Главная | Обратная связь

Резонансное смещение нейтрали в сетях 3..35 кВ

 

«Правила устройства электроустановок» для электрических сетей

напряжением 3..35 кВ предусматривают работу с изолированной нейтра-

лью или с нейтралью, заземленной через дугогасящий реактор или рези-

стор. Это мероприятие повышает надежность электроснабжения и сроки

службы трансформаторов и выключателей, поскольку однофазные корот-

кие замыкания на землю характеризуются малыми токами и допустимы на

достаточно длительное время. Так как этот вид коротких замыканий не-

редко сопровождается электрической дугой, для ее прерывания требуется

компенсация емкостного тока проводов линии с помощью дугогасящего

реактора. Компенсация емкостного тока должна применяться при значени-

ях этого тока в нормальных режимах более 10 А в сетях напряжением 3-20

 

 

 

 

кВ, имеющих железобетонные и металлические опоры на воздушных ли-

ниях электропередачи, и во всех сетях напряжением 35 кВ, а при деревян-

ных опорах – при токах более 30 А при напряжении 6 кВ и 20 А при на-

пряжении 10 кВ.

Принципработы дугогасящего реактора поясняется рис. 15.2 для

ситуации короткого замыкания в фазе С. При таком коротком замыкании

на емкости провода А оказывается напряжение UАС^,вектор тока I_Aопере-

жает на 90о вектор UАС ⁽или отстает на 90о от вектора UСА^),на емкости про-

вода В действует напряжение U_BС и ток IВ опережает на 90о это напряже-

ние. На дугогасящем реакторе напряжение равно -U_C, и ток IР отстает от

напряжения -U_Cна 90о_.Если токи I_Aи IВ одинаковы и соблюдается условие

ù

LР⁼ù

(C_A+ C_B+ C_C)

, то сумма токов I_A, IВ и IР , равная току IС , равна

нулю, и дуга установившегося тока короткого замыкания не может воз-

никнуть.

 

а)

 

CA

 

CB

 

CC

 

A

B

C

б)

 

I A

 

 

UAB

 

UA

c)

 

I A

 

I B

Тр

I A

I B

I C

 

I B

UCA

 

 

UC

 

UB

-UCIР

IР

IР

L Р

UBC

 

Рис. 15.2. Схема включения дугогасящего реактора (а), векторная диа-

грамма напряжений (б) и сумма токов (с)

 

Однако при отсутствии замыкания на землю подключение дугогася-

щего реактора может вызвать резонансное смещение нейтрали, что обычно

сопровождается квазистационарными перенапряжениями. Дело в том, что

приидеальнойнастройке реактора при нормальной работе системы на-

L

пряжение на реакторе равно U = U ù Р , где

U_NO

- напряжение на ней-

Р

NO

R

Р

трали трансформатора при отсутствии дугогасящего реактора, RР ^-актив-

ное сопротивление реактора. Если система полностью симметрична, то

U_NOравно нулю, но полной симметрии не бывает, а отношение ù LР вели-

RР

ко (порядка нескольких десятков), поэтому смещение нейтрали нормаль-

ного режима может существенно превышать фазное напряжение. Длясни-

жениянапряжениянареакторевнормальномрежиме улучшают сим-

 

 

 

 

метрию системы, а также вводят некоторую расстройку реактора от резо-

нанса. Большая несимметрия возникает при неодновременной работе фаз

выключателей, поэтому важно обеспечить минимальный разброс в дейст-

вии фаз (в пределах 2..4 полупериодов частоты 50 Гц).