Фазное напряжение в сети 10 кв: Повышение линейного напряжения в сети 10 кВ (Страница 1) — Защиты от однофазных замыканий на землю — Советы бывалого релейщика

Для контроля изоляции применяются также однофазные трансформаторы напряжения.

Трансформаторы напряжения для сетей 6-10 кВ Причины повреждаемости

Незаземляемые ТН
Такие ТН включаются между фазами сети и бывают либо однофазными (типа НОЛ, НОМ), либо трехфазными (типа НТМК). Они имеют только одну вторичную обмотку с наивысшим классом точности 0,2 или 0,5, что вполне приемлемо для питания коммерческих счетчиков электроэнергии.
При этом следует помнить, что класс точности ТН гарантируется только при определенных условиях эксплуатации. В частности, фактическая нагрузка при cosj = 0,8 должна быть симметричной и находиться в пределах от 25 до 100% от номинальной мощности. Если фактическая нагрузка меньше 25%, что характерно для применения электронных счетчиков с малым потреблением, то ее следует искусственно увеличить. Если же она больше 100%, то ТН переходит в низший класс точности.

Заземляемые ТН
Они включаются между фазами сети и землей и также производятся в однофазном (типа ЗНОЛ) или трехфазном (типа НТМИ, НАМИ, НАМИТ) исполнении. Когда три однофазных ТН собираются в трехфазную группу, она становится эквивалентной одному трехфазному ТН. Заземляемые трехфазные ТН выполняют все функции незаземляемых ТН плюс контроль изоляции сети. Для этого, помимо выводов трех фаз а, в и с у основной вторичной обмотки, они имеют вывод нейтрали о. Кроме того, имеется еще дополнительная обмотка аД-хД.
При нормальном симметричном режиме фазные напряжения ао, во и со равны 57,8 (100/Ц3) В, междуфазные ав, вс и са равны 100 В, а на выводах дополнительной вторичной обмотки имеется небольшое напряжение небаланса. При однофазных металлических замыканиях сети на землю одно из фазных напряжений снижается до нуля, а два других повышаются до 100 В. Междуфазные напряжения сохраняются неизменными, а напряжение дополнительной вторичной обмотки повышается до 100 В.
Наивысший класс точности заземляемых ТН при измерении междуфазных напряжений также составляет 0,2 или 0,5 при симметричной нагрузке от 25 до 100% от номинальной с cos j = 0,8. Однако согласно ГОСТ 1983-2001 он не гарантируется при однофазном замыкании сети на землю. В этом отношении заземляемые ТН уступают незаземляемым.
Класс точности ТН при измерении фазных напряжений может быть снижен до 3,0, т. к. в данном случае они предназначены для питания щитовых вольтметров контроля изоляции и не используются для питания счетчиков электрической энергии.
Следует упомянуть тот факт, что благодаря своей универсальности заземляемые ТН в последнее время получили неоправданно широкое распространение в российских электросетях. Их стали устанавливать даже в ТП у потребителя, где контроль изоляции не нужен. При этом забывается, что они более материалоемки и стоят дороже. Кроме того, заземляемые ТН из-за своей связи с землей подвержены разнообразным опасным воздействиям со стороны сетей и для обеспечения своей надежности нуждаются в квалифицированном подходе. В частности, заземляемый вывод Х обмотки ВН должен быть обязательно заземлен даже тогда, когда контроль изоляции не нужен.

Конструкция незаземляемых ТН
Незаземляемые ТН представляют собой трансформаторы малой мощности (обычно менее 1 кВА) с большим количеством витков тонкого провода обмотки ВН. Необходимый класс точности обеспечивается точностью намотки числа витков обмоток (амплитудная погрешность) и выбором сниженного значения номинальной индукции в стали магнитопровода (угловая погрешность). При высоких номинальных индукциях применяется коррекция угловой погрешности (НТМК).

Конструкция заземляемых ТН
Они также имеют большое число витков тонкого провода обмотки ВН и малую предельную мощность. Малая мощность ТН легла в основу широко распространенного представления о том, что они не могут сколько-нибудь существенно повлиять на режим работы основной сети 10(6) кВ, которая питает потребителей суммарной мощностью в тысячи и десятки тысяч кВА.
Исходя из этого представления, конструировались все ТН для сетей 10(6) кВ. Например, трехфазный заземляемый ТН типа НТМИ-10(6)-54 представляет собой переконструированный трехфазный трехстержневой незаземляемый ТН типа НТМК путем добавления к его магнитопроводу двух боковых стержней, по которым могут замыкаться потоки нулевой последовательности. При дальнейших исследованиях выяснилось, что выгоднее для каждой отдельной первичной обмотки, включенной между фазой сети и землей, иметь свой магнитопровод, т.е. перейти к трехфазной группе однофазных трансформаторов. В литом исполнении изоляции – это группа трех ТН типа ЗНОЛ-10(6), а в масляном исполнении – это три однофазных ТН в одном баке (типа НТМИ-10(6)-66). У этих ТН междуфазные вторичные напряжения ав, вс и са образуются, как геометрическая разность двух соседних фазных напряжений ао, во и со. При однофазных замыканиях сети на землю, когда рабочее напряжение отдельных фаз превышает 120% от номинального, междуфазные напряжения могут терять высокий класс точности.

Эксплуатационные характеристики заземляемых ТН
Малая мощность ТН по сравнению с установленной мощностью силовых трансформаторов в сетях 10(6) кВ ввела в заблуждение некоторых разработчиков ТН, а представление о невозможности ТН повлиять на процессы в сети не всегда является верным.
Оказалось, что сопротивление нулевой последовательности даже самой мощной сети, благодаря изолированной нейтрали, может иногда превышать сопротивление нулевой последовательности заземляемых ТН. Это может происходить тогда, когда заземляемый ТН оказывается подключенным к сети с малым током замыкания на землю. Это могут быть либо сборные шины ЦП или РП при отключенных линиях, либо сельская сеть с несколькими десятками километров воздушных линий.
В процессе эксплуатации заземляемых ТН выявились три режима, приводящие либо к ненормальной работе ТН, либо к их повреждению.
Первый режим характерен для работы заземляемых ТН на ненагруженных шинах ЦП или РП. Малый емкостный ток замыкания шин на землю на частоте 50 Гц компенсируется намагничивающим током одной из фаз ТН. Напряжение на этой фазе повышено, и сталь магнитопровода близка к насыщению. Напряжение остальных фаз понижено. В результате создается ложное впечатление о замыкании одной из фаз на землю. Так как в феррорезонанс может войти любая из трех фаз, «ложная земля» может «переходить» с одной фазы на другую. Обычно в таком режиме ТН не повреждается. Чтобы устранить явление «ложной земли», достаточно включить на дополнительную обмотку активное сопротивление 25 Ом.
Второй режим возникает при однофазных дуговых замыканиях на землю в сельских сетях. Благодаря воздушным линиям, они имеют небольшой (до 10А) ток замыкания на землю и открытую перемежающуюся дугу, подверженную действию ветра, что способствует ее попеременному зажиганию и гашению. В таком режиме емкость нулевой последовательности сети в бестоковую паузу перемежающейся дуги разряжается через ТН, насыщая его магнитопроводы и перегревая обмотки. Повторное зажигание дуги вновь заряжает емкость, которая затем в бестоковую паузу дуги разряжается через ТН. Такой процесс может длиться несколько минут или даже часов, в результате чего ТН нередко повреждается. Предлагалось много методов борьбы с таким развитием событий (разземление нейтрали обмотки ВН, включение в нее высокоомных резисторов или индуктивностей, подключение низкоомных резисторов на дополнительную обмотку). Однако эти меры по разным причинам не дали ожидаемых результатов.
Третий режим может возникнуть как в воздушных, так и в кабельных сетях. Это устойчивый гармонический феррорезонанс на частоте 50 Гц между емкостью нулевой последовательности сети и нелинейной индуктивностью намагничивания трехфазного трехстержневого потребительского силового трансформатора 10(6)/0,4 кВ с изолированной нейтралью обмотки ВН. Режим феррорезонанса возможен при замыкании на землю одной фазы малонагруженного трансформатора 20–400 кВА с последующим перегоранием плавкой вставки предохранителя. Напряжение нулевой последовательности сети при этом может достигать трехкратных значений, в результате чего повреждение ТН наступает менее чем за одну минуту. Наличие в сети одного или даже нескольких заземляемых ТН не может погасить данный вид феррорезонанса. Он срывается только после повреждения одного из ТН. При этом факты повреждения ТН именно из-за «внешнего» феррорезонанса, вследствие его быстротечности, очень трудно надежно зафиксировать.

