Дефект в системе защиты от ОЗЗ

13 апреля 2023 в 15:36

При расчете уставок защиты от ОЗЗ, организованной с помощью трансформатора тока нулевой последовательности, была использована схема, приведенная в книге [1].

Рис. 1 – Распределение токов при ОЗЗ в сети с изолированной

нейтралью (рис. 1.54, а из [1]

При работе подстанции и ОЗЗ на поврежденной кабельной линии защита не сработала, а произошло срабатывание защиты на смежной линии, где повреждений не было.

       Примечание. Далее в рисунках пунктирной линии, соединяющей точки, обозначенные знаком «Земля», не будет. Эти точки соединены между собой по определению, так как потенциал таких точек, если это не оговорено особо, считается одинаковым [2].

       Для выяснения причины срабатывания защиты был осмотрен трансформатор тока нулевой последовательности, установленный внутри распределительного устройства (см. рисунок в заставке публикации).

 При осмотре трансформатора установлено, что в присоединении использовано два кабеля в каждой из фаз, поэтому при определении ёмкостных токов, протекающих в расчетной схеме (см. рис. 1) емкость кабелей для каждой из фаз следует увеличивать вдвое, а расчеты уставок срабатывания при ОЗЗ проводить и для случая замыкания на одном из кабелей фазы (рис. 3).

Рис. 3 Расчетная схема для двух кабелей в фазе

Теперь несколько замечаний по рис. 3. Прежде всего на нём нет обозначений емкостей между фазой и землей в виде С0 и С0Σ. На самом деле таких емкостей нет. Есть емкости между землей и каждой жилой кабеля соответствующей фазы. Сопротивление замыкания между точками К1 и землей шунтирует емкости всех кабелей, отходящих от шины фазы А распределительного устройства.

       При ОЗЗ ёмкостные токи протекают по всем отходящим линиям, но через неповрежденные линии протекает ток, определяемый емкостью неповрежденных кабелей относительно земли. Через поврежденную линию протекает как общий емкостной ток неповрежденных линий, так и емкостной ток двух оставшихся исправными фаз. Этот ток обозначен на рисунке как ICΣ. Правильно настроенная ненаправленная релейная защита ОЗЗ не должна срабатывать при замыкании на соседней отходящей линии, но должна срабатывать при протекании общего ёмкостного тока ICΣ.

       По принятой в релейной защите традиции, однофазное замыкание на землю в сети с изолированной нейтралью не считают коротким замыканием, хотя оно обладает, как минимум, одним признаком короткого замыкания:

       1 Соединение двух точек электрической цепи с различными значениями потенциала, не предусмотренное конструкцией устройства.

       Примечание. О неустойчивых ОЗЗ читайте в публикации [3].

Литература

1 Шабад М.А. Расчеты релейной защиты и автоматики распределительных сетей. СПб, 2013, ПЭИПК, 2013, 350 с.

2 Захаров О.Г. Чтение схем электротехнической части судов. Л: Судостроение, 1984, 160 с.

3 Езерский В.Г. Комбинированная защита от однофазных замыканий на землю // [Электронный ресурс], режим доступа: http://bmrz-zakharov.narod.ru/2012/OZZ.htm

4 Захаров О.Г. Поиск дефектов в релейно-контакторных схемах. М: Инфра-Инженерия 2014,

120 с.

       Автор благодарит Ф. Хамракулова за материалы о случае неправильной работы защиты от ОЗЗ и Д. Василевского за полезные замечания.