SU1081725A1 - Способ гашени дуги однофазного короткого замыкани в сет х с глухозаземленной нейтралью,допускающих работу как с изолированной,так и с заземленной через компенсирующую катушку нейтралью - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и предназначено дл  применени  в сет х 35-110 кВ, допускающих работу как с изолированной, так и с заземленной через компенсирующую катушку нейт ралью. К этим электросет м относ т сети до 88 кВ включительно. В некоторых сет х 110 кВ изол ци  позвол ет работать как с глухозаземленной нейтралью, так и с нейтралью заземленной через компенсирующую катушку. При полном или частичном заземлении нейтралей сеть  вл етс  сетью с боль- шим током при замыкании на землю, возникающим при таком повреждении} однофазное КЗ должно быть отключено релейной защЬтой и силовыми выключате л ми. . В. электросет х, работающих в изолированной или заземленной через компенсирующую катушку нейтралью, замыкание фазы на землю не  вл етс  однофазным КЗ и не требует немедленного отключени  поврежденного участка; сеть  вл етс  сетью с малым током замыкани  на землю CU. Однако длительна  работа с таким повреждением нежелательна, а во мно гих случа х недопустима. Причиной  вл етс  возможность по влени  значительны перенапр жений на здоровых фазах и в нейтрали при неполных (неметаллических дуговых) замыкани х на землю одной из фаз трехфазной сети. Эти перенапр жени  (до 4-5-кратной величины номинального фазного значени ) возникают при попеременном уменьшении и последующе возрастании тока через канал дуги в процессе ее горени  и перезар да ем - . кости сети. В сет х с большим током замыкани  на землю при однофазных КЗ таких перенапр жегшй не возникает. Необходимость отключени  однофазных КЗ обуо лавливает применение автоматического о ратного включени  фазы участка сети после отключени  места с замкнувшейс  на землю фазой. Дл  этого используют устройство пофазного АПВ(ОАПВ),действуюшие совместно с устройствами релеЙ ной защиты, определ ющими участок и фазу, замкнувшуюс  на землю. Устрой- . ством ОАПВ отключенна  фаза через непродолжительное врем  включаетс  вновь. В р де случаев за врем  бестоковой паузы причина, вызвавша  однофазн(эе КЗ устран етс , а дуга гаснет. Участок 252 сети может быть обратно включен в работу трем  фазами (в цикле ОАПВ этот участок работает в режиме Две фазы земл ) С21 Основные недостатки известного способа заключаютс  в необходимости выполнени  пофазного управлени  выключател ми с каждой сгороны участков сети; в сложной автоматике дл  управлени  выключател ми в комбинации с избирател ми поврежденной фазы и в приспособлении действи  устройства релейной защиты к требовани м, св занным с работой ОАПВ, что усложн ет выполнение ОАПВ, удорожает и понижает надежность. Целью изобретени   вл етс  упрощен ние, удешевление и повьш1енйе. надежности сетей 35-110 кВ, допускающих работу как с изолированной, так и заземленной через компенсирующую катушку нейтралью. Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу гашени  дуги однофазного КЗ в сет х с глухозаземленной нейтралью, допускающих работу как с изолированной, так и заземленной через компенсирующую катушку нейтралью с сопротивлением нейтрали, выбранным в зависимости от емкости и конфигурации сети, в момент возникновени  однофазного КЗ сопротивление нейтрали устанавливают равным или большим первоначально выбранного на заданное врем , определенное по услови м погасани  дуги в данной сети, после чего восстанавливают глухое заземление нейтрали. На чертеже показан вариант технического вьшолнени  предложенного способа . Сеть нормально работает в режиме с большим током при замыкании на землю. Дл  этого нейтрали трансформаторов соответствующего напр жени  заземл ют наглухо выключателем 1 в одном или нескольких пунктах сети. Таким пунктом может быть, например, питающа  подстанци  узла сетей данного напр жени . Параллельно выключателю 2 между нулевыми точками обмоток звезды силовых трансформаторов и землей, устанавливаетс  индуктивна  компенсирующа  катущка , настроенна  приблизительно в резонанс с емкостью узла сети при его работе в режиме с малым током при замыкани х на землю. Включение катушки производитс  по обычной схеме, т.е. параллельно с разр дником, снижающим

