Защита от замыканий на землю

Варианты выполнения защиты от замыканий на землю:

Неселективная сигнализация, реагирующая на напряжение 3U₀ , с действием на сигнал (рис. 4.6). Устанавливается практически на каждой ПС на каждой системе или секции шин.

Достоинство - простота.

Недостаток - неселективная.

2. Простые токовые селективные защиты, реагирующие на величину тока замыкания на землю, с действием на отключение поврежденной линии применяются там, где необходимо быстрое отключение замыкания на землю:

1. По требованиям техники безопасности: передвижные электроустановки 6-10 кВ (экскаваторы),

17. Сравнительная характеристика схем: 3-х трансформаторный фильтр токов I₀ и схема с ТНП

Для получения составляющих токов I 0 возможно использование трехтрансформаторных фильтров (см. §3.5), применяемых в сетях с глухозаземленными нейтралями или специальных трансформаторов тока нулевой последовательности (рис.9.6). Как уже отмечалось, токи I 3(1) очень малы, поэтому трехтрансформаторные фильтры не могут применяться.

Действительно, выполнение чувствительной селективной сигнализации с использованием обычных трансформаторов тока и электромеханических реле встречает ряд серьезных трудностей:
1) номинальный ток обычных ТТ выбирается по току нагрузки линии, и поэтому они имеют сравнительно большие коэффициенты трансформации. Вследствие этого вторичный ток замыкания на землю имеет очень малое значение.

2. где повышена вероятность поражения людей электрическим током.

3. По требованиям пожарной безопасности: торфоразработки.

4. По требованиям взрывобезопасности: шахты.

5. На кабельных линиях, питающих электродвигатели 3-6 кВ собственных нужд электростанций.

В обычных нормальных распределительных сетях практически не применяются.

Недостатки:

1. Не работают в сетях с компенсированной нейтралью.

2. Не работают в сетях с компенсированной нейтралью.

3. Есть много разных специальных реле, предназначенных для защиты линий 6-35 кВ от замыканий на землю и реагирующих на величину и направление протекания тока замыкания на землю. Но они широкого распространения не получили.

2) для включения на такой ток необходимо выбрать самое чувствительное токовое реле РТ-40/0,2, которое имеет сопротивление обмоток 80 Ом. Включение реле с такими большими сопротивлениями приводит к тому, что только часть тока попадает в реле, а другая часть, называемая током отсоса, бесполезно замыкается через вторичные обмотки ТТ неповрежденных фаз. Ток отсоса может достигать 40-50%.
Значительно большую чувствительность обеспечивает сигнализация при однофазных замыканиях на землю, выполняемая на специальных ТТ НП (ТНП), имеющих на выходе малые токи небаланса и позволяющие благодаря этому выполнить более чувствительные РЗ. Устройство ТНП показано на рис.9.6, а. Магнитопровод 1,собранный из листов трансформаторной стали, имеет обычно форму кольца или прямоугольника, охватывающего все три фазы защищаемой кабельной ЛЭП. Провода фаз А, В, С,проходящие через отверстие ТНП, является первичной обмоткой трансформатора, вторичная обмотка 2 располагается на магнитопроводе с числом витков w= 20 ÷ 30. Токи фаз I А, I Ви I Ссоздают в магнитопроводе соответствующие магнитные потоки Ф А, Ф B, Ф C,которые, складываясь, образуют результирующий поток:
Ф рез= Ф А+ Ф B+ Ф C.
Так как сумма токов I А +I В +I С= 3 I 0, то можно сказать, что результирующий поток, создаваемый первичными токами ТНП, пропорционален составляющей тока НП: Ф рез= k 3 I 0

Поток Ф рез, а следовательно, вторичная ЭДС Е 2 и вторичный ток I 2могут возникнуть только при условии, что сумма токов фаз не равна нулю, или, иначе говоря, когда фазные токи, проходящие через ТНП, содержат составляющую I 0. Поэтому ток во вторичной цепи ТНП будет появляться только при замыкании на землю. В режиме нагрузки, трехфазного и двухфазного КЗ (без замыкания на землю) сумма токов фаз I А +I В +I С= 0, и поэтому ток в реле отсутствует (Ф рез = 0).

Однако, поскольку из-за неодинакового расположения фаз A, В и С относительно вторичной обмотки ТНП коэффициенты взаимоиндукции этих фаз с вторичной обмоткой различны, несмотря на полную симметрию первичных токов, сумма их магнитных потоков в нормальном режиме не равна нулю. Появляется магнитный поток небаланса (Ф рез = Ф нб), вызывающий во вторичной обмотке ЭДС и ток I нб. Ток небаланса ТНП значительно меньше, чем в трехтрансформаторном фильтре. Это объясняется тем, что в последнем суммируются вторичные токи, которые искажены погрешностью трансформации (I нам), особенно проявляющейся при насыщении стали сердечника при токах КЗ, в то время как в ТНП трансформация тока не вызывает небаланса. В ТНП суммируются магнитодвижущие силы одновитковых первичных обмоток, сумма которых при междуфазных КЗ =0