Работа №3. Исследование замыканий в сети с изолированной

Компенсированной) нейтралью

Цель работы – определение токов и напряжений при различных видах повреждений в сети с изолированной нейтралью; исследование способа уменьшения (компенсации) емкостного тока замыкания на землю.

В сетях с изолированной нейтралью при замыкании одной фазы на землю короткозамкнутый контур не образуется и тока КЗ не будет. Поэтому замыкание на землю в сети с изолированной нейтралью называется просто замыканием, а не коротким замыканием.

При замыкании на землю через место повреждения протекает емкостной ток, обусловленный емкостными проводимостями w С оборудования сети. Величина этого тока

I _cS=3 U _фwC,

где U _ф – фазное напряжение источника питания;

С – емкость между фазой и землей

w=2p f =314.

При значительном токе замыкания на землю в месте повреждения возникает перемежающая дуга, вызывающая опасные для изоляции перенапряжения и возможность перехода повреждения в двух- или трехфазное КЗ.

Ток замыкания на землю может быть уменьшен (скомпенсирован) с помощью реактора L, включенного в нейтраль источника. Индуктивность реактора рассчитывается по формуле

L = .

В соответствии с ПУЭ компенсация емкостного тока замыкания на землю должна применяться при значениях этого тока:

- в сетях 6 кВ – более 30 А;

- в сетях 10 кВ – более 20 А;

- в сетях 35 кВ – более 10 А.

Электрические сети с реакторами в нейтралях источников называются сетями с компенсированной нейтралью.

Электрическая схема (рис. 3.4.10) включает в себя источник питания с напряжением U, работающий на линию электропередачи W с сопротивлением R и индуктивностью L. Суммарная емкостная проводимость всех линий, питающихся от источника моделируется конденсаторами С 1, С 2, С 3.

Нейтраль источника может быть:

- изолированной (ключ К5 разомкнут);

- заземленной через реактор L 4 (ключ К5 замкнут).

На линии электропередачи W с помощью ключей К1, К2, К3, К4 могут моделироваться различного вида повреждения:

- трехфазное КЗ;

- двухфазное КЗ;

- двухфазное КЗ на землю;

- однофазное замыкание на землю.

Токи замыканий измеряются мультиметрами ХММ 1, ХММ 2, ХММ 3, работающими в режиме амперметра. Фазные напряжения измеряются мультиметрами ХММ 4, ХММ 5, ХММ 6, работающими в режиме вольтметра. Мультиметр ХММ 7 измеряет напряжение на нейтрали источника питания.

 

 

 

Рис 1. Схема электрической сети

Исходные данные:

Uл=35 кВ Uф=20,2 кВ;

L=4 мГн;

R= 1 Ом;

C= 1 mF.

Параметры трехфазного КЗ

I 1, kA	I 2, kА	I 3, kА	U 1, kV	U 2, kV	U 3, kV	U 0, kV
12,6	12,6	12,6

Параметры двухфазного КЗ

I 1, kA	I 2, kА	I 3, kА	U 1, kV	U 2, kV	U 3, kV	U 0, kV
10,8		10,8				18,5