ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 07.11.2023
Просмотров: 218
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
и внутренних перенапряжений.
Замыкания на землю происходят при повреждениях изоляции, возникающих от самых различных причин. Это общее загрязнение и увлажнение, старение изоляции, развитие скрытых заводских дефектов или дефектов, образовавшихся при строительстве и монтаже, механические разрушения кабелей, электрические пробои, возникающие в результате внутренних и внешних перенапряжений. Поэтому способы и средства повышения надёжности работы схемы электроснабжения сёл должны быть направлены, прежде всего, на предотвращение аварийных последствий при замыканиях на землю и на поддержание определённых эксплуатационных уровней изоляции.
Компенсация емкостных токов замыкания на землю позволяет:
Компенсация емкостных токов замыкания на землю должна осуществляться с помощью дугогасящих агрегатов, которые необходимо настраивать в резонанс с ёмкостью сети или близко к резонансу. При этом величины перенапряжений будут минимальны. Минимальной также окажется вероятность этих перенапряжений.
Величина тока замыкания на землю зависит от ёмкости сети и сопротивления в контуре замыкания. Сопротивлением в контуре тока замыкания иногда является сопротивление дуги, возникающее между установками, находящимися под напряжением и заземлёнными конструкциями. Дуга может вызвать междуфазные КЗ или перенапряжения на установках. Перенапряжение вызывает повреждения изоляции и возникновение двух- и трёхфазных КЗ.
Проведенные исследования показывают, что 70 – 88 % замыканий начинаются с замыканий одной фазы на землю; 24-6 % замыканий – одновременно между двумя фазами и землёй и только 4-6 % замыканий развиваются сразу между тремя фазами и землёй. Таким образом, в системах различных напряжений 75 % повреждений составляют однофазные замыкания на землю. Это обстоятельство ещё раз подчёркивает целесообразность применения дугогасящих устройств, использующих тот
или иной принцип гашения дуги, для компенсации емкостных токов на землю. При рациональном использовании компенсации емкостных токов замыкания на землю около 85 % замыканий на землю ликвидируется без всяких последствий. Современный способ
ликвидации опасных прермежающих дуг, возникающих в момент замыкания на землю одной фазы. Заключается в ограничении тока замыкания на землю до величины, при которой дуга не поддерживается.
Величину емкостного тока замыкания на землю рассчитывают аналитическим методом для различных сетей. Активный ток зависит от многих случайных факторов, его величина незначительна; максимальное значение с достаточной степенью точности можно принять 5-6 % от емкостного тока. Поэтому ограничение тока замыкания на землю целесообразно осуществлять действием индуктивной составляющей на емкостной ток замыкания на землю.
Индуктивная составляющая создаётся специальными дугогасящими агрегатами, включенными в нейтраль трансформатора или генератора. Это эффективный способ, обеспечивающий надёжность электроснабжения, в случае применения быстродействующего автоматического регулирования тока компенсации, так как позволяет ликвидировать 85 % замыканий на землю без ущерба электроснабжения потребителей.
В компенсированных сетях регулирование питания потребителей может быть снижено до минимума. Однако компенсация емкостных токов на землю не исключает необходимости поддержания в сети нормального уровня изоляции путём ежегодных профилактических испытаний электрооборудования.
Эффективность компенсации емкостных токов замыкания на землю определяется путём сопоставления ущерба, вызванного нарушением бесперебойности электроснабжения села, и величины капиталовложения на средства компенсации и эксплуатационные расходы. При этом учитываются,
что аварийные отключения приводят к частичному или полному отключению
электроприёмников. Такие перебои особенно опасны на энергоёмких предприятиях и при наличии ответственных потребителей в технологическом процессе производства. Эффективность компенсаций емкостного тока замыканий на землю зависит от способности дугогасящих аппаратов ограничивать токи через место повреждения, перенапряжение и скорость восстановления напряжения после гашения заземляющей дуги.
Для инженерной оценки величины ёмкостного тока сети с погрешностью 10 % рекомендуется пользоваться выражением:
c
I UН LВ,
350
(79)
где
UН – номинальное напряжение сети, кВ;
LВ суммарная длина воздушных линий, км. Произведём расчёт ёмкостного тока сети:
c
I 105,9 0,17 А.
350
Компенсация емкостного тока замыкания на землю должна применяться при следующих значениях этого тока в нормальных режимах:
В сетях напряжением 10(6) – 20 кВ, имеющих железобетонные и металлические опоры на воздушных линиях электропередачи, и во всех сетях напряжением 35 кВ – более 10 А.
