Eng Ru
Отправить письмо

Выбор трансформаторов тока в нейтрали трансформаторов. Трансформатор тока в нейтрали силового трансформатора


5.5 Выбор аппаратов в нуле силового трансформатора

В установках 110 кВ применяется система с эффективно заземленной нейтралью. Для ограничения токов однофазного короткого замыкания предусматривается установка заземлителя нейтрали ЗОН (рис. 5.5), который может включаться и отключаться обслуживающим персоналом по команде диспетчера энергосистемы. Он выбирается по тем же параметрам, что и разъединитель.

Выбирам заземлитель нейтрали ЗОН - 110 с приводом ПРН - 11У1/10/. Результаты проверки занесены в таблицу 8.

Таблица 5.5

Данные заземлителя нейтрали

Расчетные данные

кВ

кВ

А

А

кА

кА

кА2 ∙ с

кА2 ∙ с

Заземлитель нейтрали трансформатора условиям проверки удовлетворяет.

В приведенной схеме предусматривается также установка ОПН, который в режиме разземления нейтрали защищает нейтраль трансформатора как от коммутационных, так и от атмосферных перенапряжений.

Рис. 5.2 – Включение заземлителя нейтрали и ОПН

5.6 Выбор встроенных трансформаторов тока трансформатора и в цепи короткозамыкателя

Выбираем трансформатор тока, встроенный в силовой трансформатор ТВТ110 – I – 300/5, с номинальным первичным током 100 А.

Проверка по первичному току

;.

Выбранный трансформатор, удовлетворяет условию выбора.

В цепи короткозамыкателя устанавливаем трансформатор тока ТШЛ – 10 со следующими параметрами:

кВ;А.

5.7 Выбор подвесных изоляторов

В ОРУ для крепления гибких проводов применяются подвесные и натяжные гирлянды. Количество изоляторов в подвесной гирлянде зависит от номинального напряжения подстанции и условий окружающей среды. На механическую прочность подвесные изоляторы на высокой стороне можно не проверять, так как расстояния между фазами принимаются большими и при выборе количества изоляторов в гирлянде механические нагрузки уже учтены (вес провода, ветер, гололед и т. д.).

Обычно на напряжение 110 кВ ставят 6 – 7 изоляторов в подвесной гирлянде. В натяжной гирлянде количество изоляторов увеличивается на один.

Выбираем изоляторы типа ПС – 6А.

6. Выбор и проверка оборудования на стороне нн

6.1 Выбор кру

На напряжение 10 кВ применяются закрытые распредустройства, в которых размещают ячейки КРУ внутренней установки, как наиболее надежные и удобные в эксплуатации. Наличием выдвижных элементов обеспечивают удобство обслуживания и ремонта, в необходимых случаях позволяют производить замену поврежденных выдвижных элементов.Выбираем КРУ серии D – 12Р, технические характеристики приведены в таблице 9.

Таблица 6.1

Наименование

Каталожные данные

Номинальное напряжение, кВ

10

Наибольшее рабочее напряжение, кВ

12

Номинальный ток сборных шин

630, 1000, 1250 1600, 2500, 3150

Вакуумный выключатель и его номинальный ток отключения, А

ВВ/TEL-10; 20

Номинальный ток главных цепей, А

630, 1000, 1250 1600, 2500, 3150

Трансформатор тока

ТОЛ-10

Ток термической стойкости , кА

20, 25

Время протекания тока термической стойкости, с

1

Номинальный ток электродинамической стойкости, кА

До 125

Масса, кг

От 540

Габаритные размеры:

Высота, мм

Глубина, мм

Ширина, мм

2150

1300

750

studfiles.net

Ток в нейтрали трансформатора - Документ

Приложение 3

ОАО «_____облэнерго»

______ электрические сети

Паспорт на заземляющее устройство.

Наименование электроустановки

_______________________

Дата ввода электроустановки в эксплуатацию

  1. Общие сведения об электроустановке по состоянию на _______.

Наименование параметра

Номинальное напряжение на шинах электроустановки, кВ

Режим заземления нейтрали

Расчётный ток замыкания на землю, кА

Ток в нейтрали трансформатора

Время срабатывания основной защиты, с

Время срабатывания резервной защиты, с

Оперативное ускорение, с

Удельное сопротивление земли (проектное), Ом•м

  1. Общие сведения об заземляющем устройстве электроустановки

    1. Проект заземляющего устройства выполнен_______________________________

___________________________________________________________________

Наименование организации, которая выполнила проект заземляющего устройства

    1. Монтаж заземляющего устройства выполнен______________________________

___________________________________________________________________

Наименование организации, которая выполнила монтаж заземляющего устройства

    1. Проект заземляющего устройства выполнен по требованиям_________________

___________________________________________________________________

___________________________________________________________________

    1. Исполнительная схема заземляющего устройства, выполнена на _____________,

Дата

прилагается.

    1. Рисунки прилагаются.

  1. Конструктивные данные на заземляющее устройство

3.1 Конструктивные данные на заземляющее устройство

Наименование параметра

Значение параметра

Размеры заземляющего устройства, м

Наибольшая диагональ заземляющего устройства, м

Горизонтальные заземлители

Материал

Глубина залегания, м

Поперечное сечение, мм²

Вертикальные заземлители

Материал

Поперечное сечение, мм²

Длина, м

3.2 Конструктивные изменения в заземляющем устройстве

Вид работ

Время проведения работ

Организация исполнитель

Отметки про внесение изменений в исполнительную схему

Перечень изменений

  1. Сопротивление заземляющего устройства

4.1 Сопротивление заземляющего устройства во время проектирования___________

4.2 Сопротивление заземляющего устройства, определённое расчётом и измеренное после монтажа, реконструкции и капитального ремонта

Дата окончания работ (номер протокола)

Сопротивление заземляющего устройства, Ом

Примечание

Расчётное значение

Измеренное значение

  1. Напряжение на заземляющее устройство

5.1 Напряжение на заземляющем устройстве во время проектирования____________

5.2 Напряжение на заземляющее устройство, определено расчётом после монтажа, реконструкции и капитального ремонта

Дата проверки (номер протокола)

Напряжение на заземляющее устройство, В

Вывод

Примечание

  1. Напряжение прикосновения

6.1 Напряжение прикосновения в контрольных точках заземляющего устройства, определено расчётом во время проектирования, и напряжение измеренное после монтажа, реконструкции и капитального ремонта

Обозначение контрольной точки (номер протокола)

Напряжение прикосновения, В

Вывод

Примечание

Расчётная

Измеренная
  1. Наличие и качество связей оборудования с заземляющими устройствами и

путей растекания токов с оборудования во время удара молнии или короткого замыкания

7.1 Результаты измерений, получены на ________________________

Дата

Обозначение оборудования

Количество спусков, шт

Наличие гальванической связи

Растекание тока с оборудования, %

Приме-чание

Искусственные заземлители

Кабели

Связь через трубопровод металлоконс-трукцию/ природный заземлитель

Примечание: «+» – гальваническая связь оборудования через заземляющий спуск с заземляющим устройством существует;

«-» - гальваническая связь оборудования через заземляющий спуск с заземляющим устройством отсутствует.

  1. Проверка электрического соединения электрооборудования с заземляющим устройством

Наименование оборудования (номер протокола)

Переходное сопротивление, Ом, не больше

Вывод

Примечание
  1. Вывод о состоянии заземляющего устройства

Дата

Вывод

Ответственное лицо

Ф.И.О.

Должность

Подпись

Дата

Паспорт составил:

Начальник (мастер)____________________________________________

Начальник СПС_______________________________________

Скачано с сайта .ua/

gigabaza.ru

Выбор аппаратов в нейтрали трансформатора — КиберПедия

 

Как указывалось выше (раздел 4.1), в установках 110 кВ в нейтрали трансформатора предусматривается заземлитель нейтрали ЗОН-110, который выбирается по тем же показателям, что и разъединитель. Кроме заземлителя нейтрали ЗОН-110 в нейтрали трансформатора устанавливается разрядник, предназначенный для защиты нейтрали от коммутационных и атмосферных перенапряжений. Разрядники должны быть выбраны на то напряжение, на которое выполнена изоляция нейтрали трансформатора. Подробнее выбор разрядников приведен в разделе 7.5.

 

Выбор измерительных трансформаторов

 

На подстанциях, выполненных по упрощенным схемам без сборных шин на высокой стороне, обычно не предусматривается установка контрольно-измерительных приборов на стороне высокого напряжения /11/, поэтому нет необходимости в трансформаторах напряжения и тока, за исключением трансформаторов тока, встроенных во вводы силовых трансформаторов и масляных выключателей (если таковые имеются). Такие трансформаторы тока (ТВТ или ТВД) идут в комплекте с основным аппаратом и предназначены лишь для цепей релейной защиты. Выбор их сводится к выбору тока первичной обмотки, ближайшего к расчетному току:

 

, (5.26)

 

 

где - номинальный ток первичной обмотки встроенного трансформатора тока;

- расчетный ток в цепи силового трансформатора.

Номинальные токи первичной обмотки трансформаторов тока указываются в каталогах на силовые трансформаторы или масляные выключатели, расчетный ток определяется по одной из формул (5.2, 5.3) в зависимости от места расположения аппарата в схеме.

 

Выбор и проверка оборудования на стороне 6-10 кВ подстанции

Выбор типа и конструкции распределительного устройства на напряжение 6-10кВ

Основные положения

Исходя из выбранной ранее главной схемы электрических соединений подстанции, предварительно следует выбрать конструкцию РУ для последующей связи с ней выбираемых электрических аппаратов, токоведущих частей и их расположения.

Сводные рекомендации по выбору типа конструкции РУ представлены в таблице 6.1. На напряжение 35 кВ и выше, как правило, выполняется открытое распределительное устройство (ОРУ). При повышенной влажности и агрессивности окружающей среды выполняется закрытое РУ- ЗРУ. Однако стоимость ЗРУ обычно на 10 - 25 % выше стоимости соответствующих ОРУ.

 

Таблица 6.1 - Рекомендации по выбору конструкции РУ

, кВ 6-10 (35) 6-10 35-220
Внешние условия Любые Нормальные Стесненная площадка, тяжелые условия внешней среды
Электрическая схема Одна система сборных шин Две системы шин без реакторов Одна система сборных шин с реакторами Две системы сборных шин с реакторами Любая Одна или две системы сборных шин с обходной
Тип конструкции КРУ КРУН СБРУ ЭРУ ЗРУ шкафы КРУ, СБРУ, КРУН ЗРУ, шкафы КРУ для линейных выключателей ОРУ ЗРУ, КРУЭ

 

Если невозможно выполнить ЗРУ, то применяется специальное защищенное оборудование. В последнее время широкое распространение подучили комплектные ячейки как внутренней, так и наружной установок. (Подробнее см. /11, 17/ и др.)

cyberpedia.su

Выбор трансформаторов тока в нейтрали трансформаторов.

ТТ в нейтрали трансформаторов выбираем с учётом того, что нейтраль трансформатора более, чем на 75% номинальной мощности фазы (75% при схеме соединения обмоток трансформатора треугольник-звезда), перегружать нельзя. Поэтому номинальную мощность нейтрали найдём по следующей формуле:

. (7.12)

Также необходимо учесть и то, что ТТ допускается перегружать на 20%. Следовательно, минимальное значение номинального тока ТТ в цепи нейтрали:

. (7.13)

Номинальный ток ТТ определим по следующему условию:

. (7.14)

 

Приведём пример выбора ТТ в цепи нейтрали трансформатора ТП1.

По формулам (7.12) и (7.13) найдём минимальное значение номинального тока ТТ:

А.

Выбираем ТТ ТОЛ-10У2 ([3], табл.5.9 стр.298 ), имеющий номинальный ток Iном=100А.

ТТ для остальных силовых трансформаторов выбираем аналогично. Данные по выбранным трансформаторам заносим в таблицу 7.9.

