Инвариантная защита электротехнических комплексов от однофазных замыканий на землю с автоматической коррекцией входных параметров
 Скачать 2.59 Mb.
|
|
2.2. Диапазоны вариации параметров контура нулевой последовательности Для определения влияния параметров контура нулевой последовательности на рабочие сигналы токовых защит от ОЗЗ, применяемых в электрических сетях 6-35 кВ с изолированной и резистивно-заземленной нейтралью необходимо установить диапазоны их вариации. Согласно [60, 61] максимальная емкость фаз сети относительно земли может достигать в сетях напряжением 6 кВ – 9,2 мкФ, в сетях напряжением 10 кВ – 3,7 мкФ, в сетях напряжением 35 кВ – 0,5 мкФ, исходя из условия наибольшего значения тока металлического замыкания на землю, при котором допускается работа электрической сети без компенсации тока замыкания на землю. На основе этих ограничений, для общего случая диапазон вариации суммарной емкости фаз сети относительно земли составляет 2 , 9 01 , 0 C мкФ [10, 13]. Для учета активных проводимостей фаз линий сети относительно земли используется тангенс угла диэлектрических потерь tg [13]. На основе экспериментальных исследований, проведенных в распределительных сетях 6- 35 кВ горных предприятий, установлено, что тангенс угла диэлектрических потерь сети изменяется в широких пределах от 0,02 до 3,5 [10]. Увеличение связано с увлажнением изоляции линий, особенно в осенне-весенний периоды года. Полученные данные являются вполне адекватными ввиду того, что отношение сухоразрядного сопротивления к мокроразрядному составляет примерно 250 для изоляторов воздушных линий электропередачи [1]. Таким образом, в дальнейших исследованиях диапазон вариации коэффициента демпфирования сети примем Влияние параметров системы заземления нейтрали на величины нулевой последовательности определяется с помощью двух компонентов коэффициента 45 N d , характеризующего режим работы нейтрали и безразмерного комплексного показателя , учитывающего параметры трансформатора заземления нейтрали. На рисунке 2.5 представлены схемы подключения заземляющего резистора в нейтраль электрической сети [29, 35, 63]. При отсутствии выведенной нейтрали на силовом трансформаторе возникает необходимость искусственного создания нейтральной точки распределительной сети для подключения заземляющего резистора. В качестве трансформаторов заземления нейтрали (нейтралеобразующих) используются обычные силовые трансформаторы со схемой соединения обмоток звезда с нулевым проводом – треугольник (рисунок 2.5 б, а также фильтры присоединений (ФМЗО), имеющие только одну первичную обмотку, соединенную в зигзаг (рисунок 2.5 в. а) б) в) Рисунок 2.5 – Схемы подключения заземляющего резистора в нейтраль сети ас помощью выведенной нейтрали силового трансформатора со схемой соединения обмоток Y 0 /Y 0 ; б) - с помощью трансформатора со схемой соединения обмоток Y 0 /Δ; в) – с помощью ФМЗО. Расчетные параметры трансформаторов заземления нейтрали представлены в таблице 2.1. ТЗН R N К секции шин R N A В С ФМЗО R N 110 кВ кВ (10) кВ 46 Таблица 2.1 - Расчетные параметры трансформаторов заземления нейтрали Тип трансформатора ном, А К, % кз P , кВт хх P , кВт хх I , % т, Ом т Х , Ом тр Y , См ТМ-250/6 24 4,5 3,7 0,65 1,2 2,13 6,5 0,146 ТМ-400/6 38,5 4,5 5,5 0,81 1,1 1,23 4,1 0,234 ТМ-250/10 14,5 4,5 3,7 0,65 1,2 5,92 18,1 0,052 ФМЗО-200/11 25,2 4,2 3 0,25 1,8 4,72 18,3 0,053 С учетом таблицы 2.1 безразмерный комплексный показатель , приняв N R в диапазоне 500-2000 Ом (высокоомное заземление нейтрали) [19, 78, 87], определяемый