В сетях, не имеющих железобетонных и металлических опор на воздушных линиях, при напряжении 6 кВ – более 30 А; при напряжении 10 кВ – более 20 А; при напряжении 20 кВ – более 15 А.
Так как рассчитанное значения емкостного тока замыкания на землю не превышают допустимые ПУЭ величины для сети 10 кВ, то установка дугогасящего реактора не требуется.
Заземление электроустановок осуществляется преднамеренным электрическим соединением с заземляющим устройством, которое представляет собой совокупность заземлителя и заземляющих проводников. Заземлитель – проводник или совокупность металлически соединенных между собой проводников, находящихся в соприкосновении с землей. Заземляющим проводником называется проводник, соединяющий заземляемые части заземлителя.
Сопротивление, которое оказывают току заземлитель и грунт, на- зывается сопротивлением растеканию. В практике сопротивлению рас- текания соответствует термин «сопротивление заземлителя». Сопротивление заземлителя определяется отношением напряжения на заземлителе относительно точки нулевого потенциала к току, стекающему с заземлителя в землю.
Удельное сопротивление грунта зависит от его характера, температуры, содержания в нем влаги и электролитов. Геофизические изыскания верхних слоев земли показали, что электрическая структура грунта в большинстве случаев имеет вид выраженных слоев с различным сопротивлением и практически с горизонтальными границами. В горизонтальном направлении удельное сопротивление обычно изменяется незначительно. В верхнем слое до глубины примерно 3 м наблюдаются заметные сезонные изменения удельного сопротивления, вызываемые изменениями температуры, количества и интенсивности выпадающих осадков и другими факторами. Наибольшее сопротивление имеет место в зимнее время при промерзании
Замыкания на землю происходят при повреждениях изоляции, возникающих от самых различных причин. Это общее загрязнение и увлажнение, старение изоляции, развитие скрытых заводских дефектов или дефектов, образовавшихся при строительстве и монтаже, механические разрушения кабелей, электрические пробои, возникающие в результате внутренних и внешних перенапряжений. Поэтому способы и средства повышения надёжности работы схемы электроснабжения сёл должны быть направлены, прежде всего, на предотвращение аварийных последствий при замыканиях на землю и на поддержание определённых эксплуатационных уровней изоляции.
Компенсация емкостных токов замыкания на землю позволяет:
-
ограничить разрушения изоляции за счёт уменьшения тока через место повреждения (в пределе до активной составляющей и высших гармоник тока); -
предупредить переход однофазного замыкания в междуфазное и тем самым предупредить дальнейшее развитие аварии; -
обеспечить надёжное дугогашение; -
при дуговых замыканиях ограничить перенапряжение до значений 2,5
-
2,6 Uфпри степени расстройки 0 – 5 %;-
исключить повторное загорание дуги; -
уменьшить несимметричную нагрузку на генераторы; -
ограничить внутренние перенапряжения при коммутационных переключениях в нормальных эксплуатационных режимах; -
получить замедленное восстановление напряжения между повреждённой фазой и землёй, что создаёт благоприятные условия для диэлектрической прочности промежутка.
-
Компенсация емкостных токов замыкания на землю должна осуществляться с помощью дугогасящих агрегатов, которые необходимо настраивать в резонанс с ёмкостью сети или близко к резонансу. При этом величины перенапряжений будут минимальны. Минимальной также окажется вероятность этих перенапряжений.
Величина тока замыкания на землю зависит от ёмкости сети и сопротивления в контуре замыкания. Сопротивлением в контуре тока замыкания иногда является сопротивление дуги, возникающее между установками, находящимися под напряжением и заземлёнными конструкциями. Дуга может вызвать междуфазные КЗ или перенапряжения на установках. Перенапряжение вызывает повреждения изоляции и возникновение двух- и трёхфазных КЗ.
Проведенные исследования показывают, что 70 – 88 % замыканий начинаются с замыканий одной фазы на землю; 24-6 % замыканий – одновременно между двумя фазами и землёй и только 4-6 % замыканий развиваются сразу между тремя фазами и землёй. Таким образом, в системах различных напряжений 75 % повреждений составляют однофазные замыкания на землю. Это обстоятельство ещё раз подчёркивает целесообразность применения дугогасящих устройств, использующих тот
или иной принцип гашения дуги, для компенсации емкостных токов на землю. При рациональном использовании компенсации емкостных токов замыкания на землю около 85 % замыканий на землю ликвидируется без всяких последствий. Современный способ
ликвидации опасных прермежающих дуг, возникающих в момент замыкания на землю одной фазы. Заключается в ограничении тока замыкания на землю до величины, при которой дуга не поддерживается.
