U ovom radu se razmatraju mjere koje se poduzimaju za kontrolu izolacije, kao i radnje rukovodećeg osoblja električne instalacije na pronalaženju mjesta zemljospoja.

U električnim instalacijama radnog napona 6-35 kV sa izolovanim neutralnim elementom, u slučaju oštećenja ili kvara izolacije, pada žice itd. dolazi do zemljospoja. Način jednofaznog zemljospoja u mreži sa izolovanim neutralnim elementom nije hitan. Stoga neće biti automatskog isključivanja oštećenog dijela električne mreže.

Ovaj način rada je opasan za izolaciju opreme, jer se fazni naponi u ovom slučaju značajno povećavaju. To, pak, dovodi do kvara izolacije i prijelaza s jednofaznog na dvofazni zemljospoj.

Osim toga, zemljospoj je vrlo opasan za ljude, posebno za servisno osoblje (u slučaju oštećenja u vanjskom ili unutarnjem razvodnom uređaju). U ovom slučaju postoji velika vjerovatnoća strujnog udara kao posljedica širenja struja na tlo (stepeni napon). Stoga, osoblje koje održava električnu instalaciju mora u najkraćem mogućem roku otkloniti nastalu štetu, odnosno utvrditi mjesto oštećenja.

Postoji nekoliko vrsta kvarova na zemlji: metalni kvarovi, nepotpuni kvarovi kroz električni luk i kvarovi na zemlji zbog oštećene izolacije dijelova koji vode struju.

Kontrola izolacije u električnim instalacijama 6-35kV vrši se pomoću:

Releji minimalnog napona, koji su povezani na fazne napone VT;

Naponski releji koji su uključeni u namotaj otvorenog trokuta;

Strujni releji koji su povezani na izlaz filtera struje nulte sekvence;

Voltmetri za nadzor izolacije.

Očitavanje voltmetra za praćenje izolacije:

U slučaju kvara na metalnu masu: na oštećenoj fazi uređaj pokazuje „nula“, dok se napon na druge dvije faze povećava za 1,73 puta, odnosno jednak je linearnom naponu mreže;

U slučaju zemljospoja kroz luk: na oštećenoj fazi "nula", na ostalim fazama napon se povećava za 3,5-4,5 puta;

U slučaju zemljospoja zbog smanjenog otpora izolacije, očitanja voltmetra za nadzor izolacije su asimetrična. Postoji takozvana "iskrivljenost" faza mreže.

Ovisno o implementiranoj šemi nadzora izolacije, vrši se signalizacija „uzemljenja“ sa indikacijom određene oštećene faze ili bez detekcije faze. U potonjem slučaju, oštećena faza se određuje očitanjima kilovoltmetara za praćenje izolacije određenog dijela mreže. U oba slučaja potrebno je snimiti očitanja voltmetara za nadzor izolacije. Osim toga, postoje lažna uzbuna zemaljski signal.

Navodimo glavne razloge lažnog rada signala "zemlja" u mreži 6-35kV:

Značajna razlika u kapacitetima faza u odnosu na tlo;

Isključivanje transformatora u otvorenoj fazi;

Povezivanje na mrežni dio drugog nekompenziranog dijela mreže, uključujući automatski (ATS rad);

Fazni kvar (pregorio osigurač) na VN ili NN strani energetskog transformatora. U ovom slučaju, doći će do blagog neravnoteža napona;

Neispravnost faze (pregoreo osigurač, isključenje prekidač ili iz nekog drugog razloga) naponski transformator, koji je projektovan da kontroliše izolaciju datog dela mreže. U slučaju kvara faze na strani NN, jedna faza će pokazati nulu, a druge dvije faze napona. U slučaju kvara faze na visokoj strani (HV), očitavanja uređaja za nadzor izolacije će biti asimetrična. Istovremeno, teško je utvrditi da li je osigurač pregorio ili ne prema očitanjima instrumenata, jer je izobličenje neznatno.