310

перенапр жени  в случа х их возникно- вени . Если допускаетс  работа сети с изолированной нейтралью без ее глухо .го заземлени  и без заземлени  через компенсирующую катушку, то последн   не устанавливаетс ,

В цепи заземл ющего выключател  нейтрали включен трансформатор 3 тока, вторична  обмотка которого питает реле 4 тока нулевой последовательности мгновенного действи , контакты которого включены в цепь катушки 5 отключени  выключател  1. Катушка 6 включени  выключател  1 включена в цепь устройства АПВ 7, ; Способ осуществл етс  следующим образом .

Нормально заземл ющий выключатель 1 включен и нейтраль глухозаземлена. При возникновении однофазного КЗ на какомлибо участке сети узла данного напр жени  реле 4 срабатывает и отключает выключатель 1 рейтрали. Сеть переходит в режим с малйм током при замыкании на землю.

За врем  прохождени  через место повреждени  большего тока замыкани  и существовани  однофазного КЗ (в режиме работы сети с глухим заземлением нейтрали) причина, обусловивша  возникновение повреждени  часто самоустран етс  (наброс сгорает, грозовое перенапр жение разр дитс  и т.п.), Луга, по вл юща с  вследствие перекрыти  фазы на землю, в большинстве случаев гаснет при переходе сети в режим с малым током замыкани  на землю после того, как разомкнетс  выключатель в цепи глухого заземлени  нейтрали.

Деионизаци  пространства дуги происходит за врем  бестоковой паузы обратного включени  выключател  1. Это врем  должно быть установлено заранее с учетом особенностей сети (напр жение, величина остающегос  тока подюггки вследствие нескомпенсированной емкос ти и т,п.).

Успешности гашени  дуги способствуе и то, что при нахождении заземл ющего выключател  нейтрали в отключенном положении емкостный ток через канал дуги компенсируетс  индуктивной катушкой в нейтрали,  вл ющейс  дугогас щей катушкой .

Через заданное врем , определенное по услови м погасани  дуги в данной сети , от устройства АПВ 7 выключатель 1

254

включаетс  снова, воссганавпива  глухое заземление нейграли.

Устойчивое замыкание на землю в большинстве случаев будет не дуговым, а металлическим , например, при обрыве провода, при котором не возникает опасных перенапр жений.

В этом случае можно допустить многократный перевод (двух или трехкратный ) режима сети с большим током при замыкании на землю, в режим с малым током замыкани  на землю и обратно . Эффект от таких операций аналогичен эффекту работы устройств одно- и многократных ОАПВ в сет х с большим током при замыкании, на землю, но выполненных централизованно, на выключателе в цепи зеземлени  нейтрали.

Дл  правильной реализации предлагаемого способа гашени  дуги важно, чтобы при возникновении однофазного КЗ на каком-либо участке сети защита этого участка не срабатывала раньше, чем отключитс  выключатель цепи заземлени  нейтрали. Наиболее просто предусмотреть блокировку защиты участка от реле тока нулевой последовательности этого участка.

Однако такое решение может вызвать отказ в отключении защиты при двойных замыкани х на землю разных фаз на разных лини х. Лучшей блокировкой будет использование реле минимального напр жени , включенных на междуфазовые напр жени  АВ, ВС и СА с уставкой срабатьтани , менее 0,7 ,

Защиты, реагирующие на ток нулевой последовательности по участкам сети с временем действи  0,25 си более, отстроены от времени отключени  заземл ющего выключател  и его защиты в цепи заземлени  и поэтому дополнительными блокировками не оборудуютс .