Антирезонансные заземляемые ТН
После того, как попытки эффективной защиты ТН от повреждений не увенчались успехом, в 80-х годах прошлого столетия стали разрабатываться антирезонансные ТН. Принцип их работы заключается в том, что они сами не вступают в феррорезонанс (первый режим), устойчивы к перемежающейся дуге (второй режим) и к «внешнему» феррорезонансу в сети (третий режим). Правда, достичь полной антирезонансности разработчикам удалось не сразу. Так, первенец из этой серии НАМИ-10 У2 был несимметричен и иногда вступал в субгармонический (16,6 Гц) феррорезонанс с емкостью небольших сетей (первый режим), хотя в остальных режимах он был устойчив.
Антирезонансные ТН других типов, например, ЗНОЛ-10 с высокоомными резисторами в нейтрали или НАМИТ-10-2, тоже, возможно, не вполне устойчивы в одном или двух режимах. Степень их антирезонансности еще нуждается в дополнительной проверке. Остается заметить, что разработанный Раменским электротехническим заводом «Энергия» ТН типа НАМИ-10-95 выпускается с 1995 г. и случаев его неполной антирезонансности пока не наблюдалось.

Всего комментариев: 0

Мероприятия по переводу участка электрической сети с напряжением 6 кВ на напряжение 10 кВ

6.  Мероприятия по переводу участка электрической сети                      с напряжением 6 кВ на напряжение 10 кВ

В рассматриваемом случае перевод участков кабельной сети с напряжением 6 кВ на напряжение 10 кВ возможен, так как сеть выполнена кабелями номинальным напряжением 10 кВ.

К меропиятиям по переводу участков следует также отнести замену силовых трансформаторов на всех ТП на трансформаторы меньшей мощности в связи с недогрузкой трансформаторов. Кроме того необходима установка трансформаторов с группой соединения обмоток “звезда с нулем – звезда с нулем”.

Эффективное заземление нейтрали позволяет без замены существующих кабельных линий увеличить номинальное напряжение, что существенно повышает пропускную способность сети и снижает потери электроэнергии в ней. Такая возможность особенно актуально для сетей напряжением 6 кВ, но может быть реализована и в существующих сетях 10 кВ.

Заземление нейтрали сети позволяет снизить интенсивность электрического старения изоляции кабельных линий и тем самым продлить их срок службы за счет:

-снижения уровней перенапряжений при коммутациях с (3-4,5)×Uф в сети с изолированной или компенсированной нейтралями [4,8,19,20] до

(2-2,5)×Uф в сети с заземленной нейтралью [4,19] т.е. в 1,5-2 раза;

-возможности немедленного отключения однофазных повреждений, работа в условиях которых приводит, как правило, к возникновению дуговых перенапряжений на поврежденных фазах, величина которых превышает Uф в сетях с изолированной и компенсированной нейтралями 6-10 кВ в среднем в 2,6 раза [3,8,19] и лежит в диапазоне от 2 до 3,1 Uф [3].

При переводе напряжения с 6 на 10 кВ повышается эффективность эксплуатации КЛ, поскольку заземление нейтрали приводит к уменьшению всплесков напряжения в переходных режимах.

Глухое заземление нейтрали обеспечивает выполнения условия эффективного заземления нейтрали и, следовательно, снижает уровни перенапряжений в большей, нежели заземление через малое токоограничевающее сопротивление, степени, позволяя выполнить фазную изоляцию линий и оборудования на фазное напряжение. Однако, в заземленных кабельнных сетях с выполненной на линейное напряжение фазной изоляцией линий и оборудования нет смысла стремиться к выполнению условия эффективного заземления ценой значительного увеличения токов замыкания на землю, так как уровень удельной повреждаемости под рабочим напряжением в них за счет выполнения этого условия существенно снизится только в том случае, если уровень токов замыкания на землю при этом не превысит величины 1500 А. С другой стороны, глухое заземление нейтрали городских сетей приводит к столь большим токам замыкания на землю, что, как правило, требует определенных капитальных затрат для их ограничения хотя бы до уровня 5000 А. В противном случае замыкания на землю часто приводят к взрывам в кабельных муфтах и в целых участках кабелей, и следовательно, к большому числу повреждений кабелей и даже, как отмечается [21], к вспучиванию асфальта. Если токи замыканий на землю в сети с глухим заземлением нейтрали достигают до 5000 А, то их протекание по кабелям приводит к распространению по всей сети больших динамических усилий и вызывает значительные повреждения, в частности, расширение диэлектрика и оболочки кабелей, что приводит к необратимым механическим деформациям и, следовательно, к образованию пустот в наступающем затем нормальном режиме. Вдоль пути короткого замыкания наблюдается ухудшение прочности диэлектрика. Указанные факторы приводят к увеличению удельной повреждаемости кабельных линий и снижению их срока службы. Кроме того, большие величины токов замыкания на землю обуславливают необходимость существенного увеличения размеров и усложнения конструкции заземляющих устройств на всех потребительских трансформаторных подстанциях для достижения требуемого уровня электробезопасности сети (допустимых величин напряжений прикосновений и шаговых, или предельной величины протекающего через тело человека тока), что приводит к экономически необоснованному удорожанию этих устройств.

Для достижения требуемых уровней электробезопасности сети и надежности работы релейной защиты от однофазных повреждений необходимо обеспечить приблизительно равное влияние каждого потребительского трансформатора на эффективность заземления нейтрали сети и величину тока однофазного замыкания в ней. При несоблюдении этого условия, а тем более заземления только части потребительских трансформаторов, деление распределительной линии на участки (для локализации аварийного участка или оптимизации потокораспределения в ней), плановый или даже аварийный выход из строя одного или нескольких заземленных трансформаторов, как правило, приведет к самопроизвольному переходу линии или одного из ее участков в режим работы, близкий к режиму изолированной нейтрали. Обеспечению приблизительно равного влияния каждого потребительского трансформатора на эффективность заземления нейтрали сети и величину тока однофазного замыкания в ней препятствует другое, имеющее в сетях с РЗН техническое ограничение по числу, единичной и суммарной мощности подлежащих заземлению потребительских трансформаторов [9]. Дело в том, что непосредственное присоединение нейтралей всех силовых трансформаторов распределительной линии к контурам заземления ТП приведет к неоправданно большим значениям токов замыкания на землю. Рассматриваемое техническое ограничение соблюсти в городских кабельных сетях, характеризующихся большой единичной мощностью потребительских трансформаторов, практически невозможно.

Несимметрия напряжения | Тесла

Несимметрия напряжения

Несимметрия напряжений характеризуется следующими показателями:

— коэффициентом несимметрии напряжений по обратной последовательности;

— коэффициентом несимметрии напряжений по нулевой последовательности.

Нормы приведенных показателей установлены в 1, 2.

1 Нормально допустимое и предельно допустимое значения коэффициента несимметрии напряжений по обратной последовательности в точках общего присоединения к электрическим сетям равны 2,0 и 4,0 % соответственно.

2 Нормально допустимое и предельно допустимое значения коэффициента несимметрии напряжений по нулевой последовательности в точках общего присоединения к четырехпроводным электрическим сетям с номинальным напряжением 0,38 кВ равны 2,0 и 4,0 % соответственно.

  Причины, которые вызывают несимметрию

Напряжение в трехфазной сети может быть симметричным. Несимметричное напряжение нормируется по его параметрам  на основной частоте. Если амплитуды фазных напряжений равны и сдвиг фаз (угол между ними) одинаков, то напряжение симметрично. Аналогичное определение может быть распространено и на токи.

Рисунок 1 — Векторная диаграмма напряжений, иллюстрирующая искажение симметрии напряжения

При этом всегда при оценке несимметрии напряжения трехфазной сети в соответствии с требованиями ГОСТ 13109-97 имеют в виду напряжение (ток) основной частоты (1-я гармоника). Тогда как несим­метричная система может быть образована на любой частоте, в том числе и на частоте высших гармоник. Это обстоятельство необхо­димо учитывать при расчете или измерении симметричных составляющих напряжений (токов) в сети с несинусоидалышм напряже­нием следующим образом: сначала выделяют основную гармонику напряжения, а затем рассчитывают ее симметричные составляющие.

Причин несимметрии напряжений много, но основная из них — это несимметрия токов в сети, что обусловлено неравенством нагрузки по фазам. Значительная часть бытовых и промышленных электроприемников имеют одно- или двухфазное исполнение и при­соединяются к сетям 380 В. Именно для питания таких электропри­емников сети напряжением 380 В имеют четырехпроводное исполне­ние. Обмотка 380 В трансформаторов, питающих такие сети, соеди­нена в «звезду», а ее нейтраль выводится четвертым токоведушим проводом. Без «нулевого» провода эксплуатация сети невозможна. При его обрыве наступает аварийная ситуация, обусловленная существенной несимметрией напряжения. При этом на отдельных фазах напряжение приближается к междуфазному (380 В), а на дру­гих — к нулю.

Несимметрия напряжений наблюдается в сетях 6—10 кВ как результат нссимметрии нагрузки в сетях 380 В. Подключенные к сетям 6—10 кВ электроприемники имеют трехфазное исполнение. Однако и среди них имеются такие, которые способны создавать несимметрию. К ним относятся, например, дуговые сталеплавильные печи. Регулирование тока электрической дуги в таких печах осущест­вляется пофазно. В режиме расплава могут возникать и эксплуатаци­онные несимметричные короткие замыкания. Высокопроизводитель­ные ДСП-100 и ДСП-200 получают питание от сетей 110—330 кВ.

