Процессы, протекающие при однофазном замыкании в сети с изолированной нейтралью

При однофазном замыкании в точке З (рис. 3.12) на линии Wn токи неповрежденных линий меняют направление на противоположное, но величины остаются такими же, какие были до ОЗЗ. Ток I_Cn поврежденного присоединения W1 складывается из суммарного тока всех неповрежденных присоединений I_C1, I_C2,…I_C(n-1), а также части k_ПОВРI_Cn генерируемого емкостного тока поврежденного присоединения от шин до места повреждения:

. (3.26)

Рассчитать этот ток ОЗЗ, протекающий через переходное сопротивление дуги, можно по следующему выражению:

, (3.27)

где r_Д ― сопротивление дуги, x_C0S ― суммарное емкостное сопротивление сети; а ток металлического замыкания соответствуют формуле

. (3.28)

Рисунок 3.12. Емкостные токи, протекающие в режиме однофазного замыкания на землю в сети с изолированной нейтралью

Особенности процессов, протекающих в сети с изолированной нейтралью. Основной особенностью процессов, протекающих в сети с изолированной нейтралью, являются феррорезонансные явления.

При равенстве сопротивления суммарной индуктивности трансформаторов напряжения и сопротивления суммарной емкости сети на частоте f/2 и f/3 может возникнуть резонанс. Обычно толчком для феррорезонанса является отключение или включение присоединения или возникновение однофазного замыкания на землю. Во время резонанса напряжение нулевой последовательности может увеличиваться в несколько раз, повреждая при этом трансформатор напряжения. Кроме того, при феррорезонансе ложно срабатывают защиты от замыканий на землю и устройства сигнализации замыканий на землю.

Поэтому в настоящее время разработаны и используются антирезонансные трансформаторы напряжения (типа НАМИ), предотвращающие такие негативные явления.

Расчет тока срабатывания защиты от замыканий на землю сводится к отстройке от собственного емкостного тока нулевой последовательности:

, (3.29)

где k_ОТС ― коэффициент отстройки; k_ОТС= 1,1…1,3; k_БР ― коэффициент броска, учитывающий переходный процесс перезаряда емкостей ВЛЭП; k_БР = 4…5 ― для защит, не имеющих выдержку времени и не отстроенных от высших гармоник, k_БР = 2…3 ― для защит, имеющих выдержку времени или отстроенных от высших гармоник.

Коэффициент чувствительности защиты для воздушных ЛЭП рассчитывается по выражению

, (3.30)

для кабельных ЛЭП должно выполняться соотношение k_Ч ³ 1,25.