Razmotrite slučaj blagog neravnoteža faze (lažno djelovanje signala zemljospoja). Kada pregori osigurač na visokoj strani VT-a, nakratko se pojavi signal "uzemljenja", zatim se uočava blagi neravnoteža faznog i linearnog napona. Razlog za ovu neravnotežu može biti odlična kapacitivnost faza u odnosu na tlo. U tom slučaju možete pokušati isključiti veze koje napaja ovaj dio mreže (sekcije ili sabirnice) jedan po jedan. Ako se očitanja uređaja za nadzor izolacije ne mijenjaju, onda postoji velika vjerojatnost da je uzrok takvog neravnoteža napona pregorio osigurač na VN strani naponskog transformatora.

Potraga za jednofaznim kratkim spojem provodi se pomoću posebnog uređaja ili metodom uzastopnih isključivanja. U ovom slučaju, priključci koji se napajaju iz sabirničkog dijela (sistema) se jedan po jedan odvajaju, pri čemu VT ukazuje na prisustvo oštećenja, kao i spajanje dijelova električne mreže koja je električno povezana na ovu sabirničku dionicu (sistem).

Ako je nakon isključivanja linije signal "uzemljenja" nestao, to znači da je na ovoj liniji došlo do kvara uzemljenja. Ova veza može se pustiti u rad tek nakon što se utvrdi uzrok jednofaznog kratkog spoja.

Ako se oštećeni dio nije mogao pronaći uzastopnim odspajanjem odlaznih priključaka, tada treba odspojiti sve priključke mrežne dionice na kojima se pojavilo "uzemljenje", uvjerite se da je eliminisan jednofazni signal kratkog spoja. Zatim morate uključiti jednu po jednu odlazne veze. Ako se uključivanje jednog od odlaznih vodova poklopilo s pojavom signala "uzemljenje", tada se ova veza mora isključiti i ne stavljati u rad dok se ne razjasni razlog rada signala "zemlja". Shodno tome, ako se pojavi „uzemljenje“ kada je veza koja je prethodno puštena u rad puštena u rad, ovu vezu treba odmah isključiti. Postoje i situacije kada, kada su sve odlazne linije isključene, signal "zemlje" nije eliminisan. Ovo ukazuje da je došlo do oštećenja na opremi trafostanice, na primjer, u području od energetskog transformatora do uključujući dio sabirnice. Prije svega, potrebno je utvrditi da li je oštećenje na dijelu sabirnice ili na drugoj opremi (ulazni prekidač, sabirnica od energetskog transformatora do ulaznog prekidača). Da biste to učinili, isključite ulazni prekidač ove sekcije, uključite prekidač sekcije. Ako se signal uzemljenja pojavi na dijelu na koji je spojen ovaj dio mreže, tada se oštećenje nalazi na dijelu sabirnice. Oštećeni dio se mora iznijeti na popravak kako bi se popravilo oštećenje.

Ako nema signala "uzemljenja", onda se oštećenje nalazi u području od energetskog transformatora do prekidača ulaza sekcije, uključujući. U tom slučaju potrebno je pregledati opremu ovog dijela rasklopnog uređaja na oštećenje. Ako je uzrok "zemlje" kvar izolacije, tada se, najvjerojatnije, ne može pronaći oštećenje vida.

Za pronalaženje oštećenja potrebno je ovaj dio razvodnog uređaja donijeti na popravak. Pronalaženje izolacijskog defekta vrši se elektrolaboratorijskim ispitivanjem opreme.

esencija proces napajanja Sastoji se od isporuke električne energije od mjesta gdje se proizvodi (električne stanice) do mjesta njene potrošnje (elektroprijemnici). Struja se transportuje električne mreže uključujući električne vodove, energetske transformatore, razvodni uređaji i drugi pribor. Sam po sebi, prijenos električne energije se vrši preko posebne trofazne električna kola visokog napona, što je viši naponski nivo, manji je gubitak snage dostava električne energije kroz kolo, ali istovremeno povećanje napona povećava cijenu same električne instalacije, pa je izbor optimalnog naponskog nivoa električne instalacije složen tehničko-ekonomski zadatak. U pravilu se distribucija električne energije potrošačima vrši na naponskoj klasi od 6-35 kV, ali ponekad se mogu naći i duboke ulazne trafostanice, kada se distribucija električne energije na vrlo moćne električne prijemnike vrši na naponu od 110-220 kV.

Jedna od karakteristika transporta električne energije je prisustvo neutralne žice u kolu, što je zajednička tačka trofaznih izvora napajanja. električni sistem, također se zove neutralan.

