Усовершенствование токовой защиты от замыканий на землю в сетях с изолированной нейтралью на основе исследований перемежающихся дуговых замыканий

• Автор: Колодяжный, Виталий Владимирович
• Шифр специальности: 05.14.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 212 c. : ил

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ИССЛЕДОВАНИЙ ПЕЕЕМЕЖАИЦИХСЯ ДУГОВЫХ ЗАМЫКАНИЙ И СУЩЕСТВУЮЩИЕ СРЕДСТВА ЗАЩИТЫ ОТ ЗАМЫКАНИЙ

НА ЗЕМШО В СЕТЯХ С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ

1.1. Состояние вопроса,средства и метода исследований перемежающейся дуги

1.2. Обзор существующих способов и средств защиты от замыканий на землю в сетях с изолированной нейтралью
1.2.1. Устройства защиты от замыканий на землю, реагирующие на ток нулевой последовательности
1.2.2. Устройства защиты от замыканий на землю, требующие подведения цепей тока и напряжения нулевой последовательности
ВЫВОДЫ
2. ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРА ИЗМЕНЕНИЯ ТОКОВ НУЛЕВОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ПРИ ГОРЕНИИ ПЕРЕМЕЖАЮЩЕЙСЯ ДУГИ

2.1. Обоснование принятого метода исследования и средств

для его реализации

2.2. Разновидности перемежающихся дуговых замыканий в электрических сетях с изолированной нейтралью
2.3. Распределение свободной емкостной составляющей тока замыкания на землю в сетях с изолированной нейтралью
2.4. Выравнивание напряжений на емкостях одноименных фаз
после обрыва дуги
2.5. Влияние междуфазных емкостей на свободную составляющую, обусловленную разрядом емкостей поврежденной фазы
ВЫВОДЫ
Стр.
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ИЗМЕНЕНИЯ СРЕДНЕВЫПРЯМЛЕННОГО ЗНАЧЕНИЯ ТОКА НУЛЕВОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ПРИ ПЕРЕМЕЖАЮЩИХСЯ ДУГОВЫХ ЗАМЫКАНИЯХ НА ЗЕМЛЮ
3.1. Постановка задачи и основные допущения, принятые при проведении исследований
3.2. Колебательный процесс изменения свободной составляющей тока нулевой последовательности
3.2.1. Погасание дуги при прохождении через нуль свободной составляющей тока нулевой последовательности
3.2.2. Погасание дуги при переходе через нуль принужденной составляющей тока нулевой последовательности
3.3. Апериодический процесс изменения свободной составляющей тока нулевой последовательности
3.4. Сравнение способов измерения тока нулевой последовательности
ВЫВОДЫ
4. РАЗРАБОТКА ЗАЩИТЫ ОТ ЗАМЫКАНИЙ НА ЗЕМЛЮ, ОСНОВАННОЙ НА ИЗМЕРЕНИИ СРЕДНЕВЫПРЯМЛЕННОГО ЗНАЧЕНИЯ ТОКА НУЛЕВОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ
4.1. Разработка мероприятий по выравниванию чувствительности защиты, использующей средневыпрямленное значение тока нулевой последовательности
4.2. Исследование средневыпрямленного значения тока
нулевой последовательности на физической модели
4.3. Работа кабельных трансформаторов тока при перемежающихся дуговых замыканиях
4.4. Техническое описание устройства защиты от замыканий
на землю типа ИЗЗ1 Интеграл
Стр.
4.5. Определение суммарной емкости сети без снятия
напряжения
ВЫВОДЫ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


В то же время следует отметить, что данный метод исследования не дает возможности точной установки времени горения дуги и бестоковой паузы в соответствии с реальным процессом горения дуги, в особенности, малых значений времени горения. Кроме того, останов машины возможен в момент, когда ток дуги не равен нулю, что невозможно в действительности при реальных дугах. В расчет токов переходного процесса выполняется с учетом разряда емкости поврежденной фазы. Расчетная схема замещения содержит сосредоточенные емкости и распределенные активноиндуктивные соцротивления раздельно для поврежденного и объединенных неповрежденных присоединений. Ток переходного процесса, полученный при рассмотрении схемы замещения, представляет собой сложные колебания и состоит из двух свободных составляющих разрядной и зарядной и установившейся или принужденной составляющей. По мнению автора, результирующая частота и наибольшая амплитуда 1 являются как раз теми параметрами, по которым должен производиться выбор устройства защиты и его уставки. Результаты исследований, приведенные в этой работе, представляют несомненную ценность для специалистов. В то же время, предложение автора по использованию волновых диаграмм для определения результирующего тока переходного процесса весьма затруднительно и является неприемлемым для практического определения исходных параметров устройств защиты от ЗНЗ. Во всех указанных работах исследование переходного процесса проводится для случая, когда сопротивление в месте замыкания равно нулю. Как отмечено в , пренебрежение величиной переходного сопротивления возможно далеко не всегда, а в ряде случаев неучет его влияния просто недопустим. Учитывая изложенное выше, можно сделать вывод о том, что в рассмотренных работах по исследованию переходных процессов при ЗНЗ большинство авторов останавливается на изучении лишь некоторых, порою частных вопросов, на основе чего делается попытка обобщения и построения единой картины происходящих процессов. Неучет многих, на первый взгляд, несущественных факторов, принятые ограничения и допущения, приводят к тому, что в настоящее время не имеется работ, где задача исследования переходных процессов в отношении характера и закономерностей изменения электрических величин нулевой последовательности при ПДЗ была бы решена полностью. Вероятно, по этой же причине до сих пор не выработаны единые критерии по оценке тех или иных способов защиты от ЗНЗ, исходных условий для построения соответствующих устройств, выбора параметров срабатывания и условий их функционирования. В заключение следует отметить, что в указанных работах не нашли отражения и другие, достаточно важные моменты, о которых еще сказаносказано ниже. Известные средства селективной защиты от замыканий на землю, предназначенные для работы в распределительных сетях с изолированной нейтралью напряжением 6 кВ, могут быть условно разделены на две группы. Первая группа объединяет устройства, принцип действия которых основан на измерении или сранении токов нулевой последовательности. Вторая группа устройств охватывает защиты, требующие подведения к ним как токовых цепей от трансформаторов тока, так и цепей напряжения нулевой последовательности от трансформатора напряжения. Наиболее распрастраненным способом выполнения защиты от замыканий на землю в сетях с изолированной нейтралью является построение устройств, основанных на измерении абсолютного значения тока НП. Простейшая токовая защита нулевой последовательности ТЗНП обычно выполняется либо на базе токового реле РТ, либо с помощью специального реле РТЗ, подключаемых ко вторичной обмотке кабельного трансформатора тока нулевой последовательности ТНП. Трудность выполнения такой защиты заключается в необходимости обеспечения требуемой чувствительности при малых значениях тока замыкания на землю в сочетании с условием селективности ее действия. Правильное действие защиты удается достигнуть при первичных токах замыкания, превышающих 3 5 А в случае использования реле РТ и 0,7 I А в устройствах на базе реле РТЗ.