Инвариантная защита электротехнических комплексов от однофазных замыканий на землю с автоматической коррекцией входных параметров
 Скачать 2.59 Mb.
|
|
1.4. Анализ причин неселективного действия защит от однофазных замыканий на землю Широко применяемые в электротехнических комплексах устройства защиты от ОЗЗ, реагирующие на величину напряжения нулевой последовательности и позволяющие осуществлять лишь неселективную сигнализацию появления на одном из отходящих от секции шин присоединения ОЗЗ, не могут быть признаны удовлетворительными по требованиям эксплуатации. Например, на рисунке 1.1 и рисунке 1.3 представлены данные по количеству однофазных замыканий на землю и времени поиска поврежденного присоединения в распределительных сетях 6-10 кВ электротехнических комплексов, согласно которому время, необходимое выявления поврежденного 25 присоединения составляло от одного часа до нескольких часов. Кроме того, ввиду длительности существования в сети однофазного замыкания на землю и возникновения коммутационных переходных процессов, связанных с оперативными переключениями отходящих линий 30-35% ОЗЗ перешли в междуфазные короткие замыкания с последующими нарушениями электроснабжения по причине выхода из строя ответственного электрооборудования (рисунок 1.2) [5, 51]. Рисунок 1.1 - Количество однофазных замыканий на землю в электрических сетях 6-10 кВ за период 2005-2012 гг. Рисунок 1.2 - Процентное соотношение однофазных замыканий, перешедших в междуфазные короткие замыкания от общего числа ОЗЗ за период 2005-2012 гг. 10 кВ кВ 50 100 150 200 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 Колли че ств о устойчивых ОЗ З, ед. Год 0 10 20 30 40 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 % О ЗЗ перешедших в между фазное короткое замыкание, Год 26 В распределительных сетях 6-35 кВ с изолированной и резистивно- заземленной нейтралью также широко распространены токовые ненаправленные защиты нулевой последовательности, реагирующие на величину тока нулевой последовательности в установившемся режиме ОЗЗ. Однако устойчивость функционирования этих устройств защиты зависит от конфигурации и однородности распределительных сетей, что существенно ограничивает область их применения. Как было отмечено ранее, для обеспечения высокой чувствительности и селективности действия ненаправленных токовых защит в условиях нестационарности и, как следствие, непостоянства параметров и характеристик распределительных сетей 6-35 кВ, необходимо, чтобы суммарный ток однофазного замыкания превышал собственный ток нулевой последовательности любого присоединения сети враз. Рисунок 1.3 - Время поиска поврежденного присоединения в сети в процентах от общего количества ОЗЗ за период 2005-2012 гг. Еще одним существенным недостатком ненаправленных защит от ОЗЗ является потеря устойчивости функционирования при перемежающихся прерывистых замыканиях на землю. Это связано стем, что при таком режиме ОЗЗ до 1 ч, от 1 до 2 ч, Свыше 2% 0.0 20.0 40.0 60.0 80.0 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 Время поиска поврежденного присоединения в сети от общего кол- ва Год 27 ток нулевой последовательности носит нестабильный характер и не может быть зафиксирован цепями защиты как сигнал повреждения. Согласно эксплуатационным данными проведенным экспериментальных исследованиям было установлено, что основной причиной низкой селективности действия и нарушения устойчивости функционирования защит от ОЗЗ, основанных на контроле величины установившегося тока нулевой последовательности, является неполнота замыкания фазы линии на землю [27, 50, 54-56, 64-66, 83-86]. Режим неполного ОЗЗ сопровождается возникновением вместе замыкания переходного сопротивления, которое как параметр контура нулевой последовательности, понижает