napryg 1    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.

    Устройства, выделяющие из системы трехфазных напряжений напряжение нужной последовательности, называют фильтрами. Рассмотрим одно из таких устройств, применяемое на практике для фиксации замыканий на землю.

    Назначение дополнительных обмоток ТН. Особенностью напряжения нулевой последовательности (3Uo) является тот факт, что оно не появляется в результате междуфазных замыканий, а является только следствием КЗ на землю. Причем, не важно, где происходит замыкание: в электроустановке с изолированной или глухозаземленной нейтралью.

    Фильтром для выделения этой величины являются специальные обмотки трансформаторов напряжения (ТН). Этот процесс происходит по-разному в зависимости от конструкции трансформаторов. Если используются три одинаковых ТН, у каждого из них имеется специальная обмотка, выводы которой обозначены буквами «Ад» и «Хд». Эти обмотки соединяются между собой последовательно, с обязательным соблюдением направления. Провод от вывода «Хд» фазы «А» идет на вывод «Ад» фазы «В» и так далее. Такая схема включения называется разомкнутым треугольником.

napryg 3



    В итоге на оставшихся разомкнутыми выводах «Ад» первой фазы и «Хд» последней в любого случае повреждения в сети, связанного с замыканием на землю, появится 3Uo. Можно его измерить, а также использовать для работы сигнализации, подключив к обмотке реле напряжения. Можно использовать и для работы защит, но об этом – немного позднее.

    В трансформаторах напряжения, объединяющих обмотки трех фаз в одном корпусе, не требуется выполнять внешние соединения для фильтра 3Uo. Все уже выполнено заранее, внутри корпуса трансформатора.

napryg 2

    Если в предыдущем случае выделение 3Uo происходит путем последовательного сложения векторов напряжений за счет коммутации проводников, то внутри трехфазного ТН это происходит за счет сложения магнитных потоков в сердечнике. Поэтому, в зависимости от его формы, внутренняя схема соединений обмоток Ад-Хд может отличаться.

napryg 4

    Но сути это не меняет: в итоге на корпусе рядом с выводами основных обмоток, использующихся для учета, измерения и защиты, появляется выводы от объединенной дополнительной обмотки 3Uo. Обозначается она точно так же, как и на однофазных ТН.

    Сигнализация о замыкании на землю. В сетях 6-10 кВ, где нейтраль изолирована, работа с «землей» возможна некоторое время. Но замыкание нужно активно искать. И чем раньше начнется поиск, тем лучше.

    Для контроля изоляции используются вольтметры, подключенные к обмоткам ТН на фазные напряжения. В сети без повреждений все они показывают одинаковую величину. Стоит случиться однофазному замыканию, как показания вольтметра поврежденной фазы снизятся. Вольтметр покажет ноль при полном устойчивом КЗ. Так определяется фаза с повреждением.

    Но, чтобы взглянуть на вольтметры, нужно сгенерировать предупредительный сигнал. Для этого используется контроль величины 3Uo с помощью реле. При его срабатывании зажигается табло, привлекающее к себе внимание.

    Величину 3Uo принято регистрировать с помощью самопишущих приборов, а также она обязательно записывается аварийными осциллографами или микропроцессорными терминалами в момент любой аварии, даже не связанной с замыканиями на землю.

    Еще один пример применения сигнализации, работающей от 3Uo, связан с эксплуатацией установок компенсации емкостных токов. Отключать разъединитель дугогасящей катушки запрещено при наличии «земли» в сети. Для этого рядом с коммутационным устройством устанавливается индикаторная лампа, либо блок-замок рукоятки блокируется при наличии 3Uo системой автоматики.

    Использование 3Uo в составе защит. В сетях с изолированной нейтралью совместное использование напряжений и токов нулевой последовательности позволяет определить направление на точку короткого замыкания. Но в настоящее время существуют более эффективные методы точного определения места повреждения в этих сетях.

    Гораздо большую пользу подобная схема приносит в сетях в глухозаземленной нейтралью (ЛЭП-110 кВ и выше). Подключение напряжения 3Uo (нулевой последовательности) и тока 3Io к обмоткам реле направления мощности позволяет определить, произошло ли однофазное КЗ в линии или вне ее. Так обеспечивается селективность работы защиты от однофазных замыканий на землю.


Рекомендуйте эту статью другим!



Система заземления TN-C 2
янв 05, 2014 2264

Система заземления TN-C, схема, особенности, видео, достоинства и недостатки

Зачем каждому человеку знать о том, что представляют собой системы заземления? Все…
Контроллеры СИКОН С50 1
апр 14, 2014 3083

Контроллеры СИКОН С50

СИКОН С50 - это сетевой индустриальный контроллер, с помощью которого осуществляется…
Классификация автоматических выключателей
мая 14, 2013 2820

Классификация высоковольтных выключателей, общее сравнение, достоинства и недостатки

Выключатель – это коммутационный аппарат, предназначенный для коммутации (отключения и…
Протоколы последовательного обмена
нояб 22, 2015 2256

Протоколы последовательного обмена

Протокол SPI. Общие сведения. Интерфейс SPI (Serial Peripheral Inter­face),…
нояб 30, -0001 10759

Цеховые подстанции системы электроснабжения

Цеховые трансформаторные подстанции напряжением 6—10/ (0,4—0,69) кВ выполняются, как…