В сетях высокого напряжения несимметрия может быть обуслов­лена конструкцией линии из-за неравенства ее сопротивлений по фазам. Для симметрирования сопротивлений фаз линии проводят транспозицию фазных проводов, что требует сооружения специаль­ных транспозиционных опор. Конструкции таких опор сложные и дорогостоящие, кроме того, они являются элементами, повреждения в которых наиболее вероятны. Поэтому количество опор стремятся уменьшить, что, естественно, отражается на симметрии напряжений, но способствует повышению надежности электроснабжения.

Еше одна причина несимметрии напряжений — это неполнофазные режимы в сетях с изолированной нейтралью. Их относят к осо­бым, но допустимым по условиям эксплуатации режимам. Эти режимы допускают для сохранения электроснабжения потребителей в ущерб симметрии напряжений на приемном конце такой линии. К таким же особым режимам следует отнести режимы с замыканием на землю одной из фаз в сетях с изолированной нейтралью.

Несимметрию напряжений (токов) характеризуют симметрич­ными составляющими основной частоты прямой, обратной и нулеой последовательности. Прямая последовательность является основ­ной составляющей. Именно она определяет чередование фазных (междуфазных) напряжений и рабочее (номинальное) напряжение сети. Напряжение обратной и нулевой последовательности следует рассматривать как помеху, под влиянием которой в цепи трехфазной нагрузки протекают соответствующие токи. Эти токи не совершают полезной работы, приводя, например, к снижению вращающего момента на валу вращающихся машин и их дополнительному нагреву. Утроенное значение токов нулевой последовательности в нулевых проводах сетей напряжением 380 В приводит к их пере­грузке. Замыкаясь в обмотках трансформаторов, соединенных в «треугольник», токи нулевой последовательности создают эффект подмагничивания. Однако благодаря этому токи нулевой последова­тельности не проникают в сеть 6—10 кВ из сети 380 В.

Ущерб от искажения симметрии напряжения

Нормально и предельно допустимые значения коэффициента несим­метрии напряжения по обратной последовательности К_2и согласно ГОСТ 13109—97 для сетей всех номинальных напряжений составляют соответственно ±2 и ±4 %.

Несимметрия трехфазной системы напряжений приводит к воз­никновению токов обратной последовательности I_2U, а в четырехпроводных сетях — токов нулевой последовательности I_OU.

Токи I_2U вызывают дополнительный нагрев вращающихся машин, создавая отрицательный вращающий момент, снижают скорость вра­щения роторов асинхронных двигателей и производительность при­водимых ими механизмов. Снижение скорости вращения, т.е. увели­чение скольжения АД, сопровождается увеличенным потреблением реактивной мощности и, как следствие, снижением напряжения.

При несимметрии напряжений, составляющей 2 %, срок службы асинхронных двигателей ввиду дополнительных потерь активной Мощности сокращается на 10,8 %, синхронных — на 16,2 %, транс­форматоров — на 4 %, конденсаторов — на 20 %. Для того чтобы избежать дополнительного нагрева, нагрузка двигателя (момент на валу) должна быть снижена.

Согласно МЭК 892 номинальная нагрузка двигателя допускается при К_2U < 1 %. При коэффициенте обратной последовательности 2 % нагрузка двигателя должна быть снижена до 96 %, при 3 % — до 90 %, при 4 % — до 83 % и при 5 % — до 76 %. Эти цифры справед­ливы при условии, что двигатель работает с постоянной нагрузкой т.е. в установившемся тепловом режиме.

Исследования, проведенные в энергосистемах Урала и Сибири, где источником несимметрии являются электрифицированные желез­ные дороги (ЭЖД), горно-обогатительные комбинаты, лесопромыш­ленные комплексы, показали, что максимальные значения К_2U наблю­дались в пределах полигонов Западно-Сибирской электрифицирован­ной железной дороги: 1,5 % в сетях 220 кВ, 7,5 % в сетях 27,5 кВ и 9,2% в сетях 10,5 кВ. Аналогичные значения были получены при измерениях в сетях Южно-Уральской и Восточно-Сибирской ЭЖД.

Под воздействием этих искажений были зарегистрированы пре­ждевременный выход из строя крупных синхронных машин, насос­ных станций в западной части Иркутской энергосистемы, нарушения работы устройств сигнализации и блокировки на Южно-Уральской ЭЖД.

Опасные условия для эксплуатации четырехпроводных сетей напряжением 0,38 кВ с однофазной нагрузкой (коммунально-быто­вые сети, сети жилых зданий и поселков) создаются за счет смеще­ния нейтрали, обусловленного повышенным сопротивлением нуле­вого провода. Крайним аварийным режимом является режим, обусловленный обрывом нулевого провода, когда фазные напряжения (220 В) возрастают до междуфазных (380 В) или дости­гают близких к ним знаний.

Способы снижения несимметрии напряжения

Общая характеристика способов симметрирования

Существующие способы, направленные на симметрирование фазных токов в распределительной сети 0,38 кВ, ведущие к снижению дополнительных потерь и улучшению качества электрической энергии, можно разделить на следующие группы:

1)   Периодическое выравнивание по фазам трёхфазной сети однофазных нагрузок (перераспределение однофазных нагрузок).

2)   Уменьшение сопротивления нулевой последовательности отдельных элементов электрической сети (трансформаторов потребительских ТП и линий электропередачи).

3)   Применение замкнутых и полузамкнутых схем.

4) Поперечная компенсация реактивной мощности.

Рассмотрим эти способы более подробно.

1. Перераспределение однофазных нагрузок

Это наиболее простой, доступный в условиях эксплуатации электрических сетей, способ, не требующий капитальных затрат. Его применение позволяет существенно уменьшить несимметрию напряжений и токов (ННТ) в электрических сетях с коммунально-бытовой и смешанной нагрузками.

Многолетние наблюдения в распределительных сетях 0,38 кВ показали, что правила симметричного подключения однофазной нагрузки нарушаются в 90% случаев. Такая халатность службы электрификации отдельных хозяйств приводит к тому, что хозяйство терпит значительные убытки от низкого качества и дополнительных потерь электрической энергии, обусловленных ННТ, но не предпринимает мер для обеспечения перераспределения нагрузок. Следует отметить, что некоторые хозяйства не имеют даже средств контроля распределения нагрузки, простых токоизмерительных клещей.

В месте с тем, перераспределение нагрузок производить необходимо, так как проведенными исследованиями установлено, что потери электрической энергии, обусловленные ННТ, могут быть снижены на 15…20 %. Кроме того, значительно улучшается качество электрической энергии и, в первую очередь, такие основные показатели качества как отклонение напряжения, коэффициенты обратной и нулевой последовательностей напряжения.

Поэтому, для минимизирования ННТ необходимо проводить следующие мероприятия.

1. Периодический (не реже одного раза в год) контроль состояния несимметрии токов и напряжений в распределительной сети 0,38 кВ,

путем осуществления замеров этих величин на трансформаторной подстанции (ТП).

1. Замена неполнофазных ответвлений на полнофазные.
2. Составление карты (схемы) распределения нагрузок в сети, и осуществление дальнейших подключений в соответствии с этой схемой.

2. Снижение сопротивления нулевой последовательности элементов электрической сети

Минимизация дополнительных потерь мощности, обусловленных несимметрией токов в сети 0,38 кВ возможна при уменьшении сопротивления нулевой последовательности её отдельных элементов. Вместе с тем, пользоваться этим способом необходимо весьма осторожно, так как исследованиями, проведёнными в Санкт-Петербургском ГАУ установлено, что уменьшение сопротивления R0 сети приводит к увеличению в ней токов нулевой и обратной последовательностей, т.е. к увеличению коэффициентов К_0i и К_2i,. Поэтому увеличение сечения нулевого провода более 0,75 сечения фазного провода не приводит к заметному снижению дополнительных потерь мощности в сельских распределительных сетях. Кроме того, известно, что сечения фазных и нулевого проводов выбираются по экономическим нагрузкам, которые соответствуют минимуму приведённых затрат. Переход на следующий номинал сечения провода требует дополнительных капитальных вложений, которые составляют 6% от стоимости сети 0,38 кВ. Это приводит к неоправданному удорожанию сети 0,38 кВ.

В качестве инструмента по снижению сопротивления нулевой последовательности линии использовать фонарный провод, как способ увеличения сечения нулевого провода. Однако данный способ не применим для снижения несимметрии токов по тем же причинам, что и непосредственное увеличение сечения нулевого провода. Кроме того, подключение осветительного провода на параллельную работу с нулевым проводом возможно только в дневное время суток, тогда как значительная несимметрия нагрузок проявляется в наибольшей мере в вечерние часы.

Снижение сопротивления нулевой последовательности сети 0,38 кВ может быть достигнуто заменой трансформатора со схемой соединения обмоток «звезда-звезда с нулём» на трансформатор со схемой соединения обмоток «звезда-зигзаг с нулём».