значение напряжения нулевой последовательности и, как следствие, сигналов токов нулевой последовательности защищаемых присоединений, контролируемых для целей защиты. Учитывая то, что уставки на срабатывание ненаправленных защит выбраны при условии металлических замыканий (при отсутствии переходного сопротивления вместе ОЗЗ) неполнота замыкания фазы на землю будет являться причиной неработоспособности этих защит в условиях эксплуатации. Значение переходного сопротивления носит случайный характер и зависит от многих факторов [55, 65, 83]: сопротивления элемента, через который происходит контакт фазы линии с землей (слой снега, льда, упавших листьев и т.д.), сопротивления цепи протекания обратного тока однофазного замыкания по земле от точки ОЗЗ до нейтрали сети, полусферы растекания тока вместе контакта с землей и т.д. Однако накопленный опыт экспериментальных исследований в этой области позволяет установить возможный диапазон изменения величины переходного сопротивления. Согласно [83] значение переходного сопротивления может достигать 5-7 кОм, в [64] указано, что его значение достигает 5 кОм и более, согласно [94] переходное сопротивление может достигать 10 кОм. В Польше и Канаде значение переходного сопротивления является нормируемой величиной и составляет соответственно 7,5 и 13,5 кОм [95, 96]. 28 Переходное сопротивление является причиной неработоспособности не только ненаправленных токовых защит от ОЗЗ, но и устройств защиты, реагирующих на высшие гармонические составляющие в установившемся токе замыкания на землю. Проведенные исследования по анализу влияния неполноты замыкания фазы на землю на устойчивость функционирования этих защит показали, что при ОЗЗ через переходное сопротивление в несколько Ом уровень высших гармоник резко уменьшается, что снижает селективность и чувствительность действия этих защит [4, 9]. Сравнительно лучшими характеристиками в сравнении с ненаправленными токовыми защитами от ОЗЗ обладают направленные защиты, опредеяющие направление потока мощности нулевой последовательности в установившемся режиме однофазного замыкания. Однако выполненный анализ эксплуатационных данных устройства защиты ЗЗП-1 свидетельствует о низкой селективности выявления повреждённого присоединения при возникновении неполных ОЗЗ через переходные сопротивления 600-700 Ом при предельной ёмкости распределительной сети в 6,5 мкФ [9]. Кроме того, защиты ЗЗП-1 и ЗЗП-1М характеризуются большим количеством ложных срабатываний в режимах перемежающихся дуговых замыканий на землю. Устойчивость функционирования защит от ОЗЗ, основанных на определении направления мощности нулевой последовательности в переходном режиме при неполных замыканиях на землю, была исследована путем проведения экспериментальных испытаний устройства защиты типа УСЗ-01 в сети 35 кВ предприятия «Мосэнерго» [36]. В результате испытаний было установлено, что при однофазном замыкании на землю через переходное сопротивление защита от ОЗЗ не смогла селективно выявить поврежденное присоединение в восьми случаях из восемнадцати ив трех случаях зафиксирован отказ в функционировании [36]. На основании проведенных исследований защиты УСЗ- 01 были разработаны рекомендации по уточнению методики выбора уставок на срабатывание с целью повышения чувствительности защиты, согласно которым для срабатывания защиты при однофазном замыкании на землю через переходное 29 сопротивление в 1 кОм необходимо повысить ее чувствительность в 4 раза по сравнению с металлическим замыканием, а для устойчивого функционирования при ОЗЗ с переходным сопротивлением в 5 кОм - враз. Однако с увеличение чувствительности защиты типа УСЗ-01 серьезно ухудшит ее помехозащищённость, что может повлечь за собой большое количество ложных срабатываний как в