Однофазное замыкание на землю в сетях 10 кв: Инструкция по отысканию ‘земли’ в сети 3-6-10-35кВ | Диспетчерские

Токи замыкания на землю в сетях с изолированной нейтралью

Подробности

Категория: Подстанции

• проектирование
• КРУ
• подстанции

Содержание материала

• Справочник по проектированию подстанций
• Особенности, технология и принципы проектирования подстанций
• Стадии проектирования, состав и объем проектной документации
• Исходные данные для проектирования, продолжительность
• Техническое задание на разработку ТЭО
• Классификация подстанций и присоединение их
• Надежность главных схем
• Автоматичность, эксплуатационные удобства и экономическая целесообразность схемы
• Классификация схем
• Синхронные компенсаторы,  конденсаторные батареи и реаторы в схемах
• Расчет токов короткого замыкания
• Электродинамическое и термическое действия токов короткого замыкания
• Ограничение токов короткого замыкания
• Токи замыкания на землю в сетях с изолированной нейтралью
• Типы и технические характеристики трансформаторов
• Выборы мощности и числа устанавливаемых трансформаторов
• Выключатели
• Разъединители, отделители, короткозамыкатели
• Источники реактивной мощности
• Характеристики трансформаторов, выключателей
• Провода, шины, кабели, изоляция
• Механический расчет жесткой ошиновки
• Механический расчет проводов гибкой ошиновки ОРУ
• Защита от грозовых перенапряжений
• Заземление
• Собственные нужды переменного тока
• Электрическое освещение
• Нормы освещенности подстанций
• Классификация и принципы выполнения схем управления, сигнализации и автоматизации
• Организация управления элементами подстанций
• Регулирование напряжения и охлаждение силовых трансформаторов
• Автоматическая компенсация емкостного тока замыкания на землю
• Организация сигнализации элементами ПС
• Питание цепей оперативным током, аппаратура схем, маркировка
• Электрические измерения и учет электроэнергии
• Фасады и компоновка панелей, ряды зажимов схем управления, автоматики, защиты, сигнализации
• Монтажные схемы и кабельные журналы
• Оперативный ток, источники постоянного тока
• Шкафы КРУ, КРУН, КТП, КТПН
• Релейная защита
• Релейная защита трансформаторов и автотрансформаторов
• Релейная защита шунтирующих и компенсационных реакторов
• Защита синхронных компенсаторов
• Защита шин
• АПВ и АВР
• УРОВ
• Защита элементов собственных нужд
• Принципы компоновок распределительных устройств
• Открытая установка маслонаполненного оборудования
• Компоновка закрытых распределительных устройств и подстанций
• Комплектные распределительные устройства с газовой изоляцией
• Эксплуатационные и вспомогательные средства
• Рельсовые пути для перекатки трансформаторов и стационарные анкеры
• Ограды
• Выбор площадки для строительства
• Состав комиссии и акт выбора площадки
• Особенности выбора и согласования площадки, размещаемой на территории города
• Технико-экономическое сравнение вариантов выбора площадки
• Генеральный план
• Горизонтальная планировка
• Внутриплощадочные автомобильные дороги и проезды
• Инженерные сети
• Вертикальная планировка
• Озеленение и благоустройство территории
• Технико-экономические показатели генерального плана
• Приложение к генеральному плану
• Режимы работы строительных конструкций ОРУ
• Опоры под ошиновку и оборудование
• Кабельные лотки, каналы
• Здания и фундаменты синхронных компенсаторов
• Отопление и вентиляция зданий
• Водоснабжение, канализация, отвод масла
• Противопожарные мероприятия
• Приложение к здания и фундаменты
• Защита окружающей среды
• Защита от шума
• Устройства связи и сигнализации
• Внешняя связь
• Требования к помещениям для узлов связи и к размещению оборудования связи
• Пожарная сигнализация
• Охранная сигнализация и охранное освещение
• Основные положения по организации строительства и сметы
• Особенности проектирования ПС в северных труднодоступных районах
• Рекомендации но усилению стальных конструкций

Страница 14 из 84

В сетях с изолированной нейтралью замыкание на землю одной фазы, как правило, не приводит к появлению сверхтоков, поэтому не требуется немедленного отключения поврежденного участка. В случае замыкания на землю, например фазы А (рис. 3.8) через место аварии проходит ток, который замыкается как зарядный через емкостные проводимости относительно земли неповрежденных фазовых проводов. Емкостная проводимость поврежденной фазы шунтируется рассматриваемым замыканием, и ток в фазе А справа от места замыкания равен нулю.