Таблица 7.9 – Выбор трансформаторов тока в нейтрали силовых трансформаторов

Условия выбора кВ   А
Данные трансформаторов тока ТОЛ-10У2 ТП1 Каталожные 10,0
Расчётные 10,0 77,03
ТП2 Каталожные 10,0
Расчётные 10,0 48,1
ТП3 Каталожные 10,0
Расчётные 10,0 60,2
ТП4 Каталожные 10,0
Расчётные 10,0 48,1
ТП5 Каталожные 10,0
Расчётные 10,0 60,2
ТП6 Каталожные 10,0
Расчётные 10,0 60,2
ТП7 Каталожные 10,0
Расчётные 10,0 48,1

 

Дата добавления: 2015-07-20; просмотров: 208 | Нарушение авторских прав

Выбор кабелей 10 кВ | Выбор высоковольтных выключателей10 кВ | Выбор шин на ГРП | Выбор разъединителей. | Выбор выключателей нагрузки. | Выбор автоматических выключателей для цеховых трансформаторов | Выбор автоматических выключателей для КУ | Выбор трансформаторов тока на низкой стороне |mybiblioteka.su - 2015-2018 год. (0.006 сек.)

mybiblioteka.su

Выбор аппаратов в нейтрали трансформатора

 

Как указывалось выше (раздел 4.1), в установках 110 кВ в нейтрали трансформатора предусматривается заземлитель нейтрали ЗОН-110, который выбирается по тем же показателям, что и разъединитель. Кроме заземлителя нейтрали ЗОН-110 в нейтрали трансформатора устанавливается разрядник, предназначенный для защиты нейтрали от коммутационных и атмосферных перенапряжений. Разрядники должны быть выбраны на то напряжение, на которое выполнена изоляция нейтрали трансформатора. Подробнее выбор разрядников приведен в разделе 7.5.

 

Выбор измерительных трансформаторов

 

На подстанциях, выполненных по упрощенным схемам без сборных шин на высокой стороне, обычно не предусматривается установка контрольно-измерительных приборов на стороне высокого напряжения /11/, поэтому нет необходимости в трансформаторах напряжения и тока, за исключением трансформаторов тока, встроенных во вводы силовых трансформаторов и масляных выключателей (если таковые имеются). Такие трансформаторы тока (ТВТ или ТВД) идут в комплекте с основным аппаратом и предназначены лишь для цепей релейной защиты. Выбор их сводится к выбору тока первичной обмотки, ближайшего к расчетному току:

 

, (5.26)

 

 

где - номинальный ток первичной обмотки встроенного трансформатора тока;

- расчетный ток в цепи силового трансформатора.

Номинальные токи первичной обмотки трансформаторов тока указываются в каталогах на силовые трансформаторы или масляные выключатели, расчетный ток определяется по одной из формул (5.2, 5.3) в зависимости от места расположения аппарата в схеме.

 

Выбор и проверка оборудования на стороне 6-10 кВ подстанции

Выбор типа и конструкции распределительного устройства на напряжение 6-10кВ

Основные положения

Исходя из выбранной ранее главной схемы электрических соединений подстанции, предварительно следует выбрать конструкцию РУ для последующей связи с ней выбираемых электрических аппаратов, токоведущих частей и их расположения.

Сводные рекомендации по выбору типа конструкции РУ представлены в таблице 6.1. На напряжение 35 кВ и выше, как правило, выполняется открытое распределительное устройство (ОРУ). При повышенной влажности и агрессивности окружающей среды выполняется закрытое РУ- ЗРУ. Однако стоимость ЗРУ обычно на 10 - 25 % выше стоимости соответствующих ОРУ.

 

Таблица 6.1 - Рекомендации по выбору конструкции РУ

, кВ 6-10 (35) 6-10 35-220
Внешние условия Любые Нормальные Стесненная площадка, тяжелые условия внешней среды
Электрическая схема Одна система сборных шин Две системы шин без реакторов Одна система сборных шин с реакторами Две системы сборных шин с реакторами Любая Одна или две системы сборных шин с обходной
Тип конструкции КРУ КРУН СБРУ ЭРУ ЗРУ шкафы КРУ, СБРУ, КРУН ЗРУ, шкафы КРУ для линейных выключателей ОРУ ЗРУ, КРУЭ

 