по выражению (2.4): - для ТМ-250/6: 986 , 0 146 , 0 002 , 0 146 , 0 ) 500 ( тр N тр R Y g Y N , 996 , 0 146 , 0 0005 , 0 146 , 0 ) 2000 ( тр N тр R Y g Y N - для ТМ-400/6: 99 , 0 234 , 0 002 , 0 234 , 0 ) 500 ( тр N тр R Y g Y N , 99 , 0 234 , 0 0005 , 0 234 , 0 ) 2000 ( тр N тр R Y g Y N - ФМЗО-200/11: 96 , 0 053 , 0 002 , 0 053 , 0 ) 500 ( тр N тр R Y g Y N , 98 , 0 027 , 0 0005 , 0 027 , 0 ) 2000 ( тр N тр R Y g Y N На основе полученных выражений установлено, что значение безразмерного комплексного показателя находится в пределах 0,96-0,99. 47 Коэффициент позволяет моделировать режим заземления нейтрали, а также условие выбора доли активного тока замыкания на землю по отношению к емкостному току сети. Например, в сети с изолированной нейтралью 0 N d , в резистивно-заземленной сети при выборе значения сопротивления резистора в нейтрали исходя из условия равенства суммарного емкостного тока сети активному току, создаваемому элементом заземления нейтрали N I коэффициент 1 N d . В ряде работ для обеспечения надежного функционирования защит от ОЗЗ рекомендовано выбирать величину сопротивления резистора в нейтрали исходя из условия C N I I ) 4 2 ( [19, 63, 87], те. относительная проводимость элемента заземления нейтрали составит 2 N d и 4 N d соответственно. Значение переходного сопротивления вместе замыкания на землю, как было отмечено в главе 1, носит вероятностный характер и может изменяться в пределах от единиц Ом до нескольких кОм. На рисунке 2.6 приведены экспериментальные данные, характеризующие взаимосвязь количества ОЗЗ и величины переходного сопротивления вместе повреждения в условиях грунта с высоким удельным сопротивлением (Карелия) [91]. Из рисунка 2.6 видно, что наибольшее количество ОЗЗ происходит через переходное сопротивление, значение которого находится в пределах 7000 п R Ом. Рисунок 2.6 – Взаимосвязь количества ОЗЗ и величины переходного сопротивления вместе повреждения в электрической сети 10 кВ. R п ,Ом 48 Схожие результаты по исследованию вероятностных значений переходного сопротивления вместе повреждения получены в [83], где отмечено, что величина переходного сопротивления может достигать 5-7 кОм. В [89] указано, что его значение достигает 5 кОм и более. Поэтому представляется целесообразным выбрать диапазон вариации переходного сопротивления вместе ОЗЗ 7000 п Ом. Приняв за базисную величину предельное значение из выбранных диапазонов вариации суммарной емкости сети, тангенса угла диэлектрических потерь, переходного сопротивления получим 1 001 , 0 * C , 1 006 , 0 * tg , 1 00014 , 0 * n R соответственно. Для определения влияния параметров контура нулевой последовательности на ток замыкания на землю, напряжение нулевой последовательности и напряжения неповрежденных фаз сети преобразуем выражения (2.9), (2.15) и (2.16) к следующему виду - ток замыкания на землю 2 2 2 2 2 ) 3 ( ) 1 3 3 ( 1 3 C R C R d C R tg d tg C U I п п N п N Ф З (2.17) - напряжение нулевой последовательности сети 2 2 0 ) 3 ( ) 1 3 3 ( C R C R d C R tg E U п п N п Ф (2.18) - напряжения неповрежденных фаз сети 2 2 2 2 ) 1 ( ) 3 ) 1 3 3 ( 3 2 3 ( ) 1 ) 1 3 3 ( 1 3 3 2 1 ( ф п ф п N ф п ф п ф п N ф п ф п N ф п Ф C C R C R d C R tg C R tg C R d C R tg C R d C R tg E U . (2.19) 49 2 2 2 2 ) 1 ( ) 3 ) 1 3 3 ( 3 2 3 ( ) 1 ) 1 3 3 ( 1 3 3 2 1 ( ф п ф п N ф п ф п ф п N ф п ф п N ф п Ф B C R C R d C R tg C R tg C R d C R tg C R d C R tg E U На рисунке 2.7 представлены зависимости напряжения нулевой последовательности сети и напряжений неповрежденных фаз от переходного