Система зашиты от перенапряжений в сети собственных нужд с резистивным заземлением нейтрали

 

В сети с высокоомным резистивным заземлением предполагается

включение в нейтраль резистора, сопротивление которого одного порядка с емкостным сопротивлением всех фаз сети на землю, при этом существенно снижаются дуговые и феррорезонансные перенапряжения.

Для сетей с резистивным заземлением нейтрали, в которых допускается аварийное отключение поврежденного присоединения с однофазным замыканием, может быть использована схема с двумя ограничителями ОПН₁ и ОПН₂, имеющими различные уровни защиты. Схема такой защиты применительно к сети собственных нужд 6 кВ приведена на рис. 5.1

Рис. 5.1. Система защиты от перенапряжений в сети СН с резисторным

 заземлением нейтрали и двумя типами ОПН: R_N = 100 Ом – резистор;

 ТТ – трансформатор тока нулевой последовательности; КА – токовое реле;

КТ –реле времени;  ОПН – ограничители перенапряжений; ТН – трансформатор напряжения; ПР – предохранитель; ТЗ – трансформатор заземляющий

 

В систему защиты, кроме резистора, входит селективная защита от замыкания на землю, действующая на отключение, и два комплекта ограничителей перенапряжений с разными уровнями защиты. Активный ток замыкания на землю создается резистором R_N ≈ 100 Ом. На всех присоединениях секции собственных нужд 6 кВ устанавливается токовая ненаправленная защита от замыканий на землю, действующая на отключение без выдержки времени. Селективность ее определяется тем, что активный ток протекает только через поврежденное присоединение. Через остальные присоединения протекает лишь собственный емкостной ток нулевой последовательности, от которого защита отстраивается.

При отказе токовых защит присоединений или при однофазных замыканиях на шинах действует защита, подключенная к трансформатору тока в цепи резистора R_N. Эта защита с временем 0,5 с действует на отключение заземляющего трансформатора вместе с резистором и ОПН₁, поэтому в схеме исключено длительное существование большинства однофазных замыканий, что благоприятно сказывается на работе оборудования, а также исключено длительное воздействие линейного напряжения на ОПН₁, установленный у заземляющего трансформатора. Кроме того, перенапряжения от заземляющих дуг ограничены резистором в нейтрали до уровня ниже 2,4 U_ф. Все это создает достаточно легкие условия работы ОПН₁, который должен длительно выдерживать только фазное напряжение сети, поэтому его защитные характеристики могут быть выбраны приблизительно на уровне 2,0 U_ф.

В редких случаях отказа токовых зашит присоединений или возникновения однофазного замыкания на шинах сеть переходит в режим работы с изолированной нейтралью и остается под защитой ОПН₂, который должен быть рассчитан на длительное воздействие линейного напряжения; поэтому этот ограничитель имеет защитные характеристики (2.9-3,0) U_ф, худшие по сравнению с OПН₁. В подавляющем большинстве случаев при нормальной работе защиты удается обеспечить уровень ограничения перенапряжений примерно до (2,1–2,3) U_ф. При отказе токовых защит присоединений, когда ограничение перенапряжений осуществляется ОПН₂, воздействующие на оборудование перенапряжения увеличиваются примерно до (2,6-3,0) U_ф. Описанная система защиты, помимо собственных нужд электрических станций, может быть применена и в других сетях 6-10 кВ.

 

Защита от повреждений трансформаторов напряжения

КВ контроля изоляции

 

Радикальным мероприятием, исключающим повреждения трансформаторов напряжения контроля изоляции, является использование «антирезонансных» трансформаторов напряжения (НАМИ-6, НАМИ-10 и НАМИ-35). Эти трехфазные трансформаторы имеют особую схему соединения обмоток и пониженную номинальную индукцию. Описание и схема соединения обмоток «антирезонансных» трансформаторов напряжения типа НАМИ даны в Приложении Д.

При использовании трансформаторов напряжения других типов (НТМИ-6, НТМИ-10, 3×3 НОМ-35) для предотвращения их повреждений от феррорезонансных колебаний и от дуговых замыканий на землю рекомендуются следующие мероприятия:

1) заземление нейтрали сети через ДГР или резистор, обеспечивающий разряд емкостей сети за 0,01 с.

2) уменьшение в сети числа трансформаторов напряжения с заземленными нейтралями высоковольтных обмоток. Где есть возможность, следует ограничиться измерением междуфазных напряжений, используя для этого трансформаторы (типа НОМ), соединенные по схеме открытого треугольника;

3) в сетях 35 кВ применение вместо трехфазной группы 3НОМ-35 двух трансформаторов НОМ-35 для измерения междуфазных напряжений и одного 3НОМ-35, включенного в нейтраль питающего трансформатора, для контроля изоляции сети;

4) в сетях 6-10 кВ использование резисторов порядка 10 кОм, постоянно включенных в нейтральный провод трансформаторов напряжения. При этом изоляция нейтрали должна выдерживать перенапряжения примерно 1,3 U_ф;

5) включение резистора 25 Ом, 400 Вт во вторичную обмотку ТН, соединенную по схеме разомкнутого треугольника. Защитный резистор устанавливается без предохранителя непосредственно у ТН и остается постоянно включенным. Такой резистор, однако, не всегда эффективен, поэтому в схеме, где замечены феррорезонансные колебания, целесообразность его использования следует проверить экспериментально.