24. Защиты от замыкания на землю в сетях с изолированными или заземленными через дугогасящие реакторы нейтралями. Устройство общей неселективной сигнализации от замыкания на землю.

В сетях с изолированной нейтралью однофазные замыкания на землю сопровождаются небольшими токами (несколько десятков ампер).

Ток однофазного КЗ определяется емкостью линий относительно земли.

Если нейтраль трансформатора заземлить через дугогасящий реактор эти токи можно значительно уменьшить. В связи с этим при выполнении токовой защиты возникают трудности. Поэтому используют защиты, действующие от токов переходных процессов при замыканиях на землю, а также, реагирующие на высшие гармоники токов замыкания на землю.

Распределенные емкости фаз относительно земли в схеме замещения заменяют конденсаторами. Место их присоединения не влияет на емкостный ток, так как сопротивление линии много меньше емкостного сопротивления фаз относительно земли.

При анализе однофазного КЗ не учитывают токи нагрузки в линии. При этом фазные напряжения равны ЭДС фаз источника.

Система векторов полностью симметрична.

Напряжение нейтрали системы относительно земли равно 0. Емкостные токи опережают фазные напряжения на

При замыкании фазы на землю в сетях с изолированными нейтралями напряжения фаз относительно земли изменяются, а относительно нейтрали остаются неизменными.

Например, при металлическом замыкании на землю фазы А она получает потенциал земли (= 0). Напряжения двух других фаз и нейтрали N относительно земли становятся напряжениями относительно фазы

Так как междуфазные напряжения остаются при этом неизменными, то напряжения неповрежденных фаз В и С относительно земли повышаются раз.

.

Систему двух векторов и можно разложить на составляющие прямой и нулевой последовательностей.

Замыкания на землю обычно происходят через переходные активные сопротивления. При этом напряжение:

- поврежденной фазы относительно земли не снижается до нуля;

- неповрежденных фаз относительно земли становятся больше фазного, но меньше междуфазного.

- напряжение смещения нейтрали и напряжение нулевой последовательности меньше фазного.

Это уменьшение характеризуется коэффициентом полноты замыкания на землю: β = ·

Одновременно с изменением фазных напряжений изменяются и полные фазные токи. Токи неповрежденных фаз замыкаются через точку и поврежденную фазу. Возникает ток .

При металлическом замыкании на землю ток в емкости поврежденной фазы С_А отсутствует, так как напряжение поврежденной фазы относительно земли равно нулю. Токи , определяются напряжениями фаз В и С относительно земли.

Для практических расчетов тока воздушных и кабельных линий пользуются упрощенными формулами ,

где U — линейное напряжение, кВ; l — длина электрически связанной сети, км.

Токи , и проходят на участке между источником питания и местом присоединения конденсаторов эквивалентной схемы.. Они не содержаn токов нулевой.

На участке между точкой повреждения и местом присоединения конденсаторов проходит только ток . Поэтому здесь проходит ток нулевой последовательности

Устройство общей неселективной сигнализации от замыкания на землю.

Замыкание на землю одной фазы в сетях с изолированной или заземленной через дугогасящий реактор нейтралью не является аварией. Потребители, включенные на междуфазные напряжения, продолжают нормально работать. Поэтому защита от замыкания на землю в большинстве случаев действует на сигнал.

В сетях простой конфигурации применяются устройства, контролирующие состояние изоляции.

Применяются две схемы.

Первая схема состоит из трех реле минимального напряжения, включенных на напряжения фаз относительно земли

Вторая - из одного максимального реле напряжения, включенного на напряжение нулевой последовательности. Устройство сигнализации обычно подключается к трансформаторам напряжения, установленным на шинах.