Ток замыкания на землю определяется по формуле

где Uф — среднее значение напряжения рассматриваемой ступени напряжения; Хс0 — суммарное емкостное сопротивление нулевой последовательности.

Рис. 3. 8. Схема протекания тока замыкания на землю

Для воздушной трехфазной линии без троса:

где- средний геометрический радиус системы трех проводов
линии; Dот= 2(hA +hB + hc/3) — среднее расстояние от проводов фаз А, В и С до зеркальных отражений относительно поверхности земли.

Для трехжильного кабеля с круглыми жилами

где r — радиус жилы; В и b -толщины соответственно фазной и поясной изоляции.

Основными недостатками систем с изолированной нейтралью являются повышенные капитальные вложения, вызываемые требуемым уровнем изоляции электроустановок из-за увеличения напряжения неповрежденных фаз относительно земли до линейного напряжения установки при однофазном замыкании на землю и возможность замыкания фазы на землю через электрическую дугу и появления перемежающихся дуг, имеющих при определенных условиях устойчивый характер и вызывающих перенапряжения (превосходящие в 2,5-3 раза нормальное фазное напряжение), которые распространяются на вcю электрически связанную сеть.
Возникновение электрической дуги в месте замыкания на землю может повредить электрооборудование и вызвать двух- и трехфазные КЗ, а перенапряжения могут привести к пробою изоляции и образованию КЗ в частях установок с ослабленной изоляцией.

Указанные недостатки ограничивают область применения систем с изолированной нейтралью системами 3-35 кВ, где емкостный ток однофазного замыкания на землю имеет следующие значения:
в сетях 3-20 кВ, имеющих железобетонные и металлические опоры на ВЛ, и во всех сетях 35 кВ — не более 10 А;

в сетях не имеющих железобетонных и металлических опор на ВЛ, при напряжении 3-6 кВ — не более 30 А; при 10 кВ — не более 20 А; при 15-20 кВ — не более 15 А;
в сетях 6-20 кВ блоков генератор — трансформатор (на генераторном напряжении) — не более 5 А.

Если ток замыкания на землю превышает приведенные выше значения, необходимо предусматривать его компенсацию путем включения в нейтраль генератора или трансформатора заземляющего дугогасящего реактора (рис. 3.9, а).
В этом случае при однофазном замыкании на землю (рис. 3.9, б) через место замыкания протекают токи: индуктивный ток реактора IL и емкостный

Рис. 3.9. Схема компенсации тока замыкания на землю

Таблица 3.4. Технические характеристики заземляющих дугогасящих реакторов серии РЗДСРОМ

ток замыкания на землю 1С, которые различаются по фазе на 180° и, следовательно, частично компенсируют друг друга; результирующий ток

Iрез = Il-Ic.
Однако выполнить условие Iрез= 0 практически очень сложно, так как, во-первых, даже при полной компенсации емкостного тока замыкания на землю через место аварии течет так называемый остаточный ток, обусловленный активной проводимостью катушки, активными токами утечки и др., во-вторых, периодические включения и отключения отдельных линий системы приводят к постоянным изменениям емкостного тока сети, в-третьих, для четкого срабатывания устройств релейной защиты, реагирующей на однофазные замыкания на землю, необходимо, чтобы ток замыкания на землю был больше тока срабатывания защиты.

Технические данные заземляющих дугогасящих реакторов приведены в табл. 3.4.

• Назад
• Вперёд

• Назад
• Вперёд

• Вы здесь:  
• Главная
• Архив
• Подстанции
• Унификация элементов сети

Еще по теме:

• Распределительные устройства — конструкция и разработка
• Новый подход к подстанциям с элегазовой изоляцией
• Системы электроснабжения городов
• Принципы проектирования внешней изоляции преобразовательных HVDC подстанций до 1100 кВ
• Что нужно учитывать при выборе места для подстанции

РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТА ОДНОФАЗНОГО ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ ВОЗДУШНОЙ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ НАПРЯЖЕНИЕМ 6(10) кВ С УЧЕТОМ КЛИМАТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ

Том 331 № 2 (2020)

DOI

https://doi.