Если невозможно выполнить ЗРУ, то применяется специальное защищенное оборудование. В последнее время широкое распространение подучили комплектные ячейки как внутренней, так и наружной установок. (Подробнее см. /11, 17/ и др.)



infopedia.su

5.13 Выбор заземлителей нейтрали силовых трансформаторов

Сеть 110 кВ функционирует в режиме эффективно-заземленной нейтрали, то есть необходимо нейтраль одного из двух силовых трансформатора (Т-1) заземлить, а нейтраль другого трансформатора (Т-2) – оставить нормально разземленной. Заземление нейтрали трансформаторов буду выполнять через специальный заземлитель типа ЗОН-110М – ІУХЛ1, для выбора которого следует рассчитать полный ток ОЗЗ на стороне 110 кВ.

кА, (6.13.1)

Где X1= X2 = 4 Ом – сопротивления прямой и обратной последовательностей, значения которых равны рассчитанному по формуле (5.2.1) значению XЛ. X0 = 3· X1=12 Ом – сопротивление обратной последовательности, значение которой приведено для двуцепной ВЛ.

Характеристики заземлителя нейтрали трансформаторов

Параметры ЗОН-110М-ІУХЛ1

Расчетные данные

Наружной установки

ОРУ – 110 кВ

UНОМ=110 кВ (UMAX=126 кВ)

>

UНОМ.РУ =110 кВ

IНОМ=500* А (* – по спецзаказу)

>

IРАБ.MAX =463 А

I ДИН =15,75 кА

>

IОЗЗ =9,96 кА

IТ.СТ2·tТ.СТ= 6,32·3=119,7 кА2с

>

B= 17,36 кА2 с

Привод: ПР-01–2УХЛ1 (ручной)

Масса: 90 кг

Производитель: ЗАО «ЗЭТО» (г. Великие Луки)

Стоимость: 32 тысячи рублей

Заключение

В данном дипломном проекте представлен проект реконструкции подстанции «Сорокино», отвечающий всем последним требованиям ряда нормативных документов, а также соответствует рекомендациям, указанным в Концепциях по технической политики таких компаний, как ОАО «ФСК ЕЭС», ОАО «МОЭСК», ОАО «МРСК Центр».

Анализируя суточные графики нагрузок по сезонам с учетом темпов развития роста электропотребления в регион, было решено увеличить номинальную суммарную мощность подстанции с 80 МВа до 126 МВа.

Изменению подлежал и режим нейтрали стороны 10 кВ вследствие установки дугогасящих реакторов на каждую секцию с целью компенсации емкостного тока.

Особым инженерном решением было внедрение оптоэлектронных измерительных трансформаторов на стороне 110 кВ. Данная технология сертифицирована и в ряде документов носит рекомендательный характер к установке на энергообъектах. В проекте произведено исследование оптоэлектронных трансформаторов тока и напряжения, с помощью которого был сделан вывод о целесообразности их внедрения при реконструкции на подстанцию «Сорокино».

На основе анализа опасных и производственных факторов, которые могут возникнуть при эксплуатации подстанции, были предложены основные мероприятия, направленные на устранения или уменьшения их влияния.

В экономической части проекта рассчитаны ремонтные циклы электрооборудования подстанции.

Список используемых источников информации

1. Нормы технологического проектирования подстанций переменного тока с высшим напряжением 35–750 кВ (НТП ПС) – Стандарт организации ОАО «ФСК ЕЭС» (СТО 56947007 – 29.240.10.028–2009).

2. Концепция технической политики ОАО «МОЭСК» от приказа ОАО РАО «ЕЭС России» с 12.11.04 г. №660. 3. Техническая политика ОАО «МРСК Центра» от приказа ОАО «ФСК ЕЭС» от 26.10.2006 г. №270 р/293 р. 4. Схемы принципиальные электрические распределительных устройств подстанций напряжением 35–750 кВ. Типовые решения – Стандарт организации ОАО «ФСК ЕЭС» 2007 г. 5. ГОСТ Р 52736–2007 – «Методы расчета электродинамического и термического действия короткого замыкания». 6. ГОСТ 14209–1997 – «Руководство по нагрузке силовых масляных трансформаторов». 7. Правила устройства электроустановок – 7-е изд. – М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2003 год. 8. Злобина И.Г., Казакова Е.Ю., Шестакова Л.А. – Электрические станции и подстанции: Учебное пособие к выполнению курсового проекта. – ЧГУ, Чебоксары, 2008 год. 9. Леньков Ю.А., Хожин Г.Х. – Выбор коммутационных аппаратов и токоведущих частей распределительных устройств электрических станций и подстанций: Учебное пособие. 10. Костин В.Н. – Электропитающие системы и электрические сети. Учебно-методический комплекс: Учебное пособие. – Санкт-Петербург, 2007.