Величину емкостного тока замыкания на землю рассчитывают аналитическим методом для различных сетей. Активный ток зависит от многих случайных факторов, его величина незначительна; максимальное значение с достаточной степенью точности можно принять 5-6 % от емкостного тока. Поэтому ограничение тока замыкания на землю целесообразно осуществлять действием индуктивной составляющей на емкостной ток замыкания на землю.
Индуктивная составляющая создаётся специальными дугогасящими агрегатами, включенными в нейтраль трансформатора или генератора. Это эффективный способ, обеспечивающий надёжность электроснабжения, в случае применения быстродействующего автоматического регулирования тока компенсации, так как позволяет ликвидировать 85 % замыканий на землю без ущерба электроснабжения потребителей.
В компенсированных сетях регулирование питания потребителей может быть снижено до минимума. Однако компенсация емкостных токов на землю не исключает необходимости поддержания в сети нормального уровня изоляции путём ежегодных профилактических испытаний электрооборудования.
Эффективность компенсации емкостных токов замыкания на землю определяется путём сопоставления ущерба, вызванного нарушением бесперебойности электроснабжения села, и величины капиталовложения на средства компенсации и эксплуатационные расходы. При этом учитываются,
что аварийные отключения приводят к частичному или полному отключению
электроприёмников. Такие перебои особенно опасны на энергоёмких предприятиях и при наличии ответственных потребителей в технологическом процессе производства. Эффективность компенсаций емкостного тока замыканий на землю зависит от способности дугогасящих аппаратов ограничивать токи через место повреждения, перенапряжение и скорость восстановления напряжения после гашения заземляющей дуги.
-
Определение емкостного тока замыкания на землю
Для инженерной оценки величины ёмкостного тока сети с погрешностью 10 % рекомендуется пользоваться выражением:
c
I UН LВ,
350
(79)
где
UН – номинальное напряжение сети, кВ;
LВ суммарная длина воздушных линий, км. Произведём расчёт ёмкостного тока сети:
c
I 105,9 0,17 А.
350
Компенсация емкостного тока замыкания на землю должна применяться при следующих значениях этого тока в нормальных режимах:
В сетях напряжением 10(6) – 20 кВ, имеющих железобетонные и металлические опоры на воздушных линиях электропередачи, и во всех сетях напряжением 35 кВ – более 10 А.
В сетях, не имеющих железобетонных и металлических опор на воздушных линиях, при напряжении 6 кВ – более 30 А; при напряжении 10 кВ – более 20 А; при напряжении 20 кВ – более 15 А.
Так как рассчитанное значения емкостного тока замыкания на землю не превышают допустимые ПУЭ величины для сети 10 кВ, то установка дугогасящего реактора не требуется.
-
ЗАЗЕМЛЕНИЕ И МОЛНИЕЗАЩИТА ПОДСТАНЦИИ
-
Общие сведения
Заземление электроустановок осуществляется преднамеренным электрическим соединением с заземляющим устройством, которое представляет собой совокупность заземлителя и заземляющих проводников. Заземлитель – проводник или совокупность металлически соединенных между собой проводников, находящихся в соприкосновении с землей. Заземляющим проводником называется проводник, соединяющий заземляемые части заземлителя.
Сопротивление, которое оказывают току заземлитель и грунт, на- зывается сопротивлением растеканию. В практике сопротивлению рас- текания соответствует термин «сопротивление заземлителя». Сопротивление заземлителя определяется отношением напряжения на заземлителе относительно точки нулевого потенциала к току, стекающему с заземлителя в землю.
Удельное сопротивление грунта зависит от его характера, температуры, содержания в нем влаги и электролитов. Геофизические изыскания верхних слоев земли показали, что электрическая структура грунта в большинстве случаев имеет вид выраженных слоев с различным сопротивлением и практически с горизонтальными границами. В горизонтальном направлении удельное сопротивление обычно изменяется незначительно. В верхнем слое до глубины примерно 3 м наблюдаются заметные сезонные изменения удельного сопротивления, вызываемые изменениями температуры, количества и интенсивности выпадающих осадков и другими факторами. Наибольшее сопротивление имеет место в зимнее время при промерзании