Поиск однофазных коротких замыканий в сетях 6-35кВ с изолированной нейтралью

В Российской Федерации в соответствии с Правилами устройства электроустановок сети 6-35кВ работают в режиме с изолированной нейтралью. Данный режим выбран для данных сетей не случайно. Сети 6-35кВ составляю большую часть всех распределительных сетей России (около 90% всех высоковольтных сетей), поэтому данные сети должны обеспечивать наибольшую надежность работы даже в не нормальных и аварийных режимах, в том числе при однофазных коротких замыканиях.

Сразу скажем, что поддерживать необходимую надежность воздушных линий позволяют индикаторы однофазных коротких замыканий (ИКЗ).

Сети с изолированной нейтралью позволяют длительно работать при устойчивом однофазном коротком замыкании. Рассмотрим данный режим – однофазное КЗ в сети с изолированной нейтралью — на рисунке 1.1 и 1.2.

Поиск однофазных коротких замыканий в сетях 6-35кВ с изолированной нейтралью

При повреждении фазы А (её обрыве на землю), ток протекающий в месте касания фазы с землёй будет не значительным (до 100 А в зависимости от удаленности от источника питания, сечения провода и уровня напряжения). Этот ток не достаточен, чтобы возникнуть дуге и перейти в межфазное замыкание. Данный ток, в основном, определяется емкостной составляющей между повреждённой фазой и не поврежденными фазами.

Однако в этом режиме возникает не симметрия напряжения в сети. На не поврежденных фазах фазное напряжение увеличивается на 1.73 раза и становиться линейным. Это увеличивает нагрузку на изоляцию не поврежденных фаз, и если изоляция до этого была уже нарушена, возникшее повышенное напряжение может пробить её, что повлечет за собой возникновение или второго однофазного замыкания на линии, или межфазного замыкания.

Также в месте касания поврежденной фазы земли возникает опасное для жизни «шаговое напряжение». Так как при касании фазы земли не возникает дуги (нет искр, потрескивания и других визуальных признаков короткого замыкания), провод просто касается земли и с виду для людей не вызывает опасности. При это если человек приблизиться к данному проводу он попадет под напряжение растекания от данного провода и окажется в «ловушке» (см картинку ниже).

Поиск однофазных коротких замыканий в сетях 6-35кВ с изолированной нейтралью

Таким образом однофазные КЗ в сети с изолированной нейтралью должны быстро обнаруживаться и устраняться, для избегания получения электро травм людей и перехода однофазных КЗ в межфазные.

Однако, найти и локализовать такое повреждение достаточно сложно, так как ток в повреждённой фазе не превышает рабочего.

Для поиска однофазных коротких замыканий в воздушных линиях создан специальный датчик: Horstmann Smart Navigator 2.0 — комплект ИКЗ для сетей среднего напряжения до 46 кВ.

Поиск однофазных коротких замыканий в сетях 6-35кВ с изолированной нейтралью

Устройство Smart Navigator 2.0 обеспечивает непрерывный мониторинг воздушной линии и передает измеренные значения и информацию о неисправности в диспетчерскую. Это позволяет инженерам (или используемым автоматическим алгоритмам) немедленно инициировать переключение и принять решение по восстановлению линии.

Индикатор представляет собой автономный датчик, который использует в качестве источника питания саму воздушную линию. Для подачи питания в периоды низкого тока нагрузки или его отсутствия используется подзаряжаемый литиевый аккумулятор.

Каждое устройство легко и надежно закрепляется на фазном проводнике воздушной линии. В каждой точке мониторинга используется набор из трех устройств, включающий одно основное и два дополнительных устройства. Основное устройство поддерживает связь напрямую с системой SCADA по сотовой сети без необходимости установки на мачте какого-либо дополнительного коммуникационного оборудования.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Все об энергетике, электротехнике и электронике
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: