|
Фильтры токов нулевой последовательности. Рыскул срс 5. Фильтры токов нулевой последовательности. Виды, принцип работы, схема
Фильтры токов нулевой последовательности. Виды, принцип работы, схема. Рыскул Б. - В высоковольтных сетях из-за каких-либо повреждений может нарушаться нормальная работа электроустановок. Достаточно частое повреждение – замыкание на землю, при котором возникает угроза как человеческой жизни за счет растекания потенциала, так и оборудованию за счет нарушения симметрии в сети. Чтобы предотвратить возможные последствия от таких повреждений на подстанциях и в других устройствах применяют токовую защиту нулевой последовательности (ТЗНП).
- Система трехфазных напряжений в нормальном режиме работы является симметричной. Но, стоит произойти короткому замыканию, как симметрия нарушается. Для удобства распознавания видов КЗ и проведения расчетов применяется метод симметричных составляющих. Согласно ему любую трехфазную систему с момента КЗ можно, для удобства расчетов, представить в виде суммы напряжений трех симметричных систем:
прямой последовательности; обратной последовательности; нулевой последовательности. - Все они являются мнимыми величинами, не существующими на самом деле. Но с помощью некоторых ухищрений их можно сделать реально осязаемыми, и применить на практике.
- Нулевая последовательность, в отличии от двух других, показывает, что векторы имеют одно и то же направление, но их смещение в пространстве между собой равно 0º. Подобная ситуация происходит при однофазном кз, при этом токи двух оставшихся фаз устремляются в нулевую точку. Также эту ситуацию можно наблюдать и при междуфазных кз, когда две из них, помимо нахлеста, попадают еще и на землю, а в нуле будет протекать ток лишь одной фазы.
- При возникновении трехфазных кз в нейтрали обмоток ток не будет протекать, несмотря на аварию. Потому что токи и напряжения нулевой последовательности по-прежнему будут отсутствовать. Несмотря на то, что фазные напряжения и токи в этой ситуации могут в разы возрасти, в сравнении с номинальными.
- Устройства, выделяющие из системы трехфазных напряжений напряжение нужной последовательности, называют фильтрами. Рассмотрим одно из таких устройств, применяемое на практике для фиксации замыканий на землю.
- Фильтром тока или напряжения симметричных составляющих называется электрическая схема, состоящая из трансформаторов, активных и реактивных сопротивлений, параметры которых подобраны таким образом, чтобы пропускать в реле, включенное на выходе фильтра, только составляющие одной определенной последовательности и не пропускать других.
- Фильтр тока нулевой последовательности состоит из трех трансформаторов тока, вторичные обмотки которых включены параллельно, а к точкам соединения подключить обмотку реле КА.
- Ток нулевой последовательности появляется при повреждениях на землю. В других режимах, когда он отсутствует, через реле проходит только небольшой ток небаланса, который появляется за счет погрешностей в работе фильтра и наличия некоторой несимметрии подводимых токов в нагрузке фильтра.
- Рассмотренная схема используется обычно в защитах элементов сетей с заземленными нейтралями (трехтрансформаторный первичный фильтр тока нулевой последовательности).
- Применяется также однотрансформаторный первичный фильтр, который представляет собой специальный измерительный трансформатор тока нулевой последовательности (ТТНП). Трансформатор состоит из тороидального магнитопровода М, на котором располагается вторичная обмотка. Магнитопровод надевается на трехфазный кабель К, который является первичной обмоткой ТТНП.
- Первичный ток ТТНП – сумма фазных токов, проходящих по проводам кабеля. В нормальном режиме и при многофазных КЗ сумма фазных токов равна нулю, поэтому магнитный поток в магнитопроводе отсутствует, а ЭДС вторичной обмотки и ток в реле КА тоже равны нулю.
- Существенное отличие ТТНП от трехтрансформаторного фильтра состоит в том, что его ток небаланса определяется только несимметрией расположения проводов фаз кабеля относительно магнитопровода и вторичной обмотки. Поэтому он значительно меньше тока небаланса трехтрансформаторного фильтра и обычно не превышает Iнб = 8... 10 мА.
- Область применения ТТНП – защиты от замыкания на землю в системах с изолированной и компенсированной нейтралью.
- Для повышения чувствительности защиты ТТНП выполняют с подмагничиванием. Сущность подмагничивания состоит в том, что с помощью дополнительной обмотки в ТТНП создается вспомогательный магнитный поток, благодаря которому трансформатор работает в оптимальном режиме, отдавая во вторичную цепь наибольшую мощность.
- ТТНП с подмагничиванием используется в защитах от замыкания на землю синхронных генераторов.
|
|
|
Скачать 0.71 Mb.