Расчетные соотношения и особенности построения защиты от однофазных к.з. на землю в системах с глухозаземленной и

изолированной нейтралями.

Сети с изолированной нейтралью - сети 3-35 кВ. Замыкание одной фазы на землю не является коротким замыканием. При замыкании на землю фазы А напряжение между фазой А и землей во всей электрически связанной сети становится равным нулю. Напряжения между двумя другими фазами и землей становятся равными линейным напряжениям, то есть увеличиваются в корень из 3 раз по сравнению с нормальным режимом. При этом никаких токов не было бы, если бы отсутствовали емкости между фазами и землей. В нормальном режиме через емкости фаз относительно земли протекают фазные токи, величины которых меньше токов нагрузки и их можно просто не учитывать. Величины емкостных токов во всех трех фазах одинаковы:

I_Ф = U_Ф/Х_С.Ф = U_Ф*w·С_Ф

При однофазном замыкании на землю величины токов определяются только величиной напряжения сети и емкостями фаз относительно земли. Величины токов в неповрежденных фазах:

Через емкость фазы А ток не проходит, так как она зашунтирована замыканием. Величина тока в фазе А:

I_А = -(I_В+I_С)

В сети с изолированной нейтралью особенность построения защиты –

токи КЗ на землю не должны превышать 30 А в сетях <15 КВ и 10 А в сетях <35 КВ. Видно, что эти токи значительно меньше рабочих токов, следовательно, защита от 1Ф КЗ на землю должна организовываться через фильтр токов нулевой последовательности (кабельный транс тока). Наряду с ФТНП используют контроль изоляции, который заключается в срабатывании защиты на сигнал или отключение при повреждении напряжения в здоровых фазах или при появлении напряжения нулевой последовательности.

В нормальном режиме

Сети с ГЗН – сети 0,22 – 1 КВ и свыше 35 КВ.

Однофазные замыкания на землю в системе ГЗН являются однофазным коротким замыканием через землю и нейтраль генератора\трансформатора. Ток в месте повреждения ограничен только сопротивлением линий и внутренним сопротивлением источника. Данный ток практически не зависит от величины сопротивления изоляции и ёмкости системы относительно земли, т.к. проводимости Y₀ >> Y_A Y₀ >> Y_B Y₀ >> Y_C

Ток КЗ фазы на землю определяется выражением:

Напряжение здоровых фаз относительно земли определяются геометрической суммой нормальных фазных напряжений и небольших дополнительных составляющих, обусловленных падениями напряжения в соответствующих фазных обмотках трансформаторов\генераторов и подводящих проводов. Однако, величины < 0.8