сопротивления вместе ОЗЗ при различном значении коэффициента N d . Рисунок 2.7 – Зависимости напряжения нулевой последовательности и напряжений неповрежденных фаз при ОЗЗ через переходное сопротивление в сети с изолированной и резистивно-заземленной нейтралью при различной величине сопротивления резистора вцепи нейтрали 1, 2, 3 – напряжение нулевой последовательности сети 4,5 – напряжение на фазе С 6,7 – напряжение на фазе В 1- в сети с изолированной нейтралью 3, 5, 7– построены при 1 N d ; 2, 4, 6 – построены при Из рисунка 2.7 видно, что в режиме металлического однофазного замыкания на землю (фаза А) напряжения неповрежденных фаз равны линейным значениями по мере увеличения переходного сопротивления вместе ОЗЗ снижаются. Напряжение нулевой последовательности сети с увеличением переходного Un2 Ef Ef d Rp1 0 Rp1 1 2 Rp1 2 0 1400 2800 4200 5600 7000 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 R ,о.е. п * U,о.е. 2 3 1 4 5 6 7 * 0.2 0.4 0.6 0.8 1 50 сопротивления также снижается, а его значение при одной и той же величине переходного сопротивления вместе ОЗЗ в сети с резистивно-заземленной нейтралью будет меньше по сравнению с сетью с изолированной нейтралью. Например, при замыкании на землю через переходное сопротивление 4 , 0 * п R значение напряжения нулевой последовательности в сети с изолированной нейтралью составит 0,25, при 1 N d - 0,1, при 2 N d - 0,08 по отношению к своему значению в режиме металлического ОЗЗ. На основе выражения (2.17) построены зависимости тока замыкания на землю от величины переходного сопротивления при различном выборе величины резистора в нейтрали сети (рисунок 2.8). Из рисунка 2.8 следует, что с увеличением переходного сопротивления вместе ОЗЗ ток замыкания на землю снижается и, следовательно, снижаются и величины сигналов токов нулевой последовательности, контролируемые цепями защиты от ОЗЗ в поврежденной и неповрежденных линиях, что является причиной низкой селективности ее действия в таких условиях. Переход от режима изолированной нейтрали к режиму заземления через резистор позволит повысить значение тока замыкания на землю за счет активной составляющей, обусловленной элементом заземления нейтрали. Например, при металлическом замыкании на землю (п) ток замыкания на землю при выборе резистора в нейтрали из условия 1 N d увеличится враз по сравнению с режимом изолированной нейтрали, при 2 N d - враз. Из рисунка 2.9, где представлены зависимости тока нулевой последовательности от угла диэлектрических потерь при различном переходном сопротивлении вместе повреждения, следует, что в режиме металлического ОЗЗ повышение приводит к пропорциональному увеличению тока замыкания на землю. Однако с увеличением переходного сопротивления вместе ОЗЗ повышение * tg не влияет назначение тока замыкания на землю. 51 Рисунок 2.8 – Зависимости тока замыкания на землю от величины переходного сопротивления вместе ОЗЗ при различной относительной проводимость цепи нейтрали Рисунок 2.9 – Зависимости тока нулевой последовательности от угла диэлектрических потерь при различном переходном сопротивлении вместе повреждения 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 0,2 0,4 0,6 0,8 1 tg * , о.е. δ I * ,о.е. 0 R * п =0,1 о.е. R * п =0,5 о.е. R * п =1 о.е. R * п = 0 52 п о.е. Rп= 0,143о.е. Rп * = 0,071 о.е. Rп * = 0,043 о.е. Rп * = 0,014 о.е. 0,2 0,1 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 ∑ C * ,о.е. 