В сельских распределительных сетях 0,38 кВ наиболее распространёнными в настоящее время являются трансформаторы с соединением обмоток по схеме «звезда-звезда с нулём». Это обусловлено тем, что они имеют более простое конструктивное выполнение и меньшие размеры, а следовательно и меньшую стоимость по сравнению с трансформаторами с другой схемой соединения обмоток. К ним присоединяются как трёхфазные, так и однофазные электроприёмники. Однако эти трансформаторы имеют большое сопротивление токам нулевой последовательности, которое в среднем в 10 раз, а иногда и более, превышает сопротивление прямой последовательности.

В трансформаторах с соединением обмоток по схеме «звезда-зигзаг с нулём» на каждом сердечнике имеет место магнитное равновесие между первичными и вторичными ампервитками при однофазной нагрузке. Сопротивление нулевой последовательности вторичной обмотки таких трансформаторов пропорционально потокам рассеяния, создаваемым полуобмотками, расположенными на общем сердечнике. При правильном конструктивном выполнении обмоток этот поток рассеяния может быть уменьшен до нуля и индуктивность нулевой последовательности тоже может быть сведена к нулю.

Вместе с тем, соединение обмотки трансформатора «в зигзаг» требует большого расхода цветного материала. Вес обмотки, при прочих равных условиях, увеличивается приблизительно на 7%, а количество цветного материала увеличивается в 1,16 раза. Поэтому общий вес цветного материала всего трансформатора получается на 7…8 % больше, чем при соединении обмотки низшего напряжения «в звезду». В целом, из-за дополнительного расхода обмоточного провода, стоимость трансформатора с соединением обмоток по схеме «звезда-зигзаг с нулём» увеличивается на 30% по сравнению с трансформаторами с соединением обмоток по схеме «звезда-звезда с нулём».

Теоретические и экспериментальные исследования, проведённые в Санкт-Петербургском ГАУ, показали, что в сельских сетях 0,38 кВ с имеющимся уровнем несимметрии нагрузок в них невозможно обеспечить снижение потерь электроэнергии заменой трансформаторов со схемой «звезда-звезда с нулём» трансформаторами со схемой «звезда-зигзаг с нулём» или другими трансформаторами с малым сопротивлением нулевой последовательности Z₀

по следующим причинам :

1)        применение в сетях 0,38 кВ трансформаторов с малым сопротивлением нулевой последовательности приводит, по сравнению с трансформаторами со схемой «звезда-звезда с нулём», к увеличению в линии и трансформаторе токов нулевой и обратной последовательностей;

2)        эквивалентное сопротивление нулевой последовательности сети с трансформаторами, имеющими малое сопротивление Z₀, определяются в основном сопротивлением линии, которое на порядок выше сопротивления таких трансформаторов.

В связи с увеличением токов обратной последовательности в сети с трансформаторами, имеющими малое сопротивление Z₀, в узлах нагрузки возрастает напряжение обратной последовательности, отрицательно влияющее на работу трёхфазных асинхронных электродвигателей. Поэтому применение таких трансформаторов в сетях со смешанной нагрузкой не рекомендуется.

Вместе с тем, трансформаторы с малым сопротивлением нулевой последовательности со схемой «звезда-зигзаг с нулём» и другие позволяют существенно снизить в узлах нагрузки напряжение нулевой последовательности. В связи с этим, их применение целесообразно в сельских сетях 0,38 кВ с коммунально-бытовой нагрузкой для повышения качества электрической энергии. Так, например, довольно эффективно применение специального трансформатора, разработанного в Белорусском ГАУ под руководством профессора А.П. Сердешнова

.3. Применение замкнутых и полузамкнутых схем сети 0,38 кВ

Снижение несимметрии токов за счёт дополнительного эффекта выравнивания нагрузок фаз может быть получено при переводе сети 0,38 кВ в режим полузамкнутой или замкнутой сети. В первом случае замыкается сеть, питающаяся от одного распределительного трансформатора (РТ), во втором — от нескольких РТ. Наиболее благоприятно, в отношении выравнивания нагрузок по фазам, замыкание линий, присоединяемых к одному РТ, поскольку напряжение на клеммах трансформатора при этом одинаково по величине и по фазе для всех линий. При этом точки токораздела устанавливаются между точками питания для каждой из фаз линии. Эти нагрузки будут тем больше выравниваться, чем больше будет число замыкаемых линий сети низшего напряжения.

Выравнивание нагрузки фаз в замыкаемых линиях снижает несимметрию напряжений вдоль линии. Поскольку в каждой из замыкаемых линий величины и фазы симметричных составляющих токов и напряжений являются случайными величинами, то математическое ожидание напряжения обратной последовательности составляет 33% от максимального в незамкнутых линиях.

Замыкания сети благоприятно сказывается на выравнивании нагрузок фаз и перераспределении симметричных нагрузок между участками сети. Таким образом, при замыкании сети повышается качество напряжения, уменьшаются потери за счёт разгрузки нулевого и фазных проводов. Однако в этом случае необходимо учитывать следующее:

—     в замкнутой сети, содержащей в себе несколько распределительных трансформаторов, неизбежно будут протекать уравнительные токи, которые создают дополнительные потери мощности и электрической энергии;

экономическая эффективность данного способа уменьшается с увеличением числа замыкаемых магистралей.

4. Поперечная компенсация реактивной мощности

Использование конденсаторных установок поперечной компенсации реактивной мощности электрических сетей для снижения несимметрии токов достаточно полно рассмотрено во многих источниках.

Путём несимметричного распределения по фазам мощностей конденсаторных батарей, предназначенных для компенсации реактивной мощности в электрической сети, можно одновременно с повышением коэффициента мощности добиться компенсации токов обратной последовательности в линии и трансформаторе. Следует отметить, что этот способ может быть применим в том случае, когда обеспечивается определённая стабильность несимметрии нагрузок в сети, что характерно для ННТ.

Напряжение фазное — Справочник химика 21

    Во взрывоопасных установках напряжением до 1000 в с изолированной нейтралью, а также в установках напряжением выше 1000 в с малыми токами замыкания на землю заземляющие проводники допускается прокладывать как в общей оболочке с фазными, так и отдельно от них. Сечение заземляющих проводников должно соответствовать данным I—7—54 — I—7—57 ПУЭ. Заземляющие линии должны быть присоединены к заземлителям по меньшей мере в двух разных местах и, по возможности, с противоположных концов помещений. [c.353]

    Схема Арона (рис. III-5) позволяет измерить мощность с высокой точностью при любой нагрузке фаз независимо от их чередования и асимметрии фазных напряжений. [c.60]

    Как видно из этой формулы, изоляция смежных фаз не защищает, н при токопроводящем основании к телу человека будет приложено фазное падение напряжения [c.15]

    В темное время суток работу можно выполнять только на отключенной ВЛ при достаточном освещении рабочего места. Запрещается стоять или проходить под поднимаемым грузом, под натягиваемым проводом, под тяговыми тросами я оттяжками, а также вблизи упоров и креплений со стороны натяжения. При монтаже проводов на опорах ВЛ напряжением 380/220 В нулевой провод, как правило, следует располагать ниже фазных проводов. [c.106]

    Зная г и X, можно построить треугольник напряжений КЗ, при этом активные слагающие напряжения принято откладывать по вертикали, а реактивные — по горизонтали (рис. 4.8, треугольник ОАВ). Сторона ОА представляет собой индуктивное падение напряжения АВ — активное падение напряжения /гкг, угол фк — сдвиг фаз тока и напряжения печи при КЗ, сторона ОВ — фазное напряжение /гф. Так как и при всех других режимах сумма всех активных и индуктивных падений напряжения в схеме должна быть равна гф, вершина вектора ОВ должна лежать на окружности, проведенной из точки О радиусом ОВ. [c.198]

    Эксплуатация таких сетей может оказаться опасной, так кг. с в сетях напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью утрачивается защитная роль изоляции проводов и усиливается угроза поражения человека током в случае прикосновения к пройоду сети (или какому-либо предмету, оказавшемуся под фазным напряжением). [c.159]

    Если фазные (или линейные) напряжения сети известны и заданы активные и индуктивные сопротивления цепи, то в приведенной системе из четырех уравнений остаются неизвестными семь величин три тока, три напряжения дуг и напряжение смещения нейтрали. Следовательно, используя эти уравнения, можно определять напряжения дуг и смещение нейтрали (если заданы модули токов фаз) или токи фаз и смещение нейтрали (если заданы напряжения дуг). [c.114]

    Таким образом, Эа связывает определяющий размер ванны, за который принимается диаметр электрода (1, с электрическими параме-метрами полезным фазным напряжением и током фазы / с характеристикой данного процесса в виде усредненного сопротивления фазы печи р. Под величиной Оп понимают напряжение между частью электрода, находящегося в шихте, и металлом или подиной — слоем с высокой проводимостью, имеющим нулевой потенциал, так как именно оно определяет ток в ванне печи [c.125]

    Напряжение на выводах печного трансформатора равно сумме полезного фазного напряжения и падений его в свободной части электрода, контактах и короткой сети. Что касается величины р — усредненного удельного сопротивления фазы печи, то оно получается из соотношения [c.125]

    Тогда анализ приводит к формуле, связывающей полезное фазное напряжение и полезную мощность печи Рпол- [c.126]