Они не нужны и быстродействующим защитам от ме одуфазовых коротких замыканий , отстроенным параметрами срабатывани  от тока при однофазном КЗ,

Конечное положение заземл ющего выключател  (включенное или отключенное ) после исчерпани  установленной кратности обратных включений при неустранешш причины, вызывающей замыкание фазы в сети на землю, с редел етс  тем, в каком режиме предусмотрена дальнейша  работа узла сетей.

Первый случай. Дальнейша  работа предусматриваетс  в режиме с большим токам прв замыкании на землю и автоM этическим селективным отключением повреждени  релейной защитой. Второй случай. Дальнейша  работа предусматриваетс  в режиме с малым током замыкани  на землю с работой избирательной сигнализации поврежденного участка и его последующего отключени  персоналом. В первом случае после истечени  заданной кратности повторного включени  выключател  нейтрали он остаетс  включенным , а его защита тока нулевой последовательности и автоматически выводитс  на заданное врем  (5-10 с). Это врем  должно превьшать врем  отклкьчени  однофазного КЗ поврежденного участка сети. Должно быть учтено врем  работы резервной заниты от однофазных коротких замыканий. Вывод из действи  цепи отключени  защиты тока нулевой последовательности заземл ющего выключател  может быть осуществлен устройством по схеме, аналогичной примен емой обычно в аппа ратуре АПВ в цепи Вывод защиты после АПВ; На участках сети, кроме защиты тока нулевой последовательности с временем 0,25 си большим, желательно, автоматически вводить быстродействующую защиту, которую нужно ранее отстроить от тока, возникающего в моменты включени  заземл ющего выключател  в циклах его включени . Вввод быстродействующей запиггы пр изводитс  на заданное заранее врем  в случае неуспешности последней кратности повторнс О включени  заземл ющего выключател . Такой ввод на участках сети может быть осуществлен устройством , фиксирующим число кратностей по влени  тока 21 .соответствующих кратности включений заземлени , перевод щих сеть в режим с больщим током замыкани  на землю, или фиксирующим врем , заданное дл  этого. Во второ случае при устойчивом замыкании на землю в сети выключатель в цепи заземлени  нейтрали после истечени  заданной кратности включений остаетс  отключенным. Его включающа  цепь автоматически выводитс . Обратное включение и перевод сети в режим с большим током замыкани  на землю осу- , ществл ет персонал после того, как будет устранено замыкание на землю на участке сети. Дл  более быстрого вы снени  поврежденных участков последние оборудуютс  устройствами избирательной сиг нализации, которой может быть мгновенна  максимальна  направленна  защита нулевой последовательности, действующа  на сигнал и установленна  по концам линий сети. Указанна  защита при замыкании на землю, за врем  нахождени  сети в режиме с большим током замыкани  на землю, т.е. за врем , пока еще не отключилс  заземл ющий выключатель (примерно 0,1 с), срабатьгеает четко, подава  сигнал. По анализу мест выпавших сигналов персонал сможет установить участок с замкнутой на землю фазой и начать принимать меры дл  устранени  повреждени .

Claims (1)

1. ( СПОСОБ ГАШЕНИЯ ДУГИ ОДНОФАЗНОГО КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ В СЕТЯХ С ГЛУХОЗАЗЕМЛЕННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ,ДОПУСКАЮЩИХ РАБОТУ КАК с изолированной,Так*и с заземленной ЧЕРЕЗ КОМПЕНСИРУЮЩУЮ КАТУШКУ НЕЙТРАЛЬЮ с сопротивлением нейтрали, выбранным в зависимости от емкости И конфигурации сети, отличающийся тем, что, с целью упрощения, удешевления и повышения надежности, в момент возникновения однофазного короткого замыкания сопротивление нейтрали устанавливают равным или большим первоначально выбранного на заданное время, определенное по условиям погасания дуги в данной сети, после чего восстанавливают глухое заземление “нейтрали. ' .