нормальном, таки в аварийном режиме. Устройства защит от ОЗЗ, использующие в качестве рабочего сигнала наложенный ток частотой 100 Гц и более, характеризуются низкой селективностью действия в условиях замыкания на землю через переходное сопротивление по причине увеличения доли контролируемого тока, протекающего мимо места замыкания на землю через емкости неповрежденных присоединений сети [77]. Использование в защитах от ОЗЗ тока с частотой 25 Гц и ниже позволило устранить ряд недостатков, присущих защитам от замыканий на землю на наложенном токе с частотой выше промышленной, в частности, удалось обеспечить высокую чувствительность действия защиты в условиях неполных замыканий на землю и повысить помехозащищенность измерительных элементов защиты оттока промышленной частоты [8]. Однако указанный вид защит от ОЗЗ не получил широкого распространения в распределительных сетях ввиду сложности отстройки от естественных гармонических составляющих в режиме дуговых перемежающихся ОЗЗ, при которых спектральный состав тока определяется параметрами сети, способом заземления нейтрали, местоположением точки ОЗЗ и др. [81, 88]. Устройства централизованной защиты от ОЗЗ, выполненные на относительном сравнении амплитуд или действующих значений токов нулевой последовательности на отходящих от секции шин линий, функционируют не селективно по причине несинхронности или несинфазности контролируемых сигналов [10]. Другим недостатком является ложное действие защиты в нормальном режиме работы электрической сети при появлении на любом из входов измерительного элемента сигналов помехи (токи небаланса). 30 1.5. Цели и задачи диссертационной работы Несмотря на многообразие видов защит от однофазных замыканий на землю, применяемых в электрических сетях 6-35 кВ с изолированной, резистивно- заземленной и компенсированной нейтралью, задача обеспечения селективного и инвариантного действия защиты от ОЗЗ в условиях непостоянства параметров контура нулевой последовательности представляется актуальной. В результате сравнительного анализа различных принципов организации защит от ОЗЗ установлено, что одной из основных причин низкой чувствительности и селективности действия защит является переходное сопротивление вместе замыкания фазы электрической сети на землю, которое, как параметр контура нулевой последовательности, искажает рабочие сигналы защиты и является причиной ее неработоспособности в условиях эксплуатации. Сложность задачи организации селективной защиты от ОЗЗ в условия вариации неполноты замыкания на землю связана стем, что величина переходного сопротивления носит стохастический характер и может изменяться в широком диапазоне (от нескольких Ом до десятков кОм. Поэтому возникает необходимость разработки структуры, алгоритмов действия и реализации защиты от однофазных замыканий на землю, позволяющей селективно выявлять поврежденное присоединение в условиях возникновения неполных ОЗЗ и обладающей независимым, те. инвариантным действием по отношению к изменяющимся параметрам контура нулевой последовательности. Целью данной диссертационной работы является повышение селективности и инвариантности действия защиты от однофазных замыканий на землю электротехнических комплексов 6-35 кВ с изолированной и резистивно- заземленной нейтралью в условиях непостоянства параметров контура нулевой последовательности. Для достижения поставленной цели необходимо выполнить ряд задач 1. Выявить закономерности изменения напряжения и токов нулевой последовательности защищаемых присоединений в условиях вариации 31 переходного сопротивления вместе ОЗЗ, позволяющие определить степень неполноты замыкания фазы электрической сети на землю. 