Jedna od najčešćih vrsta oštećenja na dalekovodima je jednofazni kratki spoj na zemlju - ovo je vrsta oštećenja kada je jedna od faza trofaznog sistema kratko spojena na uzemljenje ili na element koji je električno povezan sa zemljom. Procesi koji se dešavaju u mreži u slučaju ovakvog kratkog spoja u velikoj meri zavise od načina rada neutralnog elementa ove mreže.

U mrežama sa izolovanim neutralnim elementom, jednofazna struja zemljospoja je zatvorena kroz kapacitete neoštećenih faza. Njegova vrijednost je mala i određena je ukupnim kapacitetom neoštećenih faza. Omjeri mrežnog napona se ne mijenjaju u slučaju jednofaznog zemljospoja, što omogućava da mreža radi bez momentalnog isključenja oštećenja ovog tipa. Međutim, jednofazni zemljospoj predstavlja značajnu opasnost za opremu, jer izjednačavanje potencijala oštećene faze i zemlje dovodi do povećanja napona između neoštećenih faza i uzemljenja na vrijednost reda nazivnog napona linijski na mrežu. Izolacija neoštećenih faza kao rezultat izloženosti povećanom naponu podložna je ubrzanom starenju, što u konačnici može dovesti do kvarova u zemlji drugih faza i nastanka dvostrukog zemljospoja, što predstavlja kratki spoj i zahtijeva hitno isključivanje oštećenog dijela mreže.

Osim toga, jednofazna struja kvara, koja se širi zemljom u blizini zemljospoja, predstavlja opasnost za živote ljudi i životinja.

U mrežama sa uzemljenim neutralnim elementom, jednofazni zemljospoj je kratki spoj. Struja kvara u ovom slučaju je zatvorena kroz uzemljene neutrale primarne opreme i ima značajnu vrijednost. Takva oštećenja zahtijevaju hitnu deenergetizaciju oštećenog područja.

S obzirom na ovu osobinu, kao i na složenost implementacije izolacije između faznih provodnika i uzemljenja za razne klase napon (što je klasa napona veća, to je ova izolacija teža za izvođenje), tada je izbor optimalnog tipa neutralnog također složen tehnički i ekonomski zadatak.

70-90% električnog oštećenja

pada na OZZ 1

Uzroci jednofaznih zemljospoja mogu biti vrlo različiti, ali svi nastaju zbog narušavanja izolacije električne instalacijske opreme, posebno na kabelskim ili nadzemnim dalekovodima. Povreda izolacije može biti zbog njenog starenja, kao i zbog mehaničkih uticaja na elektroinstalaciju, češće je to oštećenje kabla prilikom zemljanih radova ili pad grane drveta na žicu nadzemnog voda itd.

U Rusiji je ovaj problem riješen na način da su distributivne mreže na nivou 6-35 kV radi u neutralnom režimu izolacije od zemlje izvori napajanja, a mreže višeg naponskog nivoa rade u režimu gde je nul direktno povezan sa zemljom – utemeljen i efikasan neutralni mod.

1. Šuin V.A., Gusenkov A.V. Zaštita od zemljospoja u električnim mrežama 6-10 kV. M.: NTF "Energoprogres". // Dodatak časopisu, Energetik, broj 11 (35) 2001, 102 str.

Strana 21 od 26

9. KLASIFIKACIJA I NAMJENA UREĐAJA
Nadzemne distributivne mreže 6-35 kV rade sa izolovanim ili kompenzovanim neutralnim elementom. Vrijednosti struja zemljospoja u ovim mrežama su relativno male i u mnogim slučajevima za jedan ili čak dva reda veličine manje od struja opterećenja.
Za nadzemnu mrežu od 6-35 kV sa izolovanim neutralnim elementom, vrijednost struje zemljospoja na kvaru bez prolaznog otpora može se približno odrediti empirijskom formulom