org/10.18799/24131830/2020/2/2486

Актуальность. Одной из основных причин высокой аварийности и отключений в распределенных системах электроснабжения 6(10) кВ кустов нефтяных скважин являются повреждения воздушных линий электропередачи вследствие однофазных замыканий на землю. Широко проводимые исследования по определению места возникновения однофазного замыкания на землю установили корреляцию между точностью определения и большим количеством изменяющихся факторов, таких как параметры режима работы, параметры воздушной линии электропередачи, вид повреждения, величина переходного сопротивления, сопротивление грунта и прочие, принимая их усреднённые значения, не зависимо от изменения климатических условий. Нормирование технических средств определения места возникновения однофазного замыкания на землю по инструментальным погрешностям без учёта методической составляющей обуславливает погрешность определения места повреждения, достигающую 30 %. Таким образом, актуальны исследования, направленные на определение первичных параметров ЛЭП и минимизацию методической погрешности определения места повреждения ЛЭП с учётом климатических факторов. Цель исследования заключается в повышении точности определения места возникновения однофазного замыкания на землю линии электропередачи 6(10) кВ путём разработки методики, учитывающей влияние климатических факторов. Методы. Учтены основные физические процессы распространения электромагнитной волны в линии электропередачи. Использованы основные положения теории электрических цепей и электромагнитного поля; алгоритмы пакета MATLAB Simulink. Результаты. Разработан алгоритм, позволяющий определить расстояние от понижающих подстанций 6(10)/0,4 кВ до места возникновения однофазного замыкания на землю в распределительных сетях кустов нефтяных скважин с учетом конструктивных особенностей линии электропередачи и климатических факторов. Разработана в среде MATLAB Simulink имитационная модель распределительной сети 10 кВ, питающей кусты нефтяных скважин, учитывающая зависимость первичных параметров линии электропередачи от климатических факторов и удельного сопротивления грунта.

Ключевые слова:

Воздушная линия электропередачи, однофазное замыкание на землю, моделирование, климатические факторы, удельное сопротивление грунта

Авторы:

Сергей Владимирович Сидоров

Валерий Валентинович Сушков

Илья Сергеевич Сухачев

Скачать PDF

Комплекс технических решений для защиты и селективной сигнализации однофазных замыканий на землю в распределительных кабельных сетях 6-10 кВ

Открытый доступ

Проблема		Веб-конференция E3S. Том 216, 2020 Руденко Международная конференция «Методические проблемы исследования надежности больших энергетических систем» (РСЭС 2020)
Номер статьи		01017
Количество страниц)		5
ДОИ		https://doi.org/10.1051/e3sconf/202021601017
Опубликовано онлайн		14 декабря 2020 г.

E3S Сеть конференций 216 , 01017 (2020)

Комплекс технических решений по защите и селективной сигнализации однофазных замыканий на землю в распределительных кабельных сетях 6-10 кВ

Шуин Владимир ^*, Шадрикова Татьяна, Добрягина Ольга и Шагурина Елена

Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина, 153003, г. Иваново, ул. Рабфаковская, д. 34, Россия

^* Автор, ответственный за переписку: rza@rza. ispu.ru

Аннотация

Однофазные замыкания на землю являются преобладающим видом повреждений в распределительных кабельных сетях 6-10 кВ и нередко являются первопричиной отключений электроэнергии у потребителей, сопровождающихся значительным экономическим ущербом. Поэтому надежность около 50 % потребителей промышленных и городских систем электроснабжения зависит от технического совершенства защиты от замыканий на землю. Используемый в настоящее время подход к проектированию защит и сигнализации о замыканиях на землю, основанный на применении существующей концепции селективности рассматриваемых защит, не всегда обеспечивает достижение основной цели – повышение надежности электроснабжения потребителей. Для повышения надежности электроснабжения необходимы новые технические решения, обеспечивающие не только выборочное обнаружение поврежденного соединения при всех видах однофазных замыканий на землю, но и распознавание наиболее опасных для сети и защищаемых видов замыканий на землю. для автоматического выбора наиболее эффективного действия защиты (сигнал или отключение). В рамках существующего подхода проектирование защиты от замыканий на землю с заданными свойствами возможно только на основе разных способов ее реализации в сетях с разными режимами заземления нейтрали, что связано с усложнением схемы защиты, ее конструкции. и эксплуатации. Предложен новый подход, обеспечивающий универсальные технические решения для защиты и сигнализации о замыканиях на землю для кабельных сетей 6–10 кВ с различными режимами заземления нейтрали. Для реализации предложенного подхода разработаны универсальная адаптивная токовая защита и универсальная адмитансная защита, основанные на управлении емкостью контура нулевой последовательности защищаемого соединения.