2. Установить влияние вариации параметров контура нулевой последовательности, включая поперечные проводимости линий, переходные сопротивления вместе замыкания на землю и параметры системы заземления нейтрали, на эффективность действия защиты от ОЗЗ. 3. Разработать алгоритмы инвариантного действия защиты от ОЗЗ с автоматической коррекцией входных параметров, включая сигналы тока нулевой последовательности защищаемых присоединений и уставки на срабатывание. 4. Разработать структуру и реализацию аппаратно-программного комплекса защиты от однофазных замыканий на землю, обеспечивающего селективное выявление поврежденного присоединения в условиях возникновения неполных замыканий на землю и обладающего инвариантностью действия по отношению к изменяющимся параметрам контура нулевой последовательности. 32 ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ДЕЙСТВИЯ ЗАЩИТЫ ОТ ОДНОФАЗНЫХ ЗАМЫКАНИЙ В УСЛОВИЯХ ВАРИАЦИИ ПАРАМЕТРОВ КОНТУРА НУЛЕВОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ 2.1. Зависимости напряжения и токов нулевой последовательности от параметров контура нулевой последовательности При организации большинства защит от ОЗЗ используются напряжение и токи нулевой последовательности, возникающие в электрической сети при замыкании на землю [4, 9, 77, 88]. Целесообразность использования величин нулевой последовательности для действия защит от ОЗЗ обусловлена тем, что в нормальном режиме работы сети их значения ограничены ГОСТ по качеству электрической энергии [15] , а в режиме однофазного замыкания на землю величины нулевой последовательности возрастают, что позволяет обеспечить высокую чувствительность действия защиты [57, 78]. Однако по причине нестабильности характеристик распределительных сетей 6-35 кВ с изолированной и резистивно-заземленной нейтралью и непостоянства величины переходного сопротивления вместе повреждения широко применяемые токовые защиты от ОЗЗ характеризуются низкой устойчивостью функционирования в условиях эксплуатации. Поэтому для организации эффективной защиты от однофазных замыканий на землю необходимо учитывать вероятностные значения параметров электрической сети и величин переходного сопротивления вместе ОЗЗ. В этой связи, ключевым является вопрос анализа влияния на характеристики срабатывания токовых защит от ОЗЗ вероятностных значений параметров контура нулевой последовательности при различных режимах замыкания на землю. На рисунке 2.1 представлена принципиальная схема распределительной сети 6-35 кВ с резистивно-заземленной нейтралью. На рисунке 2.1 обозначены – секция шин 6-35 кВ с отходящими линиями – трансформатор заземления нейтрали (ТЗН), используемый для подключения заземляющего резистора R N ; 33 – выключатели отходящих линий и трансформаторы тока нулевой последовательности (ТТНП 1, ТТПН 2, ТТНП k); переходное сопротивление вместе замыкания на землю п – блоки защиты от ОЗЗ (БЗ1, БЗ2, БЗk), установленными на каждой линии – измерительный трансформатор напряжения (ТН), необходимый для определения линейного напряжения Ли напряжения нулевой последовательности Рисунок 2.1 – Принципиальная схема распределительной сети 6-35 кВ с резистивно-заземленной нейтралью Токовые защиты от ОЗЗ (блоки защиты БЗ1, БЗ2 и БЗk), реагируют на ток нулевой последовательности в установившемся режиме замыкания на землю, измеряемый трансформаторами тока нулевой последовательности ТТНП1, ТТНП2 и ТТНПk (рисунок 2.1). Установившийся режим ОЗЗ необходимо рассматривать при следующих допущениях, позволяющих упростить выводы основных соотношений и не влияющих на точность конечных результатов [4, 9, 68, 77, 88]: - система электродвижущих сил (ЭДС) источника питания симметрична ТЗН R N се кц ия шин к В u 0 ТН ТТНП 1 u л R п ТТНП 2 ТТНП Поврежденная линия Неповрежденная линия Эквивалентное присоединение БЗ1 БЗ2 БЗk 34 - продольные активные и индуктивные сопротивления фаз