Сравнительный анализ эффективности режимов нейтрали в электрических сетях 6-10 кВ

ВВЕДЕНИЕ 8
РАЗДЕЛ 1. АНАЛИЗ ПОВРЕЖДЕНИЙ В СИСТЕМАХ С ИЗОЛИРО
ВАННОЙ И РЕЗОНАНСНО-ЗАЗЕМЛЕННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ 11
1.1. Однофазные повреждения линий 11
1.2. Заземление нейтрали через дугогасящий реактор 15
1.3. Допустимые токи дуги при однофазном КЗ на землю 17
1.4. Выводы первого раздела 19
РАЗДЕЛ 2. ВОЗНИКНОВЕНИЕ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ В СЕТИ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРИ НОРМАЛЬНЫХ И АВАРИЙНЫХ РЕЖИ
МАХ 20
2.1. Перенапряжения в электрических системах с изолированной и резонансно-заземленной нейтралью 20
2.2. Перенапряжения при отключениях цепи выключателями 27
2.3. Перенапряжения в сети при дуговом замыкании на землю 32
2.4. Выводы второго раздела 35
РАЗДЕЛ 3. ВЛИЯНИЕ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМА СЕТИ С ИЗОЛИ
РОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ НА ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЯ 37
3.1. Ток замыкания фазы на землю 37
3.2. Перенапряжение при отключении емкостей и ненагруженных линий 42
3.3. Выводы третьего раздела 47
РАЗДЕЛ 4. ЗАЗЕМЛЕНИЕ НЕЙТРАЛИ ЧЕРЕЗ ДУГОГАСЯЩИЙ РЕ
АКТОР. ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЯ 48
4.1. Однофазные замыкания на землю 48
4.2. Переходные процессы при дуговом замыкании фазы на землю 52
4.3. Ограничение скорости восстановления напряжения на дуговом промежутке 54
4.4. Влияние отклонения настройки ДГК 57
4.5. Повышения напряжения в системе с дугогасящей катушкой 58
4.6. Анализ режима нейтрали в системе с ДГК и несимметрии емкостей
линии 60
4.7. Выводы четвертого раздела 63
РАЗДЕЛ 5. РЕГУЛИРОВАНИЕ РЕЖИМА РЕЗОНАНСА ПРИ ЗАМЫ
КАНИЯХ ЛИНИИ НА ЗЕМЛЮ 64
5.1. Выводы пятого раздела 68
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 86
ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ 87
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 88
СПИСОК ИЛЛЮСТРАТИВНОГО МАТЕРИАЛА 89

Весь текст будет доступен после покупки

В электрических системах электроснабжения 6 - 10 кВ самым распространенным видом повреждения являются однофазные замыкания на землю. Как правило это замыкание носит дуговой характер. Для уменьшения токов однофазного замыкания на землю нейтраль трансформатора питания делается не- заземленной. В этом случае токи замыкания на землю определяются в зависимости от ёмкости на землю неповрежденных фаз. Чем длиннее линия передачи от трансформатора до шин потребления, тем больше ёмкость. Она увеличивается также при наличии разветвленной линии питания от трансформатора до потребителей, а также для кабельных линий.
Наличие глухого заземления нейтрали при однофазном замыкании на землю вызывает ток замыкания, определяемый полным фазным напряжением и сопротивлением дуги и пути тока в самом грунте. Эти токи близки к токам замыкания между фазами и носят разрушительный характер, а поэтому глухое заземление нейтрали не применяется.
Однако, при большой протяжённости линий питания, особенно кабельных, ёмкостные токи замыкания оказываются опасными из-за своей большой величины, и часто стоит задача их ограничения.
Вторая проблема, которая может возникать при однофазных замыканиях - это перенапряжения. Физическая природа перенапряжений оказывается достаточно сложной, но именно перенапряжения являются наиболее частой причиной дуговых замыканий в линии там, где изоляция ослаблена (для кабельных линий) или за счёт дуговых перекрытий в воздушных линиях. Таким образом дуговые короткие замыкания сами являются причиной таких же замыканий в других частях системы из-за перенапряжений.
В этой связи анализируются процессы при замыканиях и процессы образования перенапряжений, как возможные причины таких замыканий.
Наибольшее внимание уделено работе сетей с резонансно-замкнутой нейтралью. За счёт резонансного заземления достигается резкое снижение токов замыкания на землю. А так как более 80% таких замыканий носят характер дуговых замыканий, то при этом резко сокращаются разрушительные последствия от дуги. В то же время, состояния резонанса в цепи дугогасящей катушки и ёмкостей линии требует постоянной корректировки.