© The Authors, опубликовано EDP Sciences, 2020

Это статья с открытым доступом, распространяемая в соответствии с лицензией Creative Commons Attribution License 4.0, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии, что оригинал работа цитируется правильно.

Показатели текущего использования показывают совокупное количество просмотров статей (просмотры полнотекстовых статей, включая просмотры HTML, загрузки PDF и ePub, согласно имеющимся данным) и просмотров рефератов на платформе Vision4Press.

Данные соответствуют использованию на платформе после 2015 года. Текущие показатели использования доступны через 48-96 часов после онлайн-публикации и обновляются ежедневно в рабочие дни.

Повышение эффективности функционирования электрических сетей 6-10 кВ с изолированной нейтралью в условиях однофазных замыканий на землю

Открытый доступ

Проблема		Веб-конференция E3S. Том 288, 2021 Международный симпозиум «Устойчивая энергетика и энергетика 2021» (SUSE-2021)
Номер статьи		01010
Количество страниц)		9
ДОИ		https://doi. org/10.1051/e3sconf/202128801010
Опубликовано онлайн		14 июля 2021 г.

E3S Web of Conferences 288 , 01010 (2021)

Повышение эффективности функционирования электрических сетей 6-10 кВ с изолированной нейтралью в условиях однофазных замыканий на землю

Качанов Александр Николаевич ^{1 1}

0 1

, Чернышов Вадим Алексеевич ¹ , Мешков Борис Николаевич ² , Гарифуллин Марсель Шарифьянович ³ и Печагин Евгений Александрович ⁴

¹ Орловский государственный университет им. И.С. Тургенева, г. Орел, Россия
² ООО «ЭнерГарант», г. Орел, Россия
³ Казанский государственный энергетический университет, г. Казань, Россия
⁴ Тамбовский государственный технический университет, г. Тамбов, Россия

* Автор, ответственный за переписку : kan@ostu. ru

Реферат

Основными задачами настоящего издания являются: 1) привлечение внимания энергетиков к проблемам надежности и электробезопасности воздушных электрических сетей 6-10 кВ с изолированной нейтралью, действующими в условиях однофазного повреждения изоляции; 2) обоснование целесообразности внедрения принципиально нового способа повышения эффективности распределительных сетей 6-10 кВ, основанного на безрезонансном ограничении тока однофазного замыкания на землю, возникающего при пробое изолятора, и применении собственных инфраструктура электросети для удаленной идентификации места ее возникновения. Целесообразность включения нелинейного ограничителя перенапряжения между траверсой и заземляющим выводом железобетонной опоры подтверждена положительными результатами экспериментальных исследований, проведенных на базе высоковольтных испытательных лабораторий ПАО «МРСК Центра — Орелэнерго» и ООО «ЭнерГарант». . Использование дедуктивного анализа позволило авторам выбрать надежный и доступный электроизоляционный материал, устанавливаемый между опорой и траверсой, а также сформулировать основные требования к нему, в том числе с учетом погодно-климатических факторов. Анализ различных способов передачи информации о месте возникновения повреждения изолятора позволил установить преимущественное преимущество проводного канала связи с использованием собственной инфраструктуры электросетей 6-10 кВ. Авторами разработано оригинальное схемотехническое решение, обеспечивающее дистанционную идентификацию места повреждения изолятора с помощью тиристора, шунтирующего нелинейный ограничитель перенапряжения, по заданному алгоритму коммутации, а также обеспечивающую локальную идентификацию места повреждения изолятора с помощью специальных сигнализаторов с энергозависимой источник питания. Ожидается, что предлагаемый способ при относительно небольших капиталовложениях позволит значительно снизить уровень аварийности и электротравматизма в воздушных распределительных сетях 6-10 кВ, а также минимизировать затраты, связанные с их эксплуатацией и недоотпуском электрической энергии.

© The Authors, опубликовано EDP Sciences, 2021

Это статья с открытым доступом, распространяемая в соответствии с лицензией Creative Commons Attribution License 4.