линий малы и поэтому не учитываются - проводимости фаз линий относительно земли приняты в виде сосредоточенных параметров - междуфазные емкости не влияют на установившиеся значения величин нулевой последовательности и поэтому не учитываются - сопротивления первичной обмотки трансформатора заземления нейтрали (ТЗН) приняты одинаковыми - однофазное замыкание на землю происходит через активное переходное сопротивление п (при металлическом ОЗЗ п - анализ процессов в сети осуществляется путем рассмотрения поврежденной линии и одной из числа неповрежденных линий вся остальная часть электрически связанной распределительной сети представлена эквивалентным присоединением с активными сопротивлениями и емкостями фаз относительно земли этих линий. С учетом принятых допущений распределительную сеть, представленную на рисунке 2.1, можно представить эквивалентной расчетной схемой замещения рисунок 2.2). Рисунок 2.2 отображает схему распределения токов замыкания на землю фаз линий электрической сети в режиме однофазного замыкания на землю (точка К) и содержит следующие обозначения п, R Вп , R Сп , н, R Вн , R Сн - активные сопротивления изоляции фаз относительно земли поврежденной и неповрежденной линии соответственно экв, R Вэкв , R Сэкв - эквивалентные результирующие активные сопротивления изоляции фаз относительно земли остальных неповрежденных линий сети R Aтр , R Втр , Стр, Х Aтр , Х Втр , Х Стр - активные и реактивные сопротивления фаз первичной обмотки ТЗН соответственно С Aп , С Вп , С Сп , С Aн , С Вн , С Сн , - емкости фаз относительно земли поврежденной и неповрежденной линии соответственно 35 С Aэкв , С Вэкв , С Сэкв - эквивалентные результирующие емкости фаз относительно земли остальных неповрежденных линий сети Рисунок 2.2 – Расчетная схема замещения распределительной сети Ап I , Вп I , Сп I , Ан I , Вн I , Сн I - токи замыкания на землю фаз поврежденной и неповрежденной линии соответственно R Ап С R Атр R Втр R Стр Х Атр Х Втр Х Стр R N I N U N U A U B K U C I з R п A B Эквивалентное присоединение Неповрежденная линия Поврежденная линия I 0п I 0н Ап R Вп С Вп R Сп С Сп R Ан С Ан R Вн С Вн R Сн С Сн R Аэкв С Аэкв R Вэкв С Вэкв R Сэкв С Сэкв I Аэкв I Вэкв I Сэкв I Ан I Вн I Сн I Ап I Вп I Сп A Е B Е C Е I 0экв 36 Аэкв I , Вэкв I , Сэкв I - эквивалентные результирующие токи замыкания на землю фаз всех неповрежденных линий сети N I - активный ток замыкания на землю, обусловленный резистором в нейтрали сети З - ток однофазного замыкания на землю п, н - токи нулевой последовательности поврежденной и неповрежденной линии соответственно А Е , ВЕСЕ- ЭДС источника питания А, В, С - фазные напряжения сети относительно земли N U - напряжение на элементе заземления нейтрали (напряжение смещения нейтрали. Нормальный режим работы электрической сети характеризуется наличием фазных напряжений относительно земли [1, 91]: N А А U E U ; N B B U E U ; (2.1) Напряжение на элементе заземления нейтрали в нормальном режиме работы определяется по выражению ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( рез N рез С рез В рез A рез С С рез В В рез A А N Y Y Y Y Y Е Y Е Y Е U , (2.2) где ) ( рез, ) ( рез, ) ( рез - результирующие комплексные проводимости фаз относительно земли 37 ) ( рез- эквивалентная проводимость системы заземления нейтрали. Для определения результирующих комплексных проводимостей фаз линий сети на землю расчетную схему замещения распределительной сети на рисунке 2.2. необходимо представить в виде рисунка 2.3. Рисунок 2.3 – Расчетная схема замещения сети для определения результирующих проводимостей фаз линии сети на землю. На рисунке 2.2 обозначены 2 2 2 2 Атр Атр Атр Атр Атр Атр Атр Атр Атр X R X j X R R jb g Y , 2 2 2 2 Втр Втр Втр Втр Втр Втр Втр Втр Втр X R X j X R R jb g Y , 