Разработка и исследование характеристик защит от однофазных замыканий на землю в сетях 6-35 кВ с резистивным заземлением нейтрали

• Автор: Хабаров, Андрей Михайлович
• Шифр специальности: 05.14.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 232 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР МЕТОДОВ И СРЕДСТВ ЗАЩИТЫ ОТ ЗАМЫКАНИЙ

НА ЗЕМЛЮ В РЕЗИСТИВНОЗАЗЕМЛННЫХ СЕТЯХ 6 кВ. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

1.1. Устройства, реагирующие на напряжения и токи промышленной частоты

1.2. Защиты, реагирующие на высшие гармоники установившегося

тока замыкания на землю.

Ф 1.3. Защиты, реагирующие на наложенный ток.

1.4. Централизованные защиты

1.5. Токовые защиты от замыканий на землю с управляемыми характеристиками.

Выводы.
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМОВ ДЕЙСТВИЯ ЗАЩИТ ОТ
ЗАМЫКАНИЙ НА ЗЕМЛЮ ДЛЯ СЕТИ С РЕЗИСТИВНЫМ ЗАЗЕМЛЕНИЕМ НЕЙТРАЛИ
2.1. Общая концепция построения защиты от замыканий на землю.
2.2. Разработка мероприятий по обеспечению работы защиты от
3 при обрыве провода ЛЭП, включенной на холостой ход
2.3. Направленная защита от 3, реагирующая на отношение токов
Выводы.
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ НЕБАЛАНСОВ В ЗАЩИТАХ ОТ
ОДНОФАЗНЫХ ЗАМЫКАНИЙ НА ЗЕМЛЮ.
3.1. Понятие небаланса в защите от однофазных замыканий на землю
3.2. Небалансы, вызванные погрешностями измерительной аппаратуры
3.3. Небалансы, связанные с процессами в сети
Выводы
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ РАСЧТА УСТАВОК И ПРОВЕРКИ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ЗАЩИТ ОТ ЗАМЫКАНИЙ НА ЗЕМЛЮ В СЕТЯХ С РЕЗИдтИВНЫМ ЗАЗЕМЛЕНИЕМ НЕЙТРАЛИ
4.1. Расчт уставок и проверка чувствительности ненаправленных
токовых защит нулевой последовательности от 3.
4.2. Расчт уставок и проверка чувствительности направленных токовых защит нулевой последовательности от 3
4.3. Расчт уставок и проверка чувствительности защит от 3, реагирующих на напряжение нулевой последовательности.
Выводы.
ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА УСТРОЙСТВА ЗАЩИТЫ ОТ ЗАМЫКАНИЙ
НА ЗЕМЛЮ ДЛЯ ПУЧКОВ КАБЕЛЕЙ
5.1. Общие вопросы применения защит от 3 на пучках кабелей при различных схемах соединения вторичных обмоток ТТНП.
5.2. Появление токов нулевой последовательности при нарушении контактных соединений фаз кабелей в месте их подключения.
5.3. Характеристики срабатывания защиты при последовательном соединении вторичных обмоток ТТНП
5.4. Характеристики срабатывания защиты при параллельном
соединении вторичных обмоток ТТНП
5.5. Влияние токов небаланса, возникающих при нарушении контактных соединений фаз кабелей, на чувствительность
защиты от замыканий на землю.
5.6. Разработка устройства защиты от 3, способного контролировать исправность контактных соединений фаз кабелей
в месте их подключения
Выводы.
ГЛАВА 6. РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИХ ЭФФЕКТИВНУЮ ЗАЩИТУ СЕТИ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
ОСТРОВА ОЛЬХОН ОТ ЗАМЫКАНИЙ НА ЗЕМЛЮ
6.1. Описание схемы сети.
6.2. Общая концепция построения защиты от замыканий на землю и
поиска места повреждения в сети
6.3. Выбор типов защит и устройств сигнализации от однофазных замыканий на землю.
6.4. Расчт уставок защит от замыканий на землю и проверка их чувствительности
