ПРИМЕР РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ТОКОВ

На рис. 3 показано распределение токов в цепях схемы. При построении рисунка были приняты допущения о том, что:

- емкости фаз ЛЭП относительно земли многократно превышают емкости остальных элементов схемы;

- утечками через трансформаторы напряжения можно пренебречь;

- активный ток по изоляции фаз относительно земли прене­брежимо мал;

- сопротивления ЛЭП и обмоток трансформатора пренебрежимо малы.

На схеме рис. 3 не показаны коммутационные аппараты и ограничители перенапряжений. Здесь Тр – питающий трансформатор; ЛЭП1 – ЛЭП, на которой произошло замыкание фазы на землю; ЛЭП2 – неповрежденная ЛЭП (или группа таких линий); R1 – заземляющие резисторы.
Из рисунка видно, что активные токи заземляющих резисторов замыкаются через питающий трансформатор Тр и поврежденную фазу линии ЛЭП1. В результате по защите поврежденной ЛЭП протекает сумма активных токов резисторов неповрежденных фаз и емкостного тока неповрежденной ЛЭП. По защите неповрежденной ЛЭП протекает только емкостный ток этой ЛЭП.
Описанный выше способ резистивного заземления был реализован на трех подстанциях Ханты-Мансийских РЭС Нефтеюганских электрических сетей. Имеющийся к сегодняшнему дню опыт эксплуатации подтверждает высокую эффективность такого технического решения. В случае применения этой схемы, как показывают наши исследования, заземляющие резисторы также снижают значение kmax, а значит, и k_бр. При этом для достижения одинакового эффекта сопротивления резисторов в схемах рис. 2, 3 следует принимать в 3 раза большими, чем при включении заземляющего резистора, например, в нейтраль силового трансформатора.

Рис. 1
Осциллограмма тока нулевой последовательности в переходном процессе однофазного замыкания на землю в сети 35 кВ

Рис. 2
Включение заземляющих резисторов между фазами и землей при возникновении замыкания на землю

Рис. 3
Распределение токов в цепях схемы

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РАСЧЕТНОМУ ЗНАЧЕНИЮ  К_бр

Проведенные исследования позволяют сделать следующий вывод: использование заземляющих резисторов без нейтралеров приводит к возможности уменьшения значения К_бр. Применение нейтралеров заметно снижает этот эффект, в большинстве случаев практически сводя его к нулю.
В результате при включении заземляющих резисторов через нейтралеры значения коэффициента броска К_бр следует брать, как и для сети с изолированной нейтралью.
При включении заземляющих резисторов по описанным выше схемам без использования нейтралеров расчетные значения К_бр могут быть снижены. Если ток заземляющего резистора приблизительно равен суммарному емкостному току сети (как это рекомендуется для оптимального ограничения перенапряжений), значения коэффициентов броска могут быть приняты на уровне 1,2–1,3.

Если сопротивления заземляющих резисторов существенно больше емкостного сопротивления трех фаз сети (как это часто бывает при больших значениях емкостного тока), значение Кбр может быть либо взято таким же, как для сетей с изолированной нейтралью, либо определено после дополнительных расчетов токов переходного процесса ОЗЗ.
Одна из особенностей горения дуги в отечественных кабелях с бумажно-масляной изоляцией в том, что на начальной стадии ОЗЗ загорание дуги в таком кабеле приводит к разложению масляно-канифольной пропитки и выделению значительного количества газов, которые гасят возникшую дугу. Пока образовавшиеся газы не «ушли» в разные стороны от места дуги между слоями бумаги, дуга не горит. При этом из-за образовавшейся «паузы» в токе нулевой последовательности защита от ОЗЗ, имеющая выдержку времени, может отказать в срабатывании. Причина в том, что во время бестоковой паузы токовый орган возвращается в исходное состояние и орган выдержки времени, так и «не отсчитав» установленную выдержку времени, также возвращается в исходное состояние.
Для предотвращения таких отказов защиты от ОЗЗ в некоторых импортных защитах (а также в защите УЗЛ совместного производства Новосибирского государственного технического университета и ООО «ПНП БОЛИД») имеется опция запоминания факта запуска защиты. Если был «клевок» токового органа, то этот факт запоминается на время до 0,3 с и при повторном «клевке» защита работает на отключение. Для таких защит даже при наличии в сети заземляющего резистора рекомендуется принимать повышенное значение К_бр, например, равное 1,5.