2 2 2 2 Стр Стр Стр Стр Стр Стр Стр Стр Стр X R X j X R R jb g Y - проводимости фаз первичной обмотки ТЗН; Аэкв Ан Ап А Y Y Y Y , Вэкв Вн Вп В Y Y Y Y , g N Y Aтр Y Втр Y Стр Y А ∑ Y В ∑ Y С ∑ A В С 38 Сэкв Сн Сп С Y Y Y Y - суммарные проводимости фаз всех линий сети на землю. Результирующая проводимость системы заземления нейтрали представляет собой суммарную проводимость трех ветвей электрической цепи в виде трехфазных обмоток ТЗНи элемента заземления нейтрали в виде заземляющего резистора и вычисляется при последовательном соединении этих компонентов по выражению [35, 79]: тр N тр N рез N Y g Y g Y ) ( , (2.3) где N N R g 1 - проводимость элемента заземления нейтрали Стр Втр Атр тр Y Y Y Y - суммарная проводимость фаз первичной обмотки ТЗН. Введем следующее обозначение безразмерной комплексной величины [35, 79]: тр N тр Y g Y (2.4) С использованием коэффициента можно учесть параметры трансформатора заземления. С учетом выражения (2.4) результирующая проводимость системы заземления нейтрали по (2.3) можно представить в виде рез) Результирующие проводимости фаз линии на землю в сети согласно схеме замещения (рисунок 2.3) будут равны N Атр А рез A g Y Y ) ( , 39 N Втр В рез В g Y Y ) ( , (2.6) N Стр С рез С g Y Y ) ( Согласно выражению (2.2) наличие напряжения смещения нейтрали в нормальном режиме работы сети обусловлено несимметрией проводимостей фаз линий относительно земли и несимметрией фазных ЭДС источника питания, при этом значение напряжения смещения нейтрали зависит от способа заземления нейтрали изолированная - рез, резистивно-заземленная - рез В нормальном режиме работы симметричной трехфазной электрической сети с изолированной нейтралью напряжение смещения нейтрали равно нулю. При возникновении в распределительной сети однофазного замыкания на землю через некоторую величину переходного сопротивления п (рисунок 2.2, т. К) напряжение на элементе заземления нейтрали, определяемое по выражению (2.2) примет вид п рез N рез С рез В рез A рез С С рез В В п рез A А N g Y Y Y Y Y Е Y Е g Y Е U ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( , (2.7) где п 1 R g п - проводимость вместе ОЗЗ. Учитывая, что система ЭДС источника питания симметрична и приняв симметричными результирующие проводимости фаз линий на землю ) ( ) ( ) ( рез C рез B рез A Y Y Y с учетом формул (2.5) и (2.7) напряжение смещение нейтрали определяется по выражению N п п А N g g Y g E U , (2.8) где ) ( ) ( ) ( рез C рез B рез A Y Y Y Y - суммарная проводимость распределительной сети. Напряжения фаз относительно земли в режиме однофазного замыкания на землю с учетом выражений (2.1) и (2.8) определяются по выражениям 40 N п N А N А А g g Y g Y E U E U ) ( ) 1 ( , N п п A N B N B В g g Y g E g Y E U E U ) ( ) 1 ( , (2.9) N п п A N C N C С g g Y g E g Y E U E U ) ( ) 1 ( В частном случаев сети с изолированной нейтралью ( 0 N g ) при металлическом замыкании на землю (п, фазные напряжения относительно земли А, ВА BА А B В U E E E U ) 1 ( , (2.10) СА СА А С С U E E E U ) 1 ( Согласно выражениям (2.10) в режиме устойчивого металлического ОЗЗ напряжение поврежденной фазы уменьшится до нуля, а напряжения двух других неповрежденных фаз увеличатся до значений междуфазных напряжений, что соответствует общепринятым понятиям о характере изменения напряжений фаз сети относительно земли при однофазном замыкании на землю. Напряжение нулевой последовательности определяется как сумма напряжений трех фаз относительно земли и с учетом выражения (2.10) равно N А С В А U E U U U U 3 3 3 ) 1 ( ) 1 ( ) 1 ( 0 (2.11) Рабочими сигналами токовых защит от ОЗЗ, позволяющими селективно выявлять поврежденную линию в распределительной сети являются токи нулевой последовательности ни п 41 Согласно рисунку 2.2 ток нулевой последовательности