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 Степень снижения величин нулевой последовательности в условиях возникновения в электрической сети ОЗЗ через переходное сопротивление по сравнению сих значениями в режиме металлического замыкания характеризует коэффициент неполноты замыкания на землю [46, 52, 66, 92, 93], который с учетом выражений (2.17) и (2.18) определяется по выражению 2 2 ) 3 ( ) 1 3 3 ( 1 C R C R d C R tg n п п N п (2.20) На основании (2.20), приняв (нормальное состояние изоляции, получены зависимости коэффициента неполноты замыкания на землю от величины переходного сопротивления вместе повреждения и суммарной емкости для сети с изолированной нейтралью (рисунок 2.10). Из рисунка 2.10 и выражения (2.20) следует, что значение коэффициента неполноты замыкания изменяется в пределах 1 0 пи при увеличении переходного сопротивления вместе ОЗЗ будет снижаться. Рисунок 2.10 – Зависимости коэффициента неполноты замыкания на землю от переходного сопротивления вместе ОЗЗ и суммарной емкости сети с изолированной нейтралью ( 0 N d ). Кроме того, с увеличением параметров контура нулевой последовательности, включая суммарную емкость сети, тангенс угла n n=f( ) ∑ C f ( п 0,5 0,75 1 R п * ,о.е. ,о.е. 0 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 0,2 0,4 0,6 0,8 53 диэлектрических потерь, переходное сопротивление и коэффициент N d градиент снижения коэффициента неполноты замыкания имеет наибольшее значение. Например, при пи значение коэффициента неполноты составит 0,21, а при пи. Таким образом, выполненный анализ установил, что снижение тока и напряжения нулевой последовательности при однофазном замыкании на землю через переходное сопротивление по сравнению с режимом металлического ОЗЗ происходит пропорционально коэффициенту неполноты замыкания на землю, значение которого зависит от параметров контура нулевой последовательности, включая поперечные проводимости фаз относительно земли, переходное сопротивление вместе повреждения и параметров системы заземления нейтрали. Это необходимо учитывать при выборе уставок на срабатывание токовых защит от однофазных замыканий на землю. 2.3. Определение характеристик срабатывания защиты от однофазных замыканий в условиях вариации параметров контура нулевой последовательности Эффективность действия защит от однофазных замыканий на землю зависит от выбора уставок на срабатывание, цель которого обеспечить несрабатывание защиты на неповрежденных линиях и срабатывание защиты на поврежденном присоединении. Рассмотрим существующую методику по выбору уставок срабатывания и проверке чувствительности действия защиты от ОЗЗ [82, 86]. На рисунке 2.11 представлена упрощенная схема электрической сети, которая содержит две распределительные подстанции и шесть отходящих линий, три из которых обеспечивают электроснабжение высоковольтных двигателей и две - комплектные трансформаторные подстанции (КТП) 10/04 кВ. Питание на первую подстанцию поступает через трансформатор Та трансформатор 54 заземления нейтрали (ТЗН) служит для искусственного выведения нейтральной точки сети с целью подключения заземляющего резистора Рисунок 2.11 – Упрощенная схема электрической сети. Для определения токов нулевой последовательности, протекающих по защищаемым линиям в режиме ОЗЗ необходимо представить схему электрической сети на рисунке 2.11 в виде схемы замещения нулевой последовательности сети (рисунок 2.12). Рисунок 2.12 – Схема замещения нулевой последовательности электрической сети Уставка потоку срабатывания защиты от однофазных замыканий уст выбирается последующему условию [82]: 0 уст с л бр н I k k I , (2.21) Д3 Т1 ТЗН R N Линия Линия Линия Линия Линия Линия Т Т 10/0,4 R П п/ст 1 п/ст 2 Д1 Д2 п/ст 1 п/ст 2 I R N I 03 I 02 I 01 Y 1 С Д3 С ТР3 С ТР4 R П U ф Y 2 Y 3 Y 6 Y 5 Y 4 С Д1 С Д2 N 55 где н - коэффициент надежности, учитывающий погрешность реле, ошибки расчета I 0л.