Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Системы с глухозаземленной нейтралью




 

Однофазные замыкания на землю (например фазы А) в системах с глухозаземленной нейтралью (см. рис. 6) представляют собой однофазное короткое замыкание, т.к. поврежденная фаза оказывается коротко замкнутой через землю и нейтраль трансформатора или генератора. Ток в месте повреждения ограничен только сопротивлениями линий и внутренним сопротивлением источника питания и поэтому является током к.з. Данный ток практически не зависит от величины сопротивления изоляции и емкости системы относительно земли, т.к. Y0>>Yа; Y0>>Yb; Y0>>Yc, Y0=1/rз.

Поэтому ток короткого замыкания на землю, например фазы А, определяется выражением:

 

Iз.а.=UA/rз=UА Y0 (9)

 

т.е. при глухом заземлении нейтрали (rз ® 0; Y0 ® ¥) величина Iз.А. может достигать очень больших значений (сотни ампер).

 

 

Рис. 6. Система с глухозаземленной нейтралью:

 
а) расчетная схема замещения в аварийном режиме; б) векторная диаграмма напряжений

Напряжение «здоровых» фаз относительно земли (см. рис. 6б) определяются геометрической суммой нормальных фазных напряжений небольших дополнительных составляющих, обусловленных падениями напряжений в соответствующих фазных обмотках трансформаторов (или генераторов) и подводящих проводов. Однако, величины менее 0,8 Uл. В контуре, изображенном на рис.6 течет ток Iз.а., приводящий в действие релейную защиту, которая отключает поврежденный элемент.

Основные достоинства системы с глухим заземлением нейтрали заключаются в следующем:

1) устраняются возможности появления устойчивых заземляющих дуг и связанные с ними последствия;

2) облегчается работа изоляции при замыканиях на землю и переходных и переходных процессах, что дает возможность либо снижения уровня изоляции (а следовательно, экономии в затратах), либо повышения надежности работы установок вследствие большего запаса прочности в изоляции, при сохранении уровня изоляции по сравнению с другими способами заземления нейтрали;

3) обеспечивается выполнение четкой, надежной, селективной и быстродействующей релейной защиты;

4) облегчается эксплуатация системы в отношении режима нейтрали.

Однако система с глухим заземлением нейтрали имеет некоторые недостатки, которые заключаются в следующем:

1) любое однофазное замыкание на землю является полным однофазным коротким замыканием и релейная защита немедленно отключает поврежденный коротким замыканием участок т.е. нарушает бесперебойность электроснабжения, что требует для ограничения бестоковых пауз применения быстродействующих устройств АПВ и выполнения систем с резервированием для наиболее ответственных потребителей (повышение затрат, дополнительные капиталовложения и т.п.);

2) значительное электромагнитное влияние на линии связи, что приводит к увеличению затрат на защиту последних;

 
3) некоторое удорожание релейной защиты в связи с устройством её в трёхфазном исполнении;

4) токи к.з. могут достигать очень больших значений (превышать токи трехфазных к.з.) при замыканиях на землю, и являться причиной динамических разрушающих усилий, распространяющихся на значительную часть системы (разрывы оболочек кабелей, разрушение гирлянд изоляторов на воздушных ЛЭП и т.п.);

5) при больших токах к.з. уменьшается синхронизирующий момент (синхронные двигатели могут затормозиться, а параллельно работающие станции – выйти из синхронизма);

6) опасность поражения людей вследствие больших напряжений прикосновения и шага из-за токов к.з. при однофазном замыкании на землю;

7) значительное увеличение затрат на заземления.

Уменьшение токов однофазного к.з. в системе с глухозаземленной нейтралью достигается за счет разземления нейтрали у некоторых трансформаторов системы, либо введения в нейтраль токоограничивающего сопротивления (активного R или индуктивного wL).

Разземление нейтралей у части трансформаторов системы преследует цель уменьшить ток однофазного к.з. до величины тока трехфазного к.з., определяющего необходимую отключающую способность выключателей.

При заземлении нейтрали через индуктивное сопротивление хр (реактор) ток в месте повреждения будет значительно больше емкостного тока замыкания на землю, но не более допустимых величин, ограниченных возможностью появления устойчивого дугового замыкания на землю. Напряжение неповрежденных фаз относительно земли в аварийном режиме составляют (0,8¸1,0) Uл (уровень изоляции, как в системах с изолированной нейтралью). Реакторы в нейтрали повышают устойчивость системы при однофазных замыканиях на землю и ограничивают коммутационные перенапряжения до допустимых пределов.

 
При заземлении нейтрали через активное сопротивление R ток в месте повреждения будет больше емкостного тока замыкания на землю (но меньше, чем при заземлении нейтрали через хр), а напряжения «здоровых» фаз относительно земли могут быть выше, чем в системе с изолированной нейтралью (1,73¸1,9) Uф. При правильно выбранной величине R устойчивость системы при однофазных замыканиях на землю обычно выше, чем при глухозаземленной ней-

трали. С точки зрения коммутационных перенапряжений системы с нейтралью, заземленной через R, аналогичны системам с глухозаземленной нейтралью. Заземление нейтрали через активное сопротивление (см. рис. 1) является эффективной мерой для предотвращения перенапряжений при переходных процессах на землю, т.к. R шунтирует емкость фазы обмотки генератора (трансформатора), обуславливая апериодический разряд с постоянной времени T=RC. Наилучшие результаты здесь могут быть получены при величине R равной или близкой к xc=1/3wC.

Токоограничивающие активное и реактивное сопротивление, заземляющие нейтраль выбирают такой величины, при которой ток замыкания фазы на землю превышает возможный максимальный ток нагрузки.

Система с нейтралью, заземленной через активное сопротивление по сравнению с системой, нейтраль которой заземлена через xp, имеет следующие недостатки:

1) для достижения одной и той же степени ограничения тока замыкания на землю требуется большая величина сопротивления (R), т.к. сопротивление реактора (xp) складывается арифметически с индуктивным сопротивлением системы, а, следовательно, и напряжения в системе и потери мощности при коротких замыканиях больше;

2) конструктивно выполнение (подбор) токоограничивающего, активного сопротивления R сложнее, особенно в системах высоких напряжений и больших мощностей, и стоимость сооружения выше, чем для реакторов (усложняются вопросы охлаждения).

Введение в нейтраль реактора для ограничения тока однофазного к.з. является, более экономически целесообразным мероприятием, получившим соответствующее распространение. Область применения способа заземления нейтрали через активное сопротивление ограничена в основном генераторами и сетями генераторного напряжения.

 

 





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2017-02-28; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 978 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Начинать всегда стоит с того, что сеет сомнения. © Борис Стругацкий
==> читать все изречения...

2322 - | 2074 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.01 с.