Весь текст будет доступен после покупки

РАЗДЕЛ 1. АНАЛИЗ ПОВРЕЖДЕНИЙ В СИСТЕМАХ С ИЗОЛИРОВАННОЙ И РЕЗОНАНСНО-ЗАЗЕМЛЕННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ
1.1. Однофазные повреждения линий
В электрических системах электроснабжения наиболее часто встречающимся повреждением является замыкание фазы на землю, например из-за дугового перекрытия загрязненной изоляции, приближения постороннего предмета, удара молнии.
Обычно в месте повреждения возникает электрическая дуга, которая при больших токах замыкания самоугасает, не оказывая влияния на работу системы и на ее изоляцию. Если ток замыкания на землю большой, то поврежденная линия должна отключиться.
В системах 6 - 10 кВ нейтраль силовых трансформаторов изолирована. Что исключает образование короткозамкнутой цепи при замыкании фазы на землю. При этом исключается и протекание больших однофазных токов короткого замыкания.
На рис.1.1 представлена эквивалентная схема электрической сети с изолированной нейтралью. В нормальных режимах, емкости между фазами СФ и фаз относительно земли С образуют симметричные системы.

Рис.1.1. Схема замещения сети с изолированной нейтралью.
Поскольку рассматриваются короткие линии, их собственной индуктивностью можно пренебречь, а емкости считать сосредоточенными в одной точке. Индуктивность L - это индуктивность трансформатора источника.
Системы с изолированной нейтралью за счет транспозиции проводов обычно обладают одинаковыми емкостями фазных проводов относительно земли СА = СВ = СС = С.
Если система фазных напряжений ифА, ифв, ифс симметрична, то через емкости СА, СВ, СС на землю протекают симметричные емкостные токи IZx| = Ы = |Zc|, которые опережаю фазные напряжения на угол 90° (активной проводимостью изоляции пренебрегаем). При этом ток, например для фазы А:
/л=У=фА = /^С-ифА. (1.1)
Аналогичное выражение можно записать и для других емкостных оков фаз. При этом потенциал нейтральной точки N равен нулю, рис.1.2

Весь текст будет доступен после покупки

1. Дмоховская Л.Ф., Ларионов В.П., Пинталь Ю.С., Разевиг Д.В., Рябкова Е.Я. Техника высоких напряжений. Учебник для студентов электротехнических и электроэнергетических специальностей вузов. Под общей ред. Д.В. Разевига. Изд. 2-е, перераб. и доп. М., «Энергия», 1976. С.488.
2. Иерусалимов М.Е., Кондра Б.Н., Бржезицкий В.А., Ильенко О.С., Соколовский С.А., Овощников В.М. Лабораторный практикум/ Под ред. М.Е. Иерусалимова, 1987. С.216.
3. Аронов М.А., Базуткин В.В., Борисоглебский П.В., Гончаренко Г.М., Дмоховская Л.Ф., Жаков Е.М., Колечицкий Е.С., Ларионов В.П., Пинталь Ю.С., Разевиг Д.В., Рябкова Е.Я., Сергеев Ю.Г. Лабораторные работы по технике высоких напряжений. Учеб. пособие для вузов. М., «Энергия», 1974. С.320.
4. Таврида Электрик. Перенапряжения. Исследования, рекомендации, Севастополь - 2001.
5. Техника высоких напряжений. Под ред. Д.В. Разевига. М. - Л.,
Госэнергоиздат, 1963. С.471.
6. А.И. Долгинов. Техника высоких напряжений в электроэнергетике. М., «Энергия», 1968. С. 464.
7. Стефанов К.С. Техника высоких напряжений. Л., «Энергия», 1967. С.495.
8. Поливанов К.М. Теория электромагнитного поля. М., «Энергия», 1969. С.352 (к гл. 9, 10).
9. Говорков В.А. Электрические и магнитные поля. М, «Энергия», 1968. С.487 (к гл. 9, 10).
10. Л.Ф. Дмоховская. Инженерные расчеты внутренних перенапряжений в электропередачах. М., «Энергия», 1972. С.288 (к гл. 16-21).

Весь текст будет доступен после покупки