с. [3]; k бр. = 1,2-1,3 – коэффициент броска, учитывающий бросок емкостного тока в момент возникновения замыкания на землю, а также способность реагировать на него защиты от ОЗЗ [4]; I 0л.с. – собственный ток нулевой последовательности линии, определяемый ее параметрами относительно земли. Выбор уставки потоку срабатывания комплектов индивидуальной защиты от ОЗЗ на всех присоединениях электрической сети осуществляется путем определения линии с наибольшим собственным током нулевой последовательности, который вычисляется по выражению 0 3 Y U I ф с л , (2.22) где Y ∑ - суммарная проводимость поврежденного присоединения, которая, например, для линии 1 в соответствии с рисунком 2.12 составит Y ∑ = Y 1 + +Y 4 +Y 5 +Y 6 + (С тр3 +С д +С тр4 ). Вычисление емкостей относительно земли статорных обмоток высоковольтных двигателей осуществляется по выражениям [77]: ) 08 , 0 1 ( 2 , 1 10 0187 , 0 3 6 ном ном ном Д U U S С - для асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором и неявнополюсных синхронных двигателей, Ф, 3 9 4 3 ) 6 , 3 ( 10 40 ном ном ном Д п U S С - для остальных типов двигателей, Ф, где ном – номинальное напряжение электродвигателя, кВ ном – номинальная полная мощность электродвигателя, МВА; ном – номинальная частота вращения ротора двигателя, об/мин. 56 Для приблизительного определения емкостей относительно земли первичных обмоток трансформаторов используется выражение [36]: 6 10 3 Ф УД ТР U I C , где УД I - удельный емкостной ток трансформатора, А/шт (таблица 2.2). Таблица 2.2. - Значения удельного емкостного тока первичной обмотки трансформаторов I УД при различной мощности и напряжении сети Мощность трансформатора, кВА Удельный емкостной ток УД I , А/шт. 6 кВ 10 кВ До 1000 0,02 0,03 Свыше 1000 0,04 0,06 После выбора уставок на срабатывание защиты от ОЗЗ необходимо проверить чувствительность ее действия, которая оценивается с помощью коэффициента чувствительности К Ч , определяемого по выражению [78, 81]: уст 0 Ч I I К п.л. , (2.23) где 0 л п I – ток нулевой последовательности, протекающий по поврежденному присоединению в режиме ОЗЗ. Ток нулевой последовательности 0 л п I в режиме металлического замыкания на землю с учетом выражений (2.13) и (2.17) определяется по выражению 1 3 1 3 2 2 2 2 0 tg C U d tg C U I с л Ф N Ф мет л п (2.24) Для сетей с резистивно-заземленной нейтралью выбор уставок токовой защиты от ОЗЗ основывается на двойном неравенстве [82]: уст ч 0 л.с отс л п I К I К I (2.25) Согласно [61] коэффициент чувствительности для защит от ОЗЗ, устанавливаемых на кабельных линиях должен быть не менее 1,25, а для защит от 57 ОЗЗ на воздушных линиях – не менее 1,5. В [78, 84] указано, что для обеспечения надежного функционирования защит от однофазных замыканий на землю необходимо, чтобы коэффициент чувствительности был не менее 2. Однако по причине возникновения переходного сопротивления вместе замыкания на землю рисунок 2.12) снизится ток нулевой последовательности, протекающий по поврежденному присоединению, что приведет к снижению коэффициента чувствительности и возникнет опасность в отказе функционирования защиты от ОЗЗ. При ОЗЗ через переходное сопротивление ток нулевой последовательности в поврежденной линии снижается пропорционально снижению коэффициента неполноты замыкания на землю и с учетом (2.17) и (2.20) определяется по выражению мет п.