Принципы заземления системы
Правильное заземление системы имеет важное значение для защиты от переходных перенапряжений, которые наносят значительный ущерб оборудованию и людям, работающим на силовой подстанции.
Схема защиты от замыкания на землю для необорудованной энергосистемы (на фото: необорудованные фотоэлектрические системы, кредит: журнал SolarPro)
В настоящее время существуют различные принципы заземления системы, которые могут применяться и дифференцироваться по импедансу или его отсутствию между нейтральной точкой трехфазной системы и землей. В высокоомной заземленной системе в заземляющее соединение вставлено высокое сопротивление или индуктивность.
Это ограничивает уровни тока повреждения или даже отрицает емкость системы, чтобы в значительной степени устранить ток повреждения, соответственно.
Низкоимпедансные и прочно заземленные системы имеют относительно более высокие токи повреждения, но облегчают обнаружение замыканий на землю из-за падения напряжения вдоль линии. Этот проект фокусируется на системе, которая не имеет намеренного заземления, известного как необоснованная система.
Несмотря на отсутствие преднамеренного заземления, нейтраль все еще соединена с землей через системную емкость.
Для замыкания на землю в незаземленной системе токи повреждения остаются близкими к нулю, так как поврежденное фазное напряжение приближается к тому же потенциалу, что и земля. Неисправные фазные напряжения увеличиваются по отношению к земле и приводят к состоянию перенапряжения.
Эти свойства приводят к уникальному методу обнаружения и защиты от замыканий на землю для незаземленной системы.
Обнаружение неисправностей наземной системы
Пример незаземленной системы показан на рисунке 1 ниже. Вторичные обмотки трансформатора соединены в треугольной конфигурации, и система подает незаземленную нагрузку.
Для однократного замыкания на землю диаграммы последовательности будут последовательно соединены, как показано на рисунке. Так как дельта-подключенный трансформатор представляет собой разомкнутую цепь на диаграмме нулевой последовательности, единственным путём протекания тока повреждения является емкость системы.
Этот импеданс очень высок относительно импедансов системы серии, поэтому ток короткого замыкания и напряжения обратной последовательности приближается к нулю, тогда как положительная последовательность (напряжение источника) и напряжения нулевой последовательности эквивалентны.
Рисунок 1 - Схема незаземленной системы и последовательности
Так как ток короткого замыкания низкий, типичное реле максимального тока заземления неэффективно для обнаружения замыканий на землю в незаземленной системе.
Вместо этого следует проверить, что условия перенапряжения должны указывать на ошибку заземления. Последовательность и фазные напряжения для одного замыкания на землю в той же незаземленной системе показаны на рисунке 2 ниже.
Можно заметить, что поврежденное фазовое напряжение сворачивается до нуля при неисправности, в то время как неупорядоченные фазовые напряжения увеличиваются в √3 раза по сравнению с их первоначальной величиной, равной по величине линейным напряжениям.
Кроме того, угол между двумя отрицательными фазными напряжениями уменьшается до 60 °.
Figuer 2 - Последовательность и фазные напряжения
Интересно отметить, что межфазные напряжения остаются неизменными, что облегчает непрерывную работу незаземленных нагрузок. Тем не менее, повышенное напряжение фазы к земле на скачкообразной фазе предиката увеличивает уровни изоляции по сравнению с заземленной системой.
Наконец, диаграммы фазора показывают, что величина напряжения нейтрального заземления во время разлома приближается к величине фазного напряжения при типичных, невосприимчивых условиях.
| Заглавие: | Схема защиты от замыкания на землю для необорудованной энергосистемы - Адам Хескит и Хиллори Митчелл |
| Формат: | |
| Размер: | 3, 5 МБ |
| Страницы: | 51 |
| Скачать: | Прямо здесь | Загрузить обновления | Получить технические статьи |
Схема защиты от замыкания на землю для необорудованной энергосистемы