11. Иванов А.В., Колчин Т.В. – Методическое пособие по расчету систем оперативного тока, собственных нужд, заземляющих устройств и молниезащиты подстанций 35 кВ и выше. – Н. Новгород, 2000.

12. Гайсаров Р.В-Выбор электрической аппаратуры, токоведущих частей и изоляторов: Учебное пособие к курсовому и дипломному проектированию. – Челябинск, 2002.

13. Положение о технической политике ОАО «ФСК ЕЭС» от приказа ОАО «ФСК ЕЭС» от 04.08.2010 г. №110 п. 8.

14. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. – Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования. М.: Энергоатомиздат, 1989.

15. ГОСТ Р 52725–2007 – «Ограничители перенапряжений нелинейные для электроустановок переменного тока напряжением от 3 до 750 кВ».

16. ГОСТ Р 52735–2007 – «Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчета в электроустановках переменного тока напряжением свыше 1 кВ». 17. Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации. – М.: СПО ОРГРЭС, 2003.

18. Руководство по эксплуатации: Шкаф микропроцессорной защиты и автоматики трансформатора 110–220 кВ типа «Бреслер ШТ. 2108.***».

19. «13Б Руководящих указаний по релейной защите». – М.: 1985 год.

20. Руководство пользователю компании ABB – Кабельные системы с изоляцией из сшитого полиэтилена.

21. Дугогасящие реакторы 6–35 кВ. Техническая информация от компании ООО «Энерган» (г. Санкт-Петербург)

22. Синягин Н.Н. – Система планово-предупредительного ремонта оборудования и сетей промышленной энергетики. – М.: Энергоатомиздат, 1984.

23. Презентация компании «ПроЛайн» – «Применение оптических высоковольтных измерительных трансформаторов на сетевых объектах 110–750 кВ». 24. Гуртовцев А. – статья из журнала «Новости Электротехники» №5 (59) 2009 год: «Оптические трансформаторы и преобразователи тока. Принципы работы, устройство, характеристики».

25. Кушкова Е.И – Расчет заземляющих устройств в установках с эффективно-заземленной нейтралью.: Методические указания к курсовому и дипломному проектированию. – ВятГТУ, Киров, 2000 год.

26. Власов М., Сердцев А. – статья из журнала «ЭнергоРынок» №10 (2006): «Высоковольтные оптические преобразователи для систем измерения и анализакачества электрической энергии».

27. Власов М., Сердцев А. – статья из журнала «Энергоэксперт» №1 (2007): «Оптические трансформаторы: Первый опыт».

28. Власов М., Воронков М. – статья из журнала «Релейщик» №1 (2008):

«Построение систем РЗиА и АИИСКУЭ на базе оптических трансформаторов тока и напряжения с цифровым интерфейсом».

studfiles.net

Заземление нейтралей трансформаторов. Дугогасящие реакторы для компенсации емкостных токов | Электрические подстанции

Заземление нейтралей трансформаторов. Дугогасящие реакторы для компенсации емкостных токов

Электрические сети 35 кВ и ниже работают с изолированной нейтралью обмоток трансформаторов или заземлением через дугогасящие реакторы, сети 110 кВ и выше — с эффективным заземлением нейтралей обмоток трансформаторов.

При необходимости компенсации емкостных токов в сетях 6, 10 и 35 кВ на ПС устанавливаются дугогасящие заземляющие реакторы с плавным или ступенчатым регулированием индуктивности. На напряжении 6 и 10 кВ дугогасящие реакторы подключаются к нейтральному выводу отдельного трансформатора, подключаемого к сборным шинам через выключатель. Количество и мощность дугогасящих реакторов 6-10 кВ определяются на основании данных энергосистемы.