    Полезные фазные напряжения, в [из (3-14)] [c.127]

    Трехкратное фазное напряжение [c.156]

    Трехкратное фазное напряжение 5 — [c.158]

    Н. с. возбуждения при нагрузке определяют следующим образом. Режим нагрузки машины задают фазным напряжением U, фазным током I и углом между ними ф, который может быть рассчитан по коэффициенту мощности os ф. [c.194]

    Для заданного режима нагрузки строят векторную диаграмму (см. рис. 6.21). Диаграмма может быть построена как в абсолютных, так и в относительных единицах. Ее построение начинают с фазного тока /, изображаемого в произвольном масштабе. Под углом ф к нему (при перевозбуждении в сторону опережения) откладывают в некотором масштабе комплекс фазного напряжения 0. К вектору О до- [c.194]

    Выбор типа обмотки и числа пазов статора (см 6.1). Выбираем двухслойную стержневую волновую обмотку с двумя эффективными проводниками в пазу с дробным числом пазов на полюс и фазу (фазный ток /н = 1440 А > 1000 А номинальное напряжение / .л = = 10,5 кВ > 6 кВ). [c.259]

    В самом деле, в четыре.чороводнон сети с изолированной нейтралью при случайном замыкании фазы на землю между запуленными корпусами и землей возтивсей сети вручную или до ликвидации замыкания. [c.163]

    При симметричной трехфазной системе напряжений фазное напряжение равно  [c.79]

    Однофазное включение возникает значительно чаще, но менее опасно, чем двухфазное, поскольку напряжение, под которым оказывается человек, не превышает фазного, т. е. меньше jiHHeoHoro в 1,73 раза. Соответственно меньше оказывается ток, гроходящий через человека. При однофазном включении на величину тока влияют также режим нейтрали источника тока, сопротивление изоляции и емкость проводов относительно земли, сопротивление пола, на котором стоит человек, сопротивление его обуви и некоторые другие факторы. [c.152]

    Таким образом, если человек прикоснется к одной из фаз трехфазной четырехпроводной сети с глухозаземленной нейтралью, го он окажется практически под фазным напряжением (/ з и сила проходящего через него тока при нормальной работе сети практически не изменится с изменением сопротивления изоляции и емкости проводов относительно земли. [c.155]

    Испытательное напряжение для основных защитных средств зависпт поэтому от рабочего напряжения установки и должно быть не менее трехкратного значения линейного напряжения в электроустановках с изолированной нейтралью или с нейтралью, заземленной через компенсирующий аппарат, и не менее трехкратного фазного напряжения в электроустановках с глухо-заземленной нейтралью. [c.154]

    При случайном обрыве пулевого ровода и замыкании фазы на корпус (13 местом обрыва) отсутствие повтор Його заземления приведет к тому, что напряжение относительно земли оборванного участка нулевого провода и воех присоединенных к нему корпусов окажется равным фазному напряжению сети 11ф. Это напряжение, безусловно опасное для человека, будет существовать длительное время, поскольку поврежденная установка автоматически не отключится и ее будет трудно обнаружить, чтобы отключить вручную. [c.164]

    Как правило, для силовых и осветительных электроприемников НПЗ применяется система трехфазного тока напряжением 380/220 В с глухозаземленной нейтралью. При этом трехфазные электродвигатели мощностью до 200 кВт подключаются на линейное напряжение 380 В, а лампы освещения — на фазное напряжение 220 В. Для электродвигателей мощностью свыше 200 кВт принимается напряжение 6 кВ. [c.137]

    Основную опасность при эксплуатации ДСП представляет, как и у Е1СЯКОГО высоковольтного оборудования, возможность поражения персонала электрическим током. Поэтому необходимо, чтобы при проектировании установки были выполнены все требования Правил устройства электроустановок, а в эксплуатации удовлетворялись требования Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей. Помимо высоковольтного оборудования, расположенного в отдельном помещении, снабженного блокировкой, электрооборудование на стороне НН также является опасным, так как у наиболее мощ-ных современных печей фазное напряжение относительно земли может достигать 500, а в случае заземления одной из фаз —850 В. Между тем короткая сеть печи имеет неогражденные участки, в первую очередь электроды, электрододержатели и трубы токоподвода на стойках. С этими участками возможно соприкосновение персонала при перепуске электродов и уплотнении электродных отверстий. [c.209]

    В машинах с фазным током > 900 4- 1000 А особенно при напряжениях 6000 В следует применять двухслойные стержневые обмотки, имеющие весьма надежную витковую изоляцию. Двухслойные к атушечные петлевые-обмотки применяют при меньших фазных токах. [c.150]

    Выбор основных размерои (см. 5.2). Номинальное фазное напряжение (при соединении звездой) [c.257]

    СУВ состоит из маломощного трансформатора Т1 с сетевой обмоткой и вторичными обмотками и з, Обмотка нагружена на диодный мост (ДМ), к выходам которого подключены формирователи синхронизирующих импульсов (ФСИ), формируюшде синхроимпульсы из огибающих фазных напряжений в моменты естественной коммутации. Входы фазосдвигающих устройств (ФСУ) подключены к ФСИ, а выходы — к фор- [c.75]

    При вытягиваг ии слитка со свободной поверхности расплава на границе кристалл — расплав существует силовое взаимодействие между жидкой и твердой фазами, обусловленное наличием мелповерхностной энергии. В зависимости от положения и кривизны изотермы кристаллизации силы поверхностного натял ения могут создавать напряжения на границе раздела фаз [c.100]

    Фазовая селекция фарадеевского тока (точнее, напряжения, пропорционального его амплитуде) обычно осуществляется с помощью синхронного (фазочувствительного) демодулятора. На его выходе формируется постоянное напряжение, пропорциональное произведению амплитуды суммарного переменного тока Ьт на косинус фазового угла ф между этим током и переменным опорным напряжением 7о(0 = Ке[С/оте ] той же частоты со, поступающим на второй вход демодулятора. Если опорное напряжение 7о(0 син-фазно с поляризующим напряжением а значит, и с потенциалом Е 1), то ф г = фЕ и / тСОЗфЕ = /тсозф. Таким образом, для обра-368 [c.368]

    При расположении трубопроводов вдоль или вблизи линий электропередач напряжением 6, 10 или 35 кВ по трубопроводам могут протекать токи частотой 50 Гц. Электрические сети напряжением 6-35 кВ работают в большинстве случаев с изолированной нейтралью. При нарушении изоляции фазных проводников в таких сетях возникает режим однофазного замыкания на землю, при котором повреждённая линия как правило не отключается от сети до определения места повреждения. При этом в течение нескольких часов в земле протекают токи промышленной частоты, которые концентрируются в первую очередь в металлических предметах, находяшдхся в земле. В том числе токи промышленной частоты могут проникать и в трубопроводы. Особенно велика вероятность протекания в трубопроводах токов промышленной частоты в городах, где электрическая энергия распределяется между отдельными трансформаторными пунктами по сетям напряжением 6-10кВ. [c.62]

    В приборах серии ФИС [1] при повреждениях, связанных с землей, фиксируется отношение минимального фазного напряжения и максимального фазного тока, компенсированного током нулевой последовательности. Для снижения погрешности, вносимой переходным сопротивлением в месте повреждения, прибор реагирует на реактивную состашхяющую сопротивления петли короткого замыкания. Ему присуща методическая погрешность, связанная с неспособностью точно определять расстояние до места КЗ при различных переходных сопротивлениях и различных параметрах и режимах удаленной части системы. [c.79]

    Во многих современных фиксируюищх приборах и регистраторах аварийных событий используются способы одностороннего определения места повреждения (ООМП), которые вместо формирования реактивного сопротивления петли КЗ формируют реактивную составляющую сопротивления, пропорционального отношению фазного напряжения к току нулевой или обратной последовательности [2]  [c.79]

Как решить проблему повышенного (пониженного) напряжения в бытовой сети?

Понижение напряжения при помощи понижающих трансформаторов

Для решения данной проблемы необходимо обратиться в энергоснабжающую компанию

Применение стабилизаторов напряжения

Измерение напряжения несимметрии и смещения нейтрали | Компенсация емкостных токов в сетях с незаземленной нейтралью | Архивы

Страница 3 из 9

Измерение напряжения несимметрии в сети с незаземленной нейтралью не представляет затруднений. Поскольку приходится измерять небольшие напряжения, лучше отказаться от использования измерительных  трансформаторов данного класса номинального напряжения линий и брать трансформаторы напряжения на ступень ниже и астатические вольтметры с пределами измерений 7,5—60 В. Так, при измерениях в сети 35 кВ следует применить измерительный трансформатор на 10 или 6 кВ. Один вывод первичной обмотки трансформатора надо соединить с заземляющей шиной, а второй подсоединить к изолирующей штанге. Измерение делают, кратковременно касаясь концом штанги нулевой шинки (рис. 15). Вовремя измерений надо следить за состоянием изоляции по вольтметрам контроля изоляции, подключаемым ко вторичным обмоткам пятистержневого трансформатора в цепь разомкнутого треугольника и в каждую фазу вторичной обмотки, соединенной в звезду.
Желательно измерить не только величину напряжения емкостной несимметрии, но и определить положение вектора Unv в треугольнике линейных напряжений. Это позволяет определить, на каких фазах емкости излишни, и выбрать впоследствии способ выравнивания емкостей фаз сети. Поэтому желательно в схеме измерений предусмотреть фазометр (например, типа ВАФ-85) или векторметр.