9 Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Чувствительность таких защит выше, так как их ток срабатывания отстраивается 9 только от тока небаланса в максимальном рабочем режиме, а отстройка защиты от собственного мкостного тока линии не требуется, поскольку от этого тока она отстроена по направлению. Наиболее известными из таких защит являются выпускаемое с года устройство направленной защиты ЗЗП1 и его более поздняя модификация ЗЗП1М ,,, которые включаются на ТТНП, а напряжение подается сразу на несколько устройств до комплектов через общий фильтр с резонансной частотой Гц. В реле ЗЗП1М по сравнению с ЗЗП1 предусмотрена повышенная отстройка от высших гармонических, содержащихся в токе нулевой последовательности. Как показал опыт эксплуатации и специально проведнные исследования, защиты на реле ЗЗП1 и ЗЗП1М могут работать ложно, отключая неповрежднные линии, или отказывать в срабатывании , ,, . В частности, выяснилось, что защита ЗЗП1 в состоянии селективно определять поврежднное присоединение при возникновении металлических замыканий на землю и замыканий через переходное сопротивление величиной до 0,6. Ом при предельной мкости 6,5 мкФфазу . Исследованиями ВНИИЭ установлено также, что защиты ЗЗП1 и ЗЗП1 М могут отказывать в срабатывании в режимах перемежающихся дуговых замыканий на землю. Е угол максимальной чувствительности близок к электрическим градусам в зависимости от уставки лежит в пределах 0 или 0 электрических градусов. Наряду с реле ЗЗП1М в течение ряда лет в электрических сетях предприятий горной промышленности эксплуатировалась и возможно эксплуатируется направленная защита с реле типа РЗН , . Усовершенствованные варианты этого реле РЗН2 и РЗНЗ, построенные с применением герметизированных магнитоуправляемых контактов герконов, описаны, например в , . Недостатком направленной защиты РЗНЗ является невозможность работы при некоторых разновидностях дуговых перемежающихся 3, когда на вход токового канала поступает серия одиночных высокочастотных импульсов со скважностью мс. Коркинского угольного разреза и отказов ,. Известны также и другие устройства защиты направленного действия, как, например, ЗЗКС, УЗЗН, СРЗ2, РИСЭ2М, НЗЗИ, НЗЗИ6, ПНДФ, МТР, УЗИ и другие , . Однако большинство из них сильно устарело и в настоящее время не используется. Для возможности выполнения направленной защиты в сетях как с изолированной нейтралью, так и с заземлением нейтрали через резистор взамен ЗЗПМ на ЧЭАЗ с года освоен выпуск реле типа ЗЗН, разработанного во ВНИИЭ , . Защита типа ЗЗН предназначена для селективной защиты и сигнализации при однофазных замыканиях на землю в сетях напряжением 3 кВ, работающих с изолированной или заземлнной через активный резистор нейтралью, а также в сетях с частичной компенсацией мкостного тока сети, с токами замыкания на землю от 0,2 до 0 А при использовании кабельных трансформаторов тока нулевой последовательности типа ТЗ, ТФ, ТЗЛ. Защита выполнена на микроэлектронной элементной базе и имеет устройство экспресспроверки, контролирующее исправность ТТНП, его вторичных цепей и самой защиты, а также световую сигнализацию срабатывания измерительного и выходного органов и наличия небаланса и . Во многих новых многофункциональных микропроцессорных устройствах защиты присоединений 6 кВ предусматриваются функции защиты или сигнализации при 3. При этом в некоторых из устройств используются не менее двух различных методов определения поврежднного присоединения с целью повышения достоверности выходной информации. Так, например, устройство БМРЗ НТЦ Механотроника имеет как ненаправленную, так и направленную защиты от 3 . В настоящее время на российском рынке доступны следующие современные устройства направленной токовой защиты нулевой последовательности, способные работать в сети с резистивным заземлением нейтрали микропроцессорная защита БМРЗ НТЦ Механотроника , реле защиты типа ЗЕРО, производимое компанией Объединнная энергия г. Москва , устройства типа Сириус например, СириусI, Сириус2I ЗАО РАДИУС Автоматика , , терминал защиты типа , и серии код I фирмы i i , , защиты серии i модели Р5, Р6, Р7 и Р1, Р2, Р3 фирмы V , , защиты серии , например, 0 фирмы АББ РелеЧебоксары , направленная защита нулевой последовательности типа УЗЛ1 и УЗЛ2 производства НГТУ г. Новосибирск , и другие.