Gdje je h struja kvara. A; mulj - linearni napon, kV; / s-ukupna dužina mrežnih vodova, km.
U kompenzovanim mrežama struja zemljospoja zavisi i od stepena kompenzacije kapacitivne struje. Ove mreže također karakterizira složena konfiguracija linija u obliku stabla.
Ove karakteristike mreža 6-35 kV praktično isključuju mogućnost da se za njih koriste metode i sredstva za određivanje lokacija jednofaznih zemljospoja koji se koriste u mrežama višeg napona. S tim u vezi, prenosivi uređaji su postali široko rasprostranjeni u zračnim mrežama 6-35 kV, koji omogućavaju da se nizom uzastopnih mjerenja na različitim tačkama mreže utvrdi mjesto oštećenja.
Poznate metode i uređaji za pronalaženje lokacije jednofaznog zemljospoja u nadzemnim distributivnim mrežama baziraju se na korištenju procesa i pojava koje se javljaju u mreži prilikom ove vrste oštećenja. U slučaju zemljospoja, struje nulte sekvence teku u oštećenim i neiskvarenim vodovima mreže. Vrijednost ovih struja u neoštećenim vodovima određena je, uz ostalo isto, kapacitetom žica svakog voda u odnosu na zemlju. U oštećenom vodu, ukupna struja nulte sekvence neoštećenih vodova teče od sabirnica trafostanice do tačke kvara. Smjer struje u oštećenom vodu je suprotan smjeru struje u neoštećenom vodu. Spoj na zemlju uzrokuje izobličenje sistema faznog napona. Struje bullet sekvence, pored osnovne komponente od 50 Hz, sadrže komponente viših harmonika. Glavni izvori viših harmonika su generatori čiji EMF nije čisto sinusoidan, kao i energetski transformatori i strujni kolektori koji imaju nelinearnu karakteristiku.
U slučaju zemljospoja u mreži, harmonijski sastav struje nulte sekvence neoštećenog voda određuje se harmonijskim sastavom napona nulte sekvence i parametrima ovog voda. Harmonski sastav struje oštećenog voda je zbir harmonijskih komponenti struja neoštećenih vodova. U kompenziranoj mreži, komponente višeg harmonika struje zavojnice sa lučnim lukom se dodaju višim harmonicima struje nulte sekvence oštećene veze.
Kontrola struje nulte sekvence u vodovima mreže vrši se pomoću prijenosnih uređaja mjerenjem magnetsko polje u blizini linije pomoću magnetnih senzora ugrađenih u uređaj, koji su induktivna zavojnica s otvorenim feromagnetnim jezgrom. Kontrola mrežnog napona se vrši mjerenjem električnog polja linije pomoću šiljaste antene.
Prema izmjerenim komponentama struje i napona, prijenosni uređaji se dijele u dvije grupe: uređaji koji rade na frekvenciji od 50 Hz i uređaji koji rade na komponentama viših harmonika. Svaka grupa, zauzvrat, uključuje i strujne i usmjerene uređaje. Strujni uređaji se koriste za uporednu procjenu struja nulte sekvence u vodovima i dijelovima mreže tokom zemljospoja. Usmjereni uređaji omogućavaju određivanje smjera protoka ovih struja.
Prilikom upotrebe strujnih uređaja, kao rezultat uporedne procjene nivoa odgovarajućih komponenti struja nulte sekvence, utvrđuje se oštećena linija, čija su očitanja instrumenta maksimalna; zatim, prema maksimalnim očitanjima uređaja na oštećenom vodu, utvrđuje se oštećena grana i mjesto oštećenja, nakon čega se očitanja uređaja naglo smanjuju.
Usmjereni uređaji omogućavaju, prema očitanjima indikatora, da se odredi smjer do lokacije kvara u mrežnoj tački, ako je vrijednost odgovarajuće komponente struje nulte sekvence u datoj mrežnoj tački dovoljna za rad uređaja. Ovaj uvjet obično nije zadovoljen na relativno kratkim granama i krajnjim dijelovima vodova.
Upotreba uređaja koji koriste komponente osnovne frekvencije nailazi na poteškoće zbog utjecaja magnetskog polja struja opterećenja, čija je jačina uporediva sa jačinom magnetskog polja struje zemljospoja. Prisustvo nekompenziranog magnetnog polja struja opterećenja u blizini linije objašnjava se asimetričnim rasporedom vodova u odnosu na lokaciju prijenosnog uređaja. Utjecaj magnetskog polja struja opterećenja oštro ograničava opseg najjednostavnijih uređaja na osnovnoj frekvenciji. Sa strujama zemljospoja manjim od 20% struje opterećenja, upotreba ovakvih uređaja je gotovo nemoguća.
