Неполнофазный режим работы сети

Перенапряжения при неполнофазных режимах

Электроснабжение > Внутренние перенапряжения сетей

ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЯ ПРИ НЕПОЛНОФАЗНЫХ РЕЖИМАХ

Неполнофазные режимы в электрических системах возникают при обрыве провода линии, который обычно сопровождается падением на землю (заземлением) одного из концов провода, при отказе одной фазы выключателя во время включения или отключения линии, при перегорании плавких вставок в одной или двух фазах. Принципиальная схема показана на рис. 40-7, где положения рубильников , , соответствуют виду неполнофазного режима, а положения рубильников и определяют, заземлены или изолированы нейтрали системы и трансформатора приемной подстанции. Перенапряжения в неполнофазных режимах связаны с феррорезонансом на частоте сети и имеют наибольшую величину, если трансформатор приемной подстанции работает на холостом ходу или слабо нагружен. Расчетную схему замещения для каждого вида неполнофазного режима можно составить с помощью метода симметричных составляющих, однако при этом необходимо учитывать емкости прямой и нулевой последовательностей линии электропередачи.

Смотри ещё по разделу на websor :

Рис. 40-7. Принципиальная схема неполнофазных режимов.

Если трансформатор приемной подстанции имеет изолированную нейтраль, то расчетная схема замещения может быть приведена к виду, показанному на рис. 40-8; значения э. д. с. и емкости для нее даны в табл. 40-3. На рис. 40-8 представляет собой индуктивность холостого хода трансформатора, зависимость которой от тока определяется характеристикои намагничивания магнитопровода. Расчет перенапряжений проще всего производить путем графо-аналитического решения уравнения

Рис. 40-8. Расчетная схема неполнофазных режимов при изолированной нейтрали трансформатора.

Таблица 40-3 Параметры схемы замещения (рис. 40-8) при различных неполнофазных режимах для трансформатора с изолированной нейтралью

Вид неполнофазного режима

Обрыв одного провода с заземлением. Нейтраль системы изолирована

Обрыв одного провода без заземления. Нейтраль системы заземлена

Обрыв двух проводов. Нейтраль системы заземлена

На рис. 40-9 показаны соответствующие построения.
Перенапряжения практически отсутствуют, если длина линии или . Величина определяется равенством

где – номинальное напряжение, кВ; – мощность трансформатора, MB Ч А; – ток холостого хода трансформатора, о. е.; w – частота сети; – эквивалентная емкость на единицу длины линии, определяемая по табл. 40-3.

Рис. 40-9. Графический метод расчета схемы рис. 40-8.

Обычно имеет порядок 1 км и менее, а , поэтому перенапряжения этого вида характерны для систем 35 кВ и ниже. Перенапряжения, как правило, сопровождаются изменением порядка следования фаз (опрокидывание фазы).
При заземленной нейтрали трансформатора приемной подстанции и соединении обмотки НН в треугольник упрощенная схема замещения при обрыве одного или двух проводов имеет вид, показанный на рис. 40-10. Параметры схемы приведены в табл. 40-4. Схема является приближенной, так как в ней не учтена индуктивность линии. Перенапряжения вызываются резонансом на частоте сети в контуре, состоящем из емкости и индуктивности L, которая определяется реактивным сопротивлением рассеяния трансформатора. Резонансная длина линии определяется по формулам:
при обрыве одного провода

при обрыве двух проводов

где – напряжение короткого замыкания трансформатора, о.е.
Индуктивность в схеме рис. 40-10 представляет собой магнитный шунт трансформатора, который ограничивает максимально возможные кратности перенапряжений величиной порядка 2,5-3,0. Резонансная длина линии составляет 100 км и более, поэтому перенапряжения характерны только для систем весьма высокого напряжения.
Так как перенапряжения при неполнофазных режимах имеют резонансный характер, то ударные коэффициенты обычно мало отличаются от единицы.

Рис. 40-10. Приближенная расчетная схема неполнофазных режимов при заземленной нейтрали трансформатора.

Таблица 40-4 Параметры схемы замещения (рис. 40-10) при различных неполнофазных режимах. Нейтрали системы и трансформатора заземлены

Неполнофазный режим – работа

Неполнофазные режимы работы в сетях с глухозаземленными нейтралями характеризуются появлением в напряжениях и токах слагающих обратной и нулевой последовательностей ( § 1 – 8), определяемых током нагрузки предшествующего режима. Эти слагающие мог т неблагоприятно влиять на поведение релейной защиты, которая в большинстве случаев должна отключать защищаемый элемент только при внутреннем к. [2]

Неполнофазный режим работы может применяться в аварийных условиях, а также при проведении ремонтных работ на линиях электропередач. [3]

Неполнофазные режимы работы ВЛ , а иногда и трансформаторов практически используются в послеаварийных режимах на период ремонта поврежденного элемента. Например, известно, что наибольшее количество ( 80 90 %) устойчивых повреждений ВЛ являются однофазными. Поэтому в случае питания потребителей одиночной линией напряжением 110 – 220 кВ, работающей с заземленной нейтралью, целесообразно оборудовать ее пофазным управлением. Прет повреждении одного фазного провода он отключится, а потребитель будет получать питание по двум другим фазам. Это существенно повышает надежность электроснабжения потребителей и не требует сооружения дорогой резервной линии. То же относится и к группам из однофазных трансформаторов. [4]

Ток в заземлителе получается наибольшим в неполнофазном режиме работы линии . Для его определения достаточно воспользоваться приведенными выше уравнениями Максвелла для многопроводной системы. [5]