л с л Ф N Ф п.л I п п tg C U d tg C U I 0 2 2 2 2 0 ) 1 3 1 3 ( (2.26) На основании (2.25) коэффициент чувствительности защиты 0 0 с л отс п.л ч I К I К (2.27) С учетом (2.26) и (2.27) коэффициент чувствительности защиты при неполном ОЗЗ: 0 0 с л отс мет п.л н ч I К I п К (2.28) Из сравнения (2.27) и (2.28) соотношение коэффициентов чувствительности при неполном и металлическом ОЗЗ с учетом (2.24): п tg C U K d tg C C U К с л Ф отс N с л Ф н ч 1 3 1 ) ( 3 2 2 2 2 (2.29) Учитывая то, что величина коэффициента п находится в пределах 1 0 п при п, то согласно выражению (2.29) неполнота замыкания фазы на землю всегда будет понижать чувствительность защиты от ОЗЗ, что будет являться причиной ее неработоспособности в условиях эксплуатации. 58 0,05 0,04 0,03 0,02 0,01 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 R о.е. К Чмин Область неселективного действия защиты d N = 0 d N = 1 d N = 2 d N = 4 К Ч * п, 0,05 0,04 0,03 0,02 0,01 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 R о.е. К Чмин Область неселективного действия защиты d N = 0 d N = 1 d N = 2 d N = 4 К Ч * п, а) б) в) г) Рисунок 2.13 – Зависимости коэффициентов чувствительности защиты от ОЗЗ от величины переходного сопротивления вместе ОЗЗ от суммарной емкости сети и относительном значении активной составляющей тока ОЗЗ N d : а) – 1 , 0 * C ; б) - 1 * C при К Ч =1,25; в) – 1 , 0 * C ; г) - 1 * C при К Ч =2. Используя выражение (2.29) приняв 006 , 0 * tg , построим зависимости коэффициента чувствительности защиты от ОЗЗ от величины переходного 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 R о.е. К Чмин Область неселективного действия защиты d N = 0 d N = 1 d N = 2 d N = 4 К Ч * п, 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 R о.е. К Чмин Область неселективного действия защиты d N = 0 d N = 1 d N = 2 d N = 4 К Ч * п, 59 сопротивления вместе повреждения при различной суммарной емкости электрической сети напряжением 6 кВ в условиях вариации N d (рис. 2.13). Согласно рисунку 2.13 а, при условии обеспечения нормированного коэффициента чувствительности защиты от ОЗЗ кабельных линий с изолированной нейтралью 1,25 [31], защита будет способна селективно выявлять поврежденное присоединение в сети суммарной емкостью 1 , 0 * C при замыкании на землю через переходное сопротивление не более 100-150 Ом. В сети с суммарной емкостью 1 * C при тех же условиях – не более нескольких десятков Ом (рисунок 2.13 б. Из рисунка 2.13 в следует, что в условиях вариации переходного сопротивления вместе повреждения с учетом того, что коэффициент чувствительности в режиме металлического замыкания равен двум [78, 86], а значение суммарной емкости сети 1 , 0 * C , защита от однофазных замыканий на землю способна селективно выявить поврежденное присоединение в сети с изолированной нейтралью ( 0 N d ) при переходном сопротивлении вместе ОЗЗ не более п. Повышение чувствительности действия защиты от ОЗЗ в сети с резистивно-заземленной нейтралью достигается путем выбора необходимой величины сопротивления заземляющего резистора вцепи нейтрали. Например, при выборе величины сопротивления заземляющего элемента по условию чувствительность действия защиты в режиме металлического ОЗЗ может быть повышена на 44%, а при 2 N d - на 130%. Однако при увеличении переходного сопротивления, приняв максимальное значение 4 N d , защита от ОЗЗ позволит селективно выявлять поврежденное присоединение при максимальном 27 , 0 * п R Из рисунка 2.13 г видно, что токовые защиты от однофазных