Рис. 15. Схема измерения напряжений несимметрии.

Рис. 16. Схема измерения напряжения смещения нейтрали.
При измерении смещения нейтрали при различных расстройках компенсации всегда используются трансформаторы напряжения, поскольку смещения могут достигать даже десятых долей номинального фазного напряжения (рис. 16).
Изменяя ток компенсации, снимают резонансную кривую напряжения смещения нейтрали (рис. 17). Измерения начинают с наибольшей расстройки, лучше в сторону перекомпенсации. Затем переставляя ответвления катушек, приближаются к резонансной точке, а потом переводят сеть в режим недокомпенсации.

Рис. 17. Резонансная кривая напряжения смещения нейтрали.
Если сеть имеет значительную емкостную несимметрию и малые активные утечки, то по мере приближения к резонансу смещение нейтрали резко возрастает. Измерения надо вести осторожно, так как имеется возможность того, что при резонансе смещение достигнет величины, соизмеримой с нормальным фазным напряжением. Такие случаи нередки на участках с плохо выполненной транспозицией. Иногда несимметрию дают конденсаторы высокочастотной связи, если связь на всех линиях осуществляется по одной и той же фазе, а также однофазные токоприемники. Если выделенный участок имеет очень большую несимметрию, что обнаруживается по наличию значительных смещений нейтрали, то его следует объединить с другими участками или даже со всей сетью, для этого в оперативной схеме испытаний надо предусмотреть выключатель (например, шиносоединительный или один из линейных). Переключение ответвлений делается при отключении катушки от сети. Катушки подключаются к нейтралям трансформаторов через разъединители. Действия разъединителями возможны при напряжениях смещения, не превышающих половины нормального фазного; при этом ток через катушки, обусловленный емкостной несимметрией, не должен быть больше предельного тока замыкания, допускаемого в данной сети при работе с незаземленной нейтралью. Ток несимметрии контролируется амперметром, включенным в цепь трансформатора тока дугогасящей катушки (рис. 16). Ниже рассмотрены методы измерений токов замыкания на землю.

9. Резонансный метод измерения емкостного тока

По результатам измерения напряжения смещения нейтрали можно определить емкостный ток сети, если построить резонансную кривую.
Если при измерениях удается определить максимум резонансной кривой напряжения смещения нейтрали, то можно рассчитать активный ток замыкания и, следовательно, определить коэффициент затухания сети d. Однако обычно количество измерений недостаточно для построения всей кривой. Так, например, в сети с двумя катушками можно сделать в лучшем случае не более десяти измерений (по количеству ответвлений) при разных расстройках компенсации, т. е. удается снять лишь часть спада и роста кривой напряжения смещения (рис. 17).
Так как напряжение емкостной несимметрии не зависит от настроек компенсации, то, учитывая (8) и пренебрегая влиянием d, можно записать отношения напряжений смещения нейтрали U0i и Uw при расстройках V, и U2:
Отсюда можно найти емкостный ток сети
(17)
причем /к, и /кг — токи дугогасящих катушек, соответствующие расстройкам и и2, a U0i и (Уог— измеренные напряжения смещения нейтрали. Токи /кi и /кг берутся по замерам или по паспортным данным дугогасящих аппаратов.
Для того чтобы оценить емкостный ток замыкания точнее, рекомендуется брать напряжения смещения нейтрали либо на нарастающей, либо на спадающей части кривой. Чем больше измерений m подсчетов, тем точнее результат, который берут как среднее арифметическое всех подсчетов. Вследствие неточности паспортных данных катушек, пренебрежения коэффициентом затухания сети, погрешностями измерительных трансформаторов и приборов ошибка в подсчете (по двум измерениям) может быть в пределах ±10%.2, где Ломаке — максимум резонансной кривой. В точках А и В расстройка компенсации численно равна (знаки не учитывать) коэффициенту успокоения сети d, что видно из (8) и (9).
При наличии в сети только одной катушки количество возможных замеров недостаточно для получения более или менее достоверного результата.
Резонансный метод можно применять и в кабельных сетях, создавая емкостную несимметрию искусственно. Для этого емкость одной из фаз надо уменьшить настолько, чтобы появилось напряжение несимметрии около 1—2% номинального фазного, т. е. 60—80 В для сети 6 кВ и 90—120 В для сети 10 кВ. Этого можно достигнуть отключением одной фазы резервного кабеля, находящегося под напряжением. Длина кабеля должна быть такой, чтобы емкостный ток отключаемой фазы резервного кабеля составлял приблизительно 1—2% емкостного тока данной сети.

(PDF) Изменения напряжения при обрыве фазного провода ВЛ 6-10 кВ в электрической сети 6-10 / 0,38 кВ

2018 Международная конференция по промышленному проектированию, применению и производству (ICIEAM)

С учетом максимального отклонения напряжения питания

в пределах ± 10%, значение обратной последовательности

уставки напряжения устройства защиты можно определить

в пределах 5-17% от линейного напряжения.

IV.ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Исследования изменения напряжения нулевой и обратной последовательности

в различных точках электрической сети 6-10 / 0,38 кВ

при обрыве фазного провода ВЛ 6-10 кВ

позволили получить их

качественных и количественных характеристик, которые могут быть использованы при разработке устройств защиты

.

2. Анализ количественных характеристик напряжения обратной последовательности

показал, что его можно использовать в качестве информационного параметра при построении защиты

, которая может быть установлена ​​как в конце 6-

10 кВ ВЛ и по низковольтной линии 10

/0.Понижающий трансформатор 4 кВ.

3. Сравнение технических характеристик устройств защиты

, которые могут быть установлены на конце ВЛ

6-10 кВ или на стороне низкого напряжения

380 В 6-10 / 0,4 кВ понижающие трансформаторы

показали существенные преимущества последнего варианта защиты ВЛ 6-

10 кВ при обрыве провода фазы

.

ССЫЛКИ

[1] A.В. Григорьев. В.И. Селивахин, А.И. Сукманова, Защита сельских

электрических сетей. Алма-Ата: Каджнар. 1984.

[2] A.M. Ершов, А. Хлопова, Н.Ю. Хабаров А.В. Классификация защиты от обрыва провода

ВЛ 6-10 кВ // Тр. Наука

ЮУрГУ: Учеб. 68-й научной конф. Раздел технических наук, стр.

784-791, 2016.

[3] Ульянов С.А. Электромагнитные переходные процессы в электрических системах. Учебник

для электроэнергетики и вузов.М .: Энергия, 1970.

[4] И.П. Крючков, В. Старшинов, Ю.П. Гусев, В. Пираторов,

Переходные процессы в энергосистемах. Москва: МЖЭИ,

2008.

[5] К.Ф. Вагнер и Р.Д. Эванс, Метод симметричных компонентов в

, приложение к анализу несимметричных электрических цепей.

Ленинград: ГРЭЛ, 1936.

[6] А.М. Авербух, Примеры расчетов неуравновешенности и коротких замыканий.

Ленинград: Энергия, 1979.

[7] Ф.Д. Косухов, И. Наумов, Несимметрия напряжений и токов

в сельских распределительных сетях. Иркутск: Изд-во ИрСАА,

, 2003.

[8] И.В. Наумов, Д.А. Иванов, «Исследование асимметрии в

существующих электрических сетях», Бюллетень ИрГУ. 30, pp. 78-84, 2008.

[9] A.M. Федосеев, Релейная защита электроэнергетических систем. Релейная защита сетей

: Учебник для вузов.Москва:

Энергоатомиздат, 1984.

[10] А.В. Хлопова, А. Ершов А.В. Компьютерная модель для исследования

режимов работы сети напряжением 6-10 / 0,38 кВ // Тр. Наука

ЮУрГУ: Учеб. 68-й научной конф. Секция технических наук, стр.

799-805, 2016.

[11] А.М. Ершов. R.G. Валеев, А. Хлопова. Методика проведения

экспериментальных исследований параметров цепи 10 / 0,38 кВ при различных режимах ее работы

// Электробезопасность.3, pp. 27-

36, 2016.

[12] A.M. Ершов, А. Хлопова, А.И. Сидоров А.В. Результаты исследования режимов сети

при обрыве фазного провода ВЛ 6–10 кВ

// Тр. 2017 г. Конф. on Industrial Engineering,

Applications and Manufacturing, ICIE AM, pp. 8076280, 2017.

[13] A.M. Ершов, А.В. Хлопова. Физическая модель сети

напряжением 10 / 0,38 кВ // Электробезопасность. 2, стр.13-21, 2016.

[14] В.А. Веников, Аналогичная теория и моделирование (применительно к электроэнергетике

). М .: Высшая школа, 1976.