На напряжении 35 кВ дугогасящие реакторы присоединяются, как правило, к нулевым выводам соответствующих обмоток трансформаторов через развилку из разъединителей, позволяющую подключать их к любому из трансформаторов.

Последствия от замыкания на землю в зависимости от вида электросети, значения емкостных токов и способы выполнения защит различны.

Так, в сетях с изолированной нейтралью однофазное замыкание на землю не вызывает КЗ, поскольку в месте замыкания проходит ток малой величины, обусловленный емкостью двух фаз на землю. Значительные емкостные токи компенсируются включением в нейтраль трансформатора дугогасящего реактора. В результате компенсации остается малый ток, который не в состоянии поддерживать горение дуги в месте замыкания, поэтому поврежденный участок не отключается. Однофазное замыкание на землю сопровождается повышением напряжения на неповрежденных фазах до линейного, а при замыкании через дугу возможно возникновение перенапряжений, распространяющихся на всю электрически связанную сеть. Для предохранения трансформаторов в сетях с изолированной нейтралью или с компенсацией емкостных токов от воздействия повышенных напряжений изоляцию их нейтралей выполняют на тот же класс напряжения, что и изоляцию линейных вводов. При таком уровне изоляции не требуется применения средств защиты нейтралей, кроме вентильных разрядников, включаемых параллельно дугогасящему реактору.

В сетях с эффективным заземлением нейтрали однофазное замыкание на землю приводит к КЗ, что видно из 2.

2.6. Заземление нейтралей трансформаторов. Дугогасящие реакторы для компенсации емкостных токов

Ток КЗ проходит от места повреждения по земле к заземленным нейтралям трансформаторов Т1 и Т2, распределяясь обратно пропорционально сопротивлениям ветвей. Защита от замыкания на землю отключает поврежденный участок. Через трансформаторы Т3 и Т4 ток однофазного КЗ не проходит, поскольку их нейтрали не имеют глухого заземления.

Однофазное замыкание на землю является причиной наибольшего числа повреждений в электросетях (по статистике — до 80 % случаев всех КЗ), и оно считается тяжелым видом повреждения. Поэтому для его предотвращения (снижения возможности возникновения) принимают специальные меры, например, такие как частичное разземление нейтралей трансформаторов. Эта мера не касается автотрансформаторов, поскольку они рассчитаны для работы с обязательным заземлением концов общей обмотки.

Число заземленных нейтралей на каждом участке по возможности выбирается минимальным и должно определяться расчетом. Основными требованиями к защите заземленных участков являются требования к релейной защите по поддержанию на определенном уровне токов замыкания на землю и обеспечение защиты изоляции разземленных нейтралей от перенапряжений. Последнее требование тем более важно, что все отечественные трансформаторы 110–220 кВ имеют пониженный уровень изоляции нейтралей.

При неполнофазных отключениях (включениях) ненагруженных трансформаторов с изолированной нейтралью, то есть когда коммутационная аппаратура (выключатели, разъединители или отделители) оказывается включенной не тремя, а двумя или даже одной фазой, переходный процесс сопровождается кратковременными перенапряжениями. Надежной защитой от таких процессов является применение вентильных разрядников.

На практике, помимо воздействия кратковременных перенапряжений, нейтрали трансформаторов могут оказаться под воздействием фазного напряжения промышленной частоты, которое опасно как для изоляции трансформатора, так и для разрядника в его нейтрали. Опасность усугубляется еще тем, что такое напряжение может длительно оставаться незамеченным при неполнофазных режимах коммутации выключателями, разъединителями и отделителями ненагруженных трансформаторов, а также при аварийных режимах.

При неполнофазном включении ненагруженного трансформатора, то есть при пофазной коммутации, его электрическое и магнитное состояние изменяется. Если включение трансформатора осуществляется со стороны обмотки, соединенной в звезду, то при наличии двух фаз напряжение на нейтрали и на отключенной фазе будет равно половине фазного. Если подать напряжение по одной фазе, то все обмотки трансформатора и его нейтраль будут находиться под напряжением включенной фазы. Во избежание негативных последствий и предупреждения аварии неполнофазный режим должен быть немедленно устранен.

