):

  • Кн – коэффициент надежности (принимаем равным 1,2);
  • Кбр – коэффициент «броска», который учитывает бросок емкостного тока в тот момент, когда возникает ОЗЗ;
  • Ic.фид.макс– максимальный емкостный ток защищаемого фидера.

Для электромеханических реле рекомендуется принимать Кбр= 2–3. При этом защита выполняется без выдержки времени. При использовании для защиты от ОЗЗ современных цифровых реле, можно принимать значения Кбр=1–1,5 (обращаю Ваше внимание, что данный коэффициент лучше уточнить у фирмы-изготовителя). Для SEPAM S40 рекомендуется принимать Кбр= 1-1,5.
Первичный ток срабатывания защит составляет:

  • КЛ-10 кВ №1 Iсз = 1,134 А;
  • КЛ-10 кВ №2 Iсз = 0,62 А;
  • КЛ-10 кВ №3 Iсз = 1,3 А;
  • КЛ-10 кВ №4 Iсз = 0,62 А;
  • КЛ-10 кВ №5 Iсз = 0,37 А;
  • КЛ-10 кВ №6 Iсз = 1,23 А

4. Проверяем чувствительность защит, с учетом, что будет включено минимальное количество включенных линий, в нашем случае это все присоединения, которые находятся на секции.

Обращаю Ваше внимание, что коэффициент чувствительности согласно ПУЭ пункт 3.2.21 равен: для кабельных линий — 1,25, для воздушных линий — 1,5. В книге «Расчеты релейной защиты и автоматики распределительных сетей. М.А. Шабад -2003 г» приводиться Кч=1,5-2,0. В данном расчете, я принимаю коэффициент чувствительности по ПУЭ. Какой коэффициент чувствительности принять, выбирайте уже сами.

где:
IсΣmin — наименьшее реальное значение суммарного емкостного тока.

В моем случае наименьшее реальное значение суммарного емкостного тока, является суммарный емкостной ток по секциям:

  • I секция — IсΣmin = 2,543 (А);
  • II секция — IсΣmin = 1,849 (А);

5. Определяем время срабатывания защит от ОЗЗ: Для всех отходящих кабельных линий 10 кВ время срабатывания защит принимаем равным 0,1 сек.
Таблица 3 — Результаты расчетов срабатывания защит от ОЗЗ

Поделиться в социальных сетях

Если вы нашли ответ на свой вопрос и у вас есть желание отблагодарить автора статьи за его труд, можете воспользоваться платформой для перевода средств «WebMoney Funding» .

Данный проект поддерживается и развивается исключительно на средства от добровольных пожертвований.

Читайте так же:  Федеральный закон о работе на крайнем севере

Проявив лояльность к сайту, Вы можете перечислить любую сумму денег, тем самым вы поможете улучшить данный сайт, повысить регулярность появления новых интересных статей и оплатить регулярные расходы, такие как: оплата хостинга, доменного имени, SSL-сертификата, зарплата нашим авторам.

В данной статье речь пойдет о выборе уставок УРОВ. Если Вы дошли до выбора уставок УРОВ, то на принцип работы.

Содержание 1. Общая часть2. Данные для расчета3. Токовая отсечка4. Защита от асинхронного режима (потери.

В данной статье я хотел бы рассказать о проверке чувствительности для максимальной токовой защиты (МТЗ).

В этой статье, я хотел бы рассказать какие нужно предусматривать защиты для силовых трансформаторов.

В данной статье я хотел бы рассмотреть пример расчета тока, протекающий через тело человека при.

У Вас формула расчета Ic неправильна…

Здравствуйте! Почему неправильная? Формула взята из «Типовой инструкции по компенсации емкостного тока замыкания на землю в электрических сетях 6-35 кВ» РД 34.20.179 (ТИ 34-70-070-87) страница 15.

Можете дать статистику работы ОЗЗ на этой ПС?

Здравствуйте! К сожалению таких данных нету.

А есть ли у Вас данный расчет ОЗЗ в Excel, очень нужно?

Расчет ОЗЗ в Еxcel сделан, можете посмотреть в разделе Программы-Релейная защита и автоматика.

Отличная статья, спасибо, что так все подробно расписали!

Почему Суммарный емкостной ток по секциям у вас равен сумме первичных токов срабатывания защит, а не сумме Собственных емкостных токов кабельных линий? Это ошибка или так должно быть?

Здравствуйте! Здесь ошибки нету, так мы рассчитываем коэффициент чувствительности защиты, по-этому нужно брать сумму первичных токов срабатывания защит.
P.S. Данный расчет был выложен на таких форумах как: «Проектант», «Советы бывалого релейщика», «Все о релейной защите». Все предложения и замечания релейщиков были учтены.

В книге «Справочник по проектированию электроснабжения» Барыбина на стр.500 наисана формула для Кч. В этой формуле Ic сумм min — наименьшее реальное значение суммарного емкостного замыкания на землю, а не сумма срабатываний защит. Так что в формуле однозначно ошибка.

Да Вы правы, исправим. Приносим свои извинения, что ввели в заблуждение.