замыканий на землю в электрических сетях с изолированной и резистивно-заземленной нейтралью с суммарной емкостью 1 * C позволяют селективно выявлять 60 поврежденное присоединение при максимальном переходном сопротивлении вместе ОЗЗ 026 , 0 * п R Более низкая чувствительность действия защиты от ОЗЗ при одном и том же переходном сопротивлении вместе повреждения в электрических сетях с относительно высоким значением суммарной емкости фаз линий на землю в сравнении с сетями с небольшим значением суммарной емкости связана стем, что градиент снижения коэффициента неполноты замыкания с увеличением суммарной емкости сети и переходного сопротивления вместе ОЗЗ имеет наибольшее значение. Повышение чувствительности защиты путем введения в контур нулевой последовательности дополнительного активного тока, создаваемого элементом заземления нейтрали, позволит увеличить значение К Ч в режиме металлического ОЗЗ. Однако, несмотря на это, с увеличением переходного сопротивления вместе повреждения величина коэффициента чувствительности защиты снижается до недопустимых значений, как ив сети с изолированной нейтралью. Для обеспечения надежного функционирования защиты от однофазных замыканий на землю еще на стадии проектирования необходимо определить значение коэффициента чувствительности, при котором защита способна селективно выявить поврежденное присоединение при ОЗЗ через переходное сопротивление определенной величины. Минимальное значение коэффициента чувствительности в режиме металлического ОЗЗ, при котором токовая защита сработала при таком значении величины коэффициента неполноты замыкания, определяется по выражению п K Чмин 1 (2.30) С учетом (2.20) выражение (2.30) примет вид 2 2 ) 3 ( ) 1 3 3 ( C R C R d C R tg K п п N п мин Ч (2.31) Выражение (2.31) позволяет рассчитать коэффициент чувствительности, который должна иметь защита от замыканий на землю в режиме металлического 61 ОЗЗ для того, чтобы селективно выявить поврежденное присоединение в условиях замыкания через переходное сопротивление определенной величины. На рисунке 2.14 приведены зависимости минимальных коэффициентов чувствительности защиты от переходного сопротивления вместе ОЗЗ. Рисунок 2.14 – Зависимости минимальных коэффициентов чувствительности защиты от переходного сопротивления вместе ОЗЗ: 1, 3, 5 – построены при 0 N d ; 2, 4, 6 - построены при 1 N d ; 1,2 – при 1 , 0 * C ; 3,4 – при 5 , 0 * C ; 5,6 – при Из рисунка 2.14 видно, что, например, в электрической сети с изолированной нейтралью ( ) 0 N d и суммарной емкостью 5 , 0 * C защита от ОЗЗ должна иметь в режиме металлического замыкания минимальный коэффициент чувствительности 13 для того, чтобы селективно выявить присоединение с ОЗЗ через переходное сопротивление впав сети с резистивно-заземленной нейтралью ( 1 N d ) при тех же условиях – 18. С увеличением емкости сети значения минимальных коэффициентов чувствительности возрастают. Таким образом, существующая методика по выбору уставок и проверке чувствительности защит от замыканий на землю, согласно которой ток в 0,2 0,4 0,6 0,8 1 0 15 30 45 60 75 К Ч R * о.е. п, 1 2 3 4 5 6 62 повреждённом присоединении определяется в режиме металлического ОЗЗ, не позволяет учесть снижение рабочих сигналов защиты при замыканиях на землю через переходные сопротивления, что приводит к неселективному действию токовых защит от ОЗЗ. Поэтому возникает необходимость в разработке методики определения чувствительности действия токовых защит от ОЗЗ в условиях возникновения неполных однофазных замыканий на землю. |