В идеале наилучшей мерой защиты в таких случаях является глухое заземление нейтралей обмоток трансформаторов. Поэтому перед включением или отключением от сети трансформаторов 110–220 кВ, у которых нейтраль защищена вентильными разрядниками, следует наглухо заземлять нейтраль включаемой или отключаемой обмотки, если к тем же шинам или к питающей линии не подключен другой трансформатор с заземленной нейтралью.

Глухое заземление нейтрали трансформатора облегчает процессы отключения и включения намагничивающих токов, вследствие чего дуга при отключении трансформатора горит менее интенсивно и быстро гаснет.

Отключение заземляющего разъединителя в нейтрали трансформатора, работающего с разземленной нейтралью, следует производить сразу же после включения и проверки полнофазного включения коммутационного аппарата. Не допускается длительно оставлять нейтраль заземленной. Заземлением нейтрали изменяется распределение токов нулевой последовательности и нарушается селективность действия защит от однофазных замыканий на землю.

В настоящее время широкое распространение получили упрощенные схемы питания от одиночных и двойных проходящих линий 110–220 кВ. Число присоединяемых к ним трансформаторов может достигать 4–5. Если к такой линии присоединены два и более трансформаторов, то целесообразно хотя бы у одного из них иметь глухое заземление нейтрали, что позволит в случае неполнофазной подачи напряжения на линию вместе с подключенными к ней трансформаторами избежать появления опасных напряжений на изолированных нейтралях других трансформаторов. На линейных вводах всех подключенных к линии трансформаторов образуется симметричная трехфазная система напряжений, при которой напряжение на изолированной нейтрали трансформатора будет равно нулю.

В сетях с эффективно заземленной нейтралью трансформаторы при возникновении аварийных режимов подвержены опасным перенапряжениям. Это может иметь место, когда при обрыве и соединении провода с землей выделяется участок сети, не имеющей заземленной нейтрали со стороны источника питания. На таком участке напряжение на нейтралях трансформаторов становится равным по величине и обратным по знаку ЭДС заземленной фазы, а напряжение неповрежденных фаз относительно земли повышается до линейного. Возникающие при этом из-за колебательного перезаряда емкостей фаз на землю перенапряжения представляют опасность для изоляции трансформаторов и другого оборудования данного участка.

В сетях с эффективно заземленной нейтралью на случай перехода части сети в режим работы с изолированной нейтралью предусматривают защиты от замыкания на землю, реагирующие на напряжение нулевой последовательности 3Uо, которое появляется на зажимах разомкнутого треугольника ТН при соединении фазы с землей.

Такие защиты действуют на отключение выключателей трансформаторов с незаземленной нейтралью. Их настраивают так, чтобы при однофазном повреждении первыми отключались трансформаторы с изолированной нейтралью, а затем трансформаторы с заземленной нейтралью.

На ПС 110 кВ, где трансформаторы не могут получать подпитку со стороны СН и НН, такие защиты от замыкания на землю не устанавливаются и глухое заземление нейтралей не производится.

На основании изложенного оперативному персоналу необходимо выполнять следующие рекомендации:

при выводе в ремонт трансформаторов, а также при изменениях схем ПС необходимо обеспечивать режим заземления нейтралей, принятый в энергосистеме, и при переключениях не допускать в сетях с эффективно заземленной нейтралью выделения участков без заземления нейтралей у питающих сеть трансформаторов;

во избежание автоматического выделения таких участков на каждой системе шин ПС, где возможно питание от сети другого напряжения, рекомендуется иметь трансформатор с заземленной нейтралью с обязательной токовой защитой нулевой последовательности;

при выводе в ремонт трансформатора, нейтраль которого заземлена, необходимо предварительно заземлить нейтраль другого параллельно работающего с ним трансформатора;

без изменения положения нейтралей других трансформаторов производится отключение трансформаторов с изолированной нейтралью или нейтралью, защищенной вентильным разрядником.

energy-ua.com


© ЗАО Институт «Севзапэнергомонтажпроект»
Разработка сайта