[15] А.В. Млоток, А. Ершов, Р. Валеев, А.И. Сидоров, «Экспериментальная электрическая сеть 380 В

», Бюллетень ДВФУ: Инженерная школа

. 2 (19), с. 96-107, 2014

[16] Р.Ш. Сагаутдинов, А. Селивахин, А.П. Кузнецов, «Трехфазная линия электропередачи переменного тока

в изолированной нейтральной сети», Свидетельство № 2798299 / 24-07 СССР №

, 1981.

[17] Р.Ш. Сагаутдинов, А. Селивахин, И. Беляков, В. Островского,

А.П. Кузнецов, В.И. Сукманов, Б.А. Грещенко, «Устройство защиты трехфазной сети переменного тока

от несимметричных режимов», СССР

Свидетельство 2613370 / 24-07, 1980.

[18] Н.М. Зуль, Р.Ш. Сагутдинов, А. Селивахин, А.П. Кузнецов, Е.А.

Кузнецов, «Устройство для контроля неполнофазной работы электрической сети

», Свидетельство СССР 2702174 / 24-07, 1981.

[19] А.И. Селивахин, И. Слонов, Р.Ш. Сагутдинов, А.П. Кузнецов,

«Устройство защиты от несимметричной работы трехфазной сети переменного тока

с изолированной нейтралью», Свидетельство СССР

2552532 / 24-07, 1981.

[20] Кузнецов А.П. , AA Кудрявцев, А.П. Рыжков, А.И. Селивахин,

Р.Ш. Сагутдинов, «Устройство защиты трехфазной сети переменного тока

от повреждений», Свидетельство СССР 2504305 / 24-07, 1980.

[21] А.И. Селивахин, М. Пронникова, Д. Якубовский, «Методика обнаружения неполнофазных режимов

в воздушных электрических сетях с изолированной нейтралью

», Свидетельство СССР 1950208 / 24-07, 1976.

[22] В.И. Сукманов, Р.Ш. Сагутдинов, В.И. Григорьев, «Устройство защиты

от обрыва и замыкания на землю в сети с изолированной нейтралью

», Свидетельство СССР 3411118 / 24-07, 1984.

[23] А. Ершов и О.Петров А.А. Устройство защиты от несимметричной работы

электрической сети с изолированной или некомпенсированной нейтралью

// Свидетельство СССР 2775470 / 24-07, 1981.

[24] Б.Н. Андрющенко, М. Загороднев, В. Шапошников, «Устройство

для сигнализации аварийных и незавершенных режимов в электрических сетях»,

Свидетельство СССР 38

/ 24-07, 1987.

[25] Попов Н. Клочков, «Устройство для обнаружения трехфазных сетей

с разомкнутыми фазными проводниками», Патент RU 94077,

2010.

[26] Р.Ш. Сагаутдинов, А. Селивахин, А.П. Кузнецов,

Ф.Д. Кузнецов, «Устройство для защиты районных воздушных линий электропередачи

с изолированной нейтралью от несимметричных режимов», Свидетельство СССР

2659280 / 24-07, 1980.

[27] С.А. Тропин, А.В. Хлопова, «Микропроцессорный счетчик как элементы защиты

при обрыве фазового провода

ВЛ 6-10 кВ» // Бюллетень ПНАПУ: безопасность и риск

Менеджмент.5, pp. 162-167, 2016.

[28] A.M. Ершов, О. Филатов, А. Хлопова, А. Запорожский,

р. Валеев, А.И. Сидоров, «Устройство защиты от обрывов

проводов воздушной линии с изолированной нейтралью

», Патент RU 2633803, 2017.

Терминология — введение

Напряжения, токи и цепи

Напряжения и токи можно представить как электрическое давление. Аналогия часто используется с водой в трубе; напряжение аналогично давлению воды.Напряжение — это то же самое, что разность потенциалов . Этот термин возникает потому, что напряжение — это потенциал для совершения работы.

Напряжение, строго говоря, всегда измеряется между двумя объектами; разность потенциалов между двумя точками. Однако принято определять землю как при нулевом напряжении. Затем мы можем говорить о напряжении отдельной точки или проводника с подразумеваемым добавлением «относительно земли».

Ток — это поток электроэнергии.Напряжение всегда будет пытаться управлять током. Управляемый ток размера зависит от сопротивления цепи. Если, например, напряжение возникает в воздушном зазоре, будет протекать незначительное количество тока, пока напряжение не станет настолько высоким, что воздух прорвется. Если напряжение возникает по проводнику, течет ток.

В металлах ток переносится электронами , элементарные частицы несут по одному отрицательному заряду каждая. Попутно обратите внимание на то, что электроны движутся так медленно, что, как правило, ни один электрон на самом деле не обтекает цепь.Хорошая аналогия — нитка мячей для пинг-понга в трубе. Когда вы толкаете конечный шар, все шары перемещаются (течет ток), но ни один шар не перемещается по всей длине.

Для подачи электроэнергии необходим полный контур . Если у вашей трубки закрытый конец, вы можете толкать мячи для пинг-понга с любой силой, и они могут немного сдавиться, но потока не будет. Чтобы иметь поток, вы должны превратить трубу в непрерывную петлю.

Хотя случается так, что в металлах ток переносится электронами, это не принципиально для природы тока.Любой заряженный объект, который можно заставить двигаться, может переносить ток. Когда воздух разрушается под высоким напряжением, ток частично переносится ионами , (молекулы воздуха, у которых были оторваны электроны), а при электролизе ток переносится ионами в растворе.

Мощность

Мощность — это произведение напряжения и тока. В электроэнергетике мы стараемся поддерживать напряжение более или менее постоянным и позволяем изменению мощности приспосабливаться к изменениям тока.

Соотношение «мощность = напряжение, умноженное на ток» применяется независимо от того, какие единицы измерения вы используете для измерения различных величин, при условии, что единицы согласованы друг с другом. Простейшие единицы измерения: В, , А, и Вт. ) = вольт (В) x килоампер (кА)

Электроэнергия передается по линиям передачи и распределительным сетям и используется потребителем в дальнем конце.Для передачи заданной мощности у вас может быть высокое напряжение и низкий ток или наоборот.

Однако ток вызывает нагрев . Проще говоря, это происходит потому, что электроны, двигаясь по проволоке, продолжают сталкиваться с атомами, составляющими проволоку, и эти столкновения вызывают нагрев. Нагрев увеличивается как квадрата тока.

Следовательно, для передачи заданного количества энергии, если вы используете низкое напряжение и большой ток, вы потратите гораздо больше энергии на нагрев проводов, чем при использовании высокого напряжения и низкого тока.Вот почему основная передача мощности выполняется при высоких напряжениях .

постоянного и переменного тока

В цепи постоянного тока (dc) напряжение и ток все время сохраняются в одном и том же направлении. Электроника с батарейным питанием, автомобильная электрика и железнодорожные магистрали к югу от Темзы — все это примеры цепей постоянного тока.

Однако большая часть передачи энергии осуществляется с помощью переменного тока (переменного тока). Частота в этой стране (и в других частях света, находящихся под влиянием британцев) составляет 50 герц (Гц).Америка использует 60 Гц. Один герц равен одному циклу в секунду . Один цикл состоит из напряжения и тока, начинающихся с нуля, плавно возрастающих до максимума в одном направлении, снижающихся до того же значения в противоположном направлении и возвращающихся к нулю. Электроэнергия делает это 50 раз в секунду, поэтому каждый цикл длится от пятидесяти секунды до двадцати миллисекунд.

В настоящее время постоянный ток используется в энергосистемах только там, где действительно необходимо передавать мощность на очень большие расстояния или когда вы хотите соединить две разные системы переменного тока, но не хотите, чтобы они были синхронизированы (e .грамм. Великобритания и Франция).

Что касается переменного тока, то большинство концепций, используемых для описания постоянного тока, все еще применимы, но требуют небольших изменений. Напряжение и ток по-прежнему означают одно и то же. Однако, поскольку напряжение (или ток) постоянно меняется, но вы хотите описать его одним значением, вы должны определить, какое напряжение или ток вы имеете в виду. Вы можете определить напряжение как максимальное значение , достигаемое напряжением в любом направлении. Это называется амплитудой .Однако обычно определяют другую величину, называемую напряжением или током «среднеквадратичное значение» . Rms означает «среднеквадратичное значение» . Для практических целей в электроэнергетике это просто постоянная часть амплитуды: среднеквадратичное значение = 0,71 x амплитуда, амплитуда = 1,41 x среднеквадратичное значение. (Коэффициент 1,41 — это квадратный корень из 2.) Среднеквадратичное значение используется потому, что переменный ток обычно оказывает такое же влияние, как и постоянный ток, когда его действующие значения такие же, как и у постоянного тока.

Значения в электроснабжении всегда выражаются в действительных величинах.Таким образом, 400 кВ является среднеквадратичным значением. Амплитуда (то есть максимальное напряжение) больше — 566 кВ.

Частоты и гармоники

Хотя электроснабжение в основном осуществляется с частотой 50 Гц, в любой практической энергосистеме всегда возникают небольшие значения тока и напряжения на других частотах. Эти частоты обычно точно кратны частоте сети и известны как гармоники . Таким образом, вторая гармоника равна 100 Гц, третья гармоника равна 150 Гц и т. Д.(Учтите, что музыканты считают свои гармоники иначе, чем инженеры-электрики!).