При неодновременном включении фаз выключателя кратковременно возникает неполнофазный режим работы линии , характеризуемый разрывом на контактах выключателя одной или двух фаз. В связи с этим в линии кратковременно появляется ток нулевой последовательности. Длительность прохождения тока нулевой последовательности лри включении выключателя с трехфазным приводом такова, что от него представляется возможным отстроиться по времени без введения выдержки времени. При этом необходимая отстройка обеспечивается выходным промежуточным реле с временем срабатывания 70 – 100 мсек. При использовании выключателей с по-фазным приводом замедление на срабатывание, которое имеет выходное промежуточное реле, уже недостаточно для отстройки от неполнофазного режима. Отстройка от указанного режима должна производиться или по току или по времени. В последнем случае дополнительная выдержка времени для первой ступени защиты, а также ступени, ускоряемой при АПВ, должна быть порядка 0 2 – 0 3 сек. [6]

В дальнейшем необходимо связать скольжение электродвигателя с показателями несимметрии напряжения для оценки влияния непосредственно несимметричного или неполнофазного режима работы на указанные ранее показатели. [7]

Расчеты показывают, что на длине одного шага транспозиции линии 400 кВ ток, стекающий с троса в неполнофазном режиме работы линии , может достигать 12 А, что при сопротивлении растеканию заземлителя опоры 10 Ом приводит к появлению на опоре напряжения около 120 В и, следовательно, является недопустимым по условиям безопасности. Ток, стекающий с троса на длине одного анкерного пролета, оказывается меньше 1 5 А. При этом напряжение на опоре не превосходит допустимых значений даже при отсутствии связи ее через другой трос с соседними опорами. [8]

Схемы защит радиальных линий с односторонним питанием, согласно последним решениям, предусматривают двукратное АПВ с возможным переводом линий на неполнофазный режим работы . [9]

На рис. 2 – 6 и 2 – 7 приведены схемы замещения отдельных последовательностей для расчетов тока нулевой последовательности в неполнофазных режимах работы линии с двусторонним питанием для случая, когда со стороны ответвления отсутствует питание и для линии с трехсторонним питанием. Схема на рис. 2 – 6 может быть использована и для линии с односторонним питанием. [10]

При переводе линии на длительную работу двумя фазами следует при необходимости принимать меры к уменьшению помех в работе линий связи из-за неполнофазного режима работы линии . [11]

При переводе линии на длительную работу двумя фазами следует при необходимости принимать меры к уменьшению помех в работе линий связи из-за неполнофазного режима работы линии . [12]

С выдержкой времени второй ступени действует защита ( реле 4 – 2PTJ, отстроенная от токов нулевой последовательности, обусловленных нагрузкой в неполнофазном режиме работы линии . [13]

Для перевода линии на длительную работу двумя фазами следует в необходимых случаях принимать меры к уменьшению помех в работе линий связи, обусловленных неполнофазным режимом работы линии . [14]

Явления перегрузки возникают при неправильном расчете допустимого сечения токоведущих жил проводов или из-за дополнительного подключения непредусмотренных проектом потребителей, механических перегрузок на валу, неполнофазных режимов работы двигателей и понижений напряжения сети. [15]

Неполнофазный режим в электрооборудовании – это аварийный режим работы, когда необходимое электричество не в полном объёме доходит до непосредственного потребителя. Зачастую неполнофазный режим происходит на электрооборудовании питание, к которому подводится по воздушной линии или защита электрооборудования выполнена при помощи плавких предохранителей. Также возможно возникновение неполнофазного режима электрической сети в случае отгорания одной из фаз на воздушной или кабельной линии, которое прежде всего возникает на соединениях в воздушных линиях или на муфтах в кабельных сетях 6-10 кВ или на скрутках в сетях 0,4 кВ.

Неполнофазный режим работы опасен в большинстве случаев для асинхронных электродвигателей, которые достаточно часто выходят из строя по причине перегрева обмотки и виткового пробоя. Ведь для асинхронного электродвигателя практически не важно, работает он в полноценном режиме или в неполнофазном, так как при неполнофазном режиме ему приходится выдавать на вал ту, механическую мощность, которая для него номинальная. Что в своё время приводит к тому, что асинхронный двигатель начинает по оставшимся двум фазам необходимую мощность, необходимую для вращения вала под нагрузкой. Потребляемая мощность асинхронного электродвигателя в свою очередь приводит к тому, что электродвигатель тянет из сети дополнительный ток, который и разогревает катушку статора асинхронного электродвигателя.

Предупредить неполнофазный режим электродвигателя можно при помощи определённых схем релейной защиты на основе трансформаторов тока, реле тока или при помощи ассимметра или двух или трёх реле напряжений. При невозможности использования релейной защиты в качестве основной схемы отключения от неполнофазного режима, достаточно действенно могут себя проявлять тепловые реле, установленные сразу после магнитного пускателя или контактора. При их установке и оптимальной отладке по току срабатывания они позволяют подать отключающий сигнал на магнитный пускатель или контактор в случае протекании по фазам повышенных токов. Да, данный режим защиты асинхронных электродвигателей не может считаться идеальным, так как для этого необходимо первоначально отстраивать тепловую защиту, да и до срабатывания её асинхронный электродвигатель будет работать в аварийном режиме определённый промежуток времени.

Да, по сути, автоматические выключатели с тепловой защитой также должны выполнять защиту асинхронных электродвигателей от неполнофазного режима посредством срабатывания тепловой защиты по перегрузу. Но зачастую автоматические выключатели устанавливаются для защиты оборудования от короткого замыкания и время срабатывания тепловой защиты автоматического выключателя достаточно большое при незначительном превышении протекающим по нему токам. Так что на данный момент наиболее действенной защитой от неполнофазного режима можно считать только релейные схемы, выполненные на ассиметре, реле напряжения или реле тока.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Adblock
detector
Домострой