н, протекающий по неповрежденной линии распределительной сети в режиме однофазного замыкания на землю, с учетом (2.11) определяется по выражению 0 0 ) 3 3 ( ) 3 3 ( с л н н А н н Сн Вн н I U C j g E C j g I I I , (2.12) где Анн 3 - активная проводимость фаз относительно земли неповрежденной линии - круговая частота. Из выражения (2.12) следует, что ток нулевой последовательности любой неповрежденной линии распределительной сети зависит от активных и емкостных проводимостей фаз этой линии относительно земли и напряжения нулевой последовательности сети (напряжения смещения нейтрали. Ток нулевой последовательности п, протекающий по поврежденной линии распределительной сети в режиме однофазного замыкания на землю, согласно рисунку 2.2, определяется по выражению N п N п экв н п N п п экв экв н н п п N Сп Вп Сэкв Вэкв Сн Вн Сп Вп п I I I I I I I I g U U C j g U C j g U C j g U C j g I I I I I I I I I I 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ) ( ) 3 3 ( ) ) 3 3 ( ) 3 3 ( ) 3 3 (( ) ( , (2.13) где экв - активная проводимость фаз относительно земли эквивалентного присоединения сети Aп п R g 3 3 - активная проводимость фаз относительно земли поврежденной линии. экв н п I I I I 0 0 0 0 - суммарный ток нулевой последовательности всей электрически связанной сети. 42 Согласно формуле (2.13) ток нулевой последовательности, протекающий по поврежденному присоединению в режиме ОЗЗ зависит от суммарного тока нулевой последовательности всей электрически связанной сети 0 I , обусловленного активными и емкостными проводимостями фаз линий относительно земли и активного тока замыкания на землю, создаваемого заземляющим резистором вцепи нейтрали сети N I за вычетом собственного тока нулевой последовательности поврежденной линии п I 0 Для определения тока замыкания на землю распределительной сети в точке К 1 с учетом принятых ранее допущений симметричную трехфазную электрическую сеть можно представить в виде расчетной однофазной схемы замещения (рисунок 2.4). Рисунок 2.4 – Расчетная однофазная схема замещения распределительной сети. где R g 3 3 - суммарная активная проводимость фаз линий относительно земли всей электрически связанной сети экв н п С С С С - суммарная емкость фаз линий относительно земли всей сети. Под фазным напряжением ф понимается напряжение поврежденной фазы относительно земли в момент, предшествующий возникновению повреждения. K 1 R п U ф I з j3ωС g N λ 3g ∑ ∑ 43 Согласно рисунку 2.4 ток однофазного замыкания на землю определяется по выражению C j g g R U I N ф З 3 п) Используя в качестве базисной величины суммарную емкостную проводимость сети C 3 , выражение (2.14) примет вид 1 ) ( 3 ) ( 3 j d tg C R j d tg C j U I N п N ф З , (2.15) где C g tg 3 3 - тангенс угла диэлектрических потерь, характеризующий соотношение между активной проводимостью изоляции фаз сети и емкостной C g d N N 3 -коэффициент, учитывающий выбор величины сопротивления заземляющего резистора по отношению к емкостному сопротивлению сети. Для коэффициента N d также справедливо C N N I I d , те. он позволяет устанавливать соотношение между активным током заземляющего резистора I N и емкостным током сети Напряжение нулевой последовательности, определяемое по выражению (2.8) с учетом принятой базисной величины и полученных коэффициентов ф 1 3 п п п 0 (2.16) Таким образом, установлены зависимости тока замыкания на землю и напряжения нулевой последовательности в режиме однофазного замыкания на землю виде выражений (2.15) и (2.16) от параметров контура нулевой последовательности, включая проводимости фаз линий на землю, переходное сопротивление вместе повреждения и параметров системы заземления нейтрали, 44 учитывающих влияние параметров нейтралеобразующего трансформатора и элемента заземления нейтрали. |