Здравствуйте. подскажите, пожалуйста, как изменится расчет уставок и проверка чувствительности, если на указанной секции будет заземлена нейтраль через резистор (или ДГР с шунтирующим сопротивлением заземления для режима ОЗЗ)??
Спасибо.

Здравствуйте! При наличии резистивного заземления нейтрали, расчет сводиться к определению:1. Емкостных токов сети, то есть нужно определить удельный емкостной ток замыкания на землю всех фидеров на секции. 2. Рассчитать ток заземляющего резистора. 3. Выполнить расчет защищаемого присоединении, при этом следует учитывать что через место повреждения протекает суммарный емкостный ток сети за вычетом емкостного тока защищаемого фидера и активного тока заземляющего резистора. Расчет коэф. чувствительности определяется как у меня в приведенной статье. В общем советую ознакомится с выпуском: Замыкания на землю в сетях 6–35 кВ. Расчет уставок ненаправленных токовых защит. Шалин А.И. // Новости ЭлектроТехники. – 2005 г. Там все подробно описано как нужно выполнять расчет защит от ОЗЗ. Если не сможете найти данный выпуск, напишите мне в контакты, я отправлю Вам по эл. почте.

В сетях с соединением обмоток трансформатора в треугольник фазное напряжение равняется линейному, как и показано на Рис.1 — Схема подстанции 10 кВ, стало быть в формуле для определения удельного емкостного тока замыкания на землю допущена ошибка и делить на корень из трех не нужно. Поправьте если я не прав.

У нас сеть с изолированной нейтралью! Нейтралями электроустановок называют общие точки обмоток генераторов или трансформаторов, соединенных в звезду. При схеме соединения в звезду Uф = Uл/√3.

Если кабельная линия состоит из двух кабелей разного сечения, как в таком случае рассчитать емкостной ток всей кабельной линии?

Как я понял из вопроса, у вас питание разных потребителей осуществляется от одного выключателя. Если да, то для каждой кабельной линии должен быть свой трансформатор тока нулевой последовательности. Расчет выполнять аналогично приведенному примеру. Здесь нужно понимать, если кабели идут к разным потребителям и не соединяются между собой на противоположной от питающей подстанции стороне. При этом вторичные обмотки ТТНП соединены последовательно и к ним подключена обмотка токового реле. Есть большая вероятность, того что защита от ОЗЗ не будет срабатывать при однофазных замыканиях на землю в кабелях. Выходом из данной проблемы является установка в цепь каждого ТТНП ставить свое токовое реле.
Также существенно улучшается характеристика защиты, изменив схему соединения вторичных обмоток ТТНП с последовательной на параллельную.

Добрый день!
Подскажите, а в случае, если на одном фидере проложен не один кабель, а сразу три кабеля в параллель к потребителю (т.е. например 3х(3х185) ), я правильно понимаю, что удельные емкостные токи этих трех кабелей суммируются?

Добрый день!
Если в линии проложено несколько параллельно проложенных кабелей (например как вы указали 3х(3х185)), то чтобы рассчитать удельный емкостной ток линии нужно разделить на 3.

Но почему? Я так полагал, он должен быть в три раза больше, т.к. емкости при параллельном соединении суммируются.

Здравствуйте! Приношу свои извинения, что так поздно отвечаю.
А Вы, что 3 кабеля 3х185 подключаете к одному трансформатору тока нулевой последовательности (ТТНП)? Это не правильное решение.

Обще принято на каждом кабеле устанавливается свой ТТНП. Вторичные обмотки этих ТТНП, например, могут быть включены либо параллельно, либо последовательно, после чего подключается токовое реле (например, РТЗ-51).

В литературе, со ссылкой на эксперименты, проведенные в 30-е годы прошлого века в ТЭП, рекомендуется, как правило, включать вторичные обмотки ТТНП последовательно.

Увеличение количества ТТНП в группе ведет к росту минимального тока срабатывания защиты, который можно получить. Например, минимальный ток срабатывания защиты, использующей один ТТНП типа ТЗРЛ и реле РТЗ-51, равен 0,69 А. Если два ТЗРЛ по цепям вторичных обмоток включены параллельно, минимальный ток срабатывания составляет 0,97 А, а при последовательном соединении обмоток – 1,25 А. При наличии трех кабелей и соответственно трех ТТНП, вторичные обмотки которых соединены параллельно, минимальный ток срабатывания равен 1,19 А, а при последовательном соединении обмоток – 1,95 А.

Однако как показывает практика в каждом конкретном случае первичный ток срабатывания защиты приходится определять опытным путем, пропуская через окно (или окна) ТТНП провод и поднимая ток до момента срабатывания защиты. С таким неудобством приходится сталкиваться каждому специалисту, занятому эксплуатацией защит кабельных линий от ОЗЗ.
Как правило, указанная особенность не приводит к существенным затруднениям при выборе уставок. Однако бывают и другие случаи

Отправляя сообщение, Вы разрешаете сбор и обработку персональных данных.
Политика конфиденциальности.