Upotreba viših harmonijskih komponenti ima prednost u tome što je njihov relativni nivo struje zemljospoja u odnosu na nivo struje opterećenja veći, što je veći harmonijski broj. To je zbog kapacitivne prirode otpora u strujnom krugu zemljospoja i u velikoj mjeri induktivne prirode otpora u strujnom krugu opterećenja. Stoga je pri korištenju viših harmonijskih komponenti utjecaj magnetskog polja struja opterećenja znatno manji. Uzemljeni spoj u većini slučajeva nastaje zbog kontaktnog otpora. Tokom protoka struje zemljospoja, vrijednost ovog otpora po pravilu ne ostaje nepromijenjena. Promjene kontaktnog otpora, često značajne, uzrokuju promjene u nivou harmonijskih komponenti struje. Budući da je kapacitivnost u strujnom krugu zemljospoja manji, što je harmonijski broj veći, efekat promjene prolaznog otpora na promjenu nivoa viših harmonika je veći što je harmonijski broj veći.
Dakle, iako viši harmonici omogućavaju bolje određivanje od utjecaja struja opterećenja, nestabilnost njihovog nivoa zbog promjena kontaktnog otpora otežava rad sa uređajem koji koristi više harmonike.
U elektroenergetskim sistemima najveću rasprostranjenost dobili su uređaji masovne proizvodnje "Poisk-1", "Volna" i "ZOND".
Serijsku proizvodnju prvog prijenosnog uređaja "Poisk-1" ovladao je Mitiški elektromehanički pogon 1969. godine. Uređaj "Poisk-1" je razvio Soyuztekhenergo kao univerzalni uređaj. Ima fiksno podešavanje za 5., 7., 11. i 13. harmonike i mogućnost rada u frekvencijskom opsegu. Preporučuje se preferencijalna upotreba 5. harmonika. Glavni nedostatak uređaja Poisk-1 je njegova relativno velika veličina i težina.
Od 1981. godine, Elektromehanička tvornica Mytishchi ovladala je proizvodnjom novog, naprednijeg uređaja serije Volna, koji je tvornica razvila zajedno sa Soyuztekhenergom i Ukrajinskom poljoprivrednom akademijom. U poređenju sa uređajem Poisk-1, Volna uređaj ima bolju selektivnost, veću osjetljivost, manje dimenzije i težinu. 1990. godine tvornica namjerava ovladati proizvodnjom uređaja Volna-M na bazi nove elementarne baze sa stabilnijim karakteristikama.
Godine 1981. eksperimentalna tvornica Energoavtomatika u Rigi ovladala je proizvodnjom usmjerenog uređaja ZOND, koji je zajedno sa postrojenjem razvio ukrajinski ogranak Selenergoproekt. Uređaj se zasniva na poređenju trenutne i naponske faze 11. harmonika.
Pored masovno proizvedenih prijenosnih uređaja u elektroenergetskim sistemima, uređaj Harmonika koji je razvila Ukrajinska poljoprivredna akademija, uređaj Mosenergo UMP-7 i drugi našli su primjenu i imaju pozitivno iskustvo u radu.
Sljedeći zahtjevi su zajednički za sve prijenosne uređaje za određivanje lokacije kratkog spoja u mreži.
Uređaj mora imati dovoljno visoku osjetljivost, osigurati lokaciju kratkog spoja u mrežama kratke dužine (ne više od 20 km), omogućiti praćenje prisutnosti kratkog spoja u mreži u procesu traženja oštećenja. Uređaj mora osigurati pouzdano otkrivanje oštećenog voda u trafostanici, oštećene grane i lokacije kvara na liniji pri značajnim strujama opterećenja (do 80-100 A).
Uređaj mora biti univerzalan, može se koristiti kako u mrežama sa izolovanim tako i u mrežama sa kompenziranom neutralnom za bilo koju konstrukciju, vodove, u širokom temperaturnom rasponu, od -40 do +40°C. Uređaj mora biti lagan i malih dimenzija, pouzdan u radu i jednostavan za korištenje tako da svaki električar može bez poteškoća koristiti uređaj.
Najperspektivniji prijenosni uređaji koji u većoj mjeri ispunjavaju navedene zahtjeve su uređaji zasnovani na korištenju komponenti viših harmonika.