Электроэнергетика старается поддерживать как можно более низкий уровень гармоник, и, как правило, в системе передачи они составляют менее 1%. Гармоники, как правило, самые низкие в системе передачи и становятся больше в распределительных цепях и еще больше в домах. Третья гармоника (150 Гц) имеет тенденцию быть наиболее значительной.

Термин «частоты мощности» часто используется для обозначения как 50 Гц, так и первых нескольких гармоник.Их также можно описать как «чрезвычайно низкие частоты» или ELF, что определяется как частоты от 30 до 300 Гц.

Фазы

В идеале, в цепи переменного тока напряжение и ток точно равны в фазе , то есть они проходят через ноль в один и тот же момент времени, достигают своих максимумов вместе и т. Д. На практике они равны редко точно по фазе: есть разность фаз , выраженная в градусах . Другой способ выразить разность фаз — коэффициент мощности .Коэффициент мощности, равный единице, эквивалентен нулевой разности фаз. С потребителей, как правило, взимается дополнительная плата от своей компании-поставщика, если их коэффициент мощности слишком далеко от единицы. Однако некоторые разности фаз вносятся не заказчиком, а цепями, по которым передается электричество.

Тот факт, что напряжение и ток могут не совпадать по фазе, вносит некоторые тонкости в расчет мощности. Это приводит к терминам «активная мощность» и «реактивная мощность» и величинам «МВА» и «МВАр» .Когда мы переходим от постоянного тока к переменному, мы также должны расширить идею сопротивления , включив в него его партнеров по переменному току, реактивное сопротивление и полное сопротивление .

Для переменного тока так же, как и для постоянного тока, для протекания тока по-прежнему требуется замкнутая цепь. Многие цепи переменного тока похожи на цепи постоянного тока, поскольку имеют два провода («выход» и «назад» или «выход» и «возврат»). Однако в системе питания используются три провода вместо двух. Это известно как «трехфазное» электричество , и оно более эффективно, поскольку для передачи в три раза большей мощности требуется всего в полтора раза больше проводов (три вместо двух).

Три фазы несут напряжения и токи, которые номинально на 120 градусов не совпадают по фазе друг с другом. Их часто называют по цветам как удобные метки, обычно красный , желтый и синий .

Когда три фазы имеют не совсем одинаковое напряжение и не совпадают по фазам точно на 120 градусов (что на практике всегда, из-за характера питаемых нагрузок), было бы вполне возможно описать систему тремя отдельными напряжениями и их фазами.Однако инженеры-электрики склонны описывать одно и то же по-другому. Это система «напряжение прямой последовательности» , «напряжение обратной последовательности» и «напряжение нулевой последовательности» (сокращенно pps , nps и zps «Фаза» часто опускается, отсюда, например, «напряжение нулевой последовательности» ). Это имеет то преимущество, что напряжения обратной и нулевой последовательности обычно малы, и когда три фазы находятся под углом точно 120 градусов, они полностью исчезают.

подробнее о том, как токи nps и zps влияют на магнитные поля

Трехфазное электричество приводит к еще одной тонкости в напряжениях. Напряжение между любыми двумя из трех фаз в 1,73 раза (корень квадратный из трех) больше, чем напряжение между любой одной фазой и землей. Следовательно, вы должны решить, подавать ли напряжение между фазами или фаза-земля . Электроэнергетика почти всегда дает межфазные напряжения. Таким образом, 400 кВ — это 400 кВ между фазами и только 231 кВ между фазами и землей.Исключение составляет конечное напряжение распределения, которое может быть задано любым способом. 230 В — фаза-земля, а 400 В — фаза-фаза. Обратите внимание, что строго до согласования с Европой эти напряжения составляли 240 В и 415 В.

Некоторые порядки величины:

• Цепь национальной сети 400 кВ может передавать 1 кА в каждой из трех фаз, таким образом передавая мощность 700 МВт.
• Распределительная цепь 132 кВ может выдерживать ток 300 А в каждой из трех фаз, таким образом передавая мощность 70 МВт.
• Распределительная цепь 11 кВ может выдерживать ток 150 А в каждой из трех фаз, таким образом передавая мощность 3 МВт.
• Конечная распределительная цепь 400 В может выдерживать ток 200 А в каждой из трех фаз, таким образом передавая мощность 150 кВт.

(Помните, что эти напряжения представляют собой межфазные напряжения, напряжение между фазой и землей в 1,73 раза ниже. Таким образом (400 кВ / 1,73) x 1 кА x 3 = 700 МВт.)

Преобразование и хранение электроэнергии

Напряжения изменяются трансформатором .Трансформаторы очень эффективны — около девяноста процентов — поэтому мощность проходит через трансформатор с очень небольшим потреблением. Подстанция — это просто один или несколько трансформаторов плюс соответствующее распределительное устройство , и т. Д.

Для практических целей электричество переменного тока не может храниться в больших количествах. Небольшие количества электроэнергии хранятся в полях, например в трансформаторе и в районе ЛЭП. С помощью переменного тока единственный способ хранить большое количество электроэнергии в течение значительных периодов времени — это преобразовать электрическую энергию в какую-либо другую форму энергии, которая может быть сохранена (например,грамм. гравитационная потенциальная энергия в аккумуляторе с накачкой (), химическая энергия в аккумуляторе (). Электроэнергия проходит через системы передачи и распределения, но нигде в них не хранится в обычном понимании.

Поля

Поле — очень общее понятие в физике для области пространства, где существует величина с определенным значением в каждой точке области. У вас может быть поле практически из чего угодно, которое изменяется в пространстве: например, температуры, , а также более распространенные гравитационные и электрические и магнитные поля .

Термин «поле», однако, обычно используется только для вещей, которые способны оказывать силу . Формально поле определяется силой, которую оно оказывает на помещенный в него объект. Таким образом, формально гравитационное поле — это сила, действующая на единицу массы, электрическое поле — это сила, действующая на единичный электрический заряд, а магнитное поле может быть определено в терминах силы, действующей на единичный магнитный заряд. (На самом деле, магнитный заряд, вероятно, является плодом воображения физиков, но он имеет свое применение в качестве концепции, хотя почти наверняка не существует на самом деле.)

На практике более полезно рассматривать как электрические, так и магнитные поля как области вокруг электрических проводников, в которых эффекты могут ощущаться или измеряться. Электрические поля можно измерить, потому что они действуют на заряды; Магнитные поля можно измерить, потому что они оказывают силу на движущиеся заряды, то есть ток.

Электрические поля создаются напряжениями , независимо от того, какой ток протекает и действительно ли он вообще течет. Магнитные поля создаются токами , независимо от напряжения.

Поле в любой точке создается всеми окружающими его источниками. Если доминирует один единственный источник, поле будет иметь простую форму. Если есть несколько значимых источников, поле может быть довольно сложным.

Поля меняются во времени так же, как напряжение или ток, которые их создают. Таким образом, цепи постоянного тока создают поля постоянного тока (все время в одном и том же направлении), а цепи с частотой 50 Гц создают поля, которые меняют направление.

Если у нас один источник переменного тока или однофазная цепь, поле в любой точке просто колеблется взад и вперед по прямой линии. Это известно как линейная поляризация , . Если у нас более одного источника, например в трехфазной цепи поле больше не должно колебаться по прямой линии. На самом деле он очерчивает эллипс . Это известно как «эллиптическая поляризация» . Крайний случай — круговая поляризация .

Подробнее об эллиптической поляризации

Земля имеет естественное электрическое и магнитное поле.Это как статические поля, так и поля постоянного тока. Любые поля, создаваемые энергетической системой, накладываются поверх этих естественных полей. Магнитные поля с частотой 50 Гц часто (но не всегда) меньше поля Земли (которое составляет около 50 мкТл). Когда магнитное поле 50 Гц меньше статического, оно не влияет на среднее поле с течением времени; он просто делает поле немного больше в течение половины цикла и немного меньше во время второй половины.

Излучение

Хотя электрические поля создаются напряжением, а магнитные поля — токами, после их создания они могут взаимодействовать друг с другом.Переменное магнитное поле индуцирует электрическое поле. Взаимодействие описывается уравнениями Максвелла .

Уравнения Максвелла очень просто записать, но сложнее решить. Однако для настоящих целей достаточно знать, что на высоких частотах уравнения Максвелла работают таким образом, что электрическое и магнитное поле всегда связаны вместе как излучение . Они расположены под прямым углом друг к другу и распространяются со скоростью света.

В принципе, эта связь возникает на любой частоте. На практике он сильнее всего на высоких частотах и ​​постепенно ослабевает на более низких частотах. На частоте 50 Гц связь настолько мала, что излучение незначительно, и, по сути, электрическое и магнитное поля являются отдельными объектами, которые могут создаваться независимо. Таким образом, говорить о «излучении» на частоте 50 Гц некорректно.

подробнее об излучении

Один из способов отличить высокие частоты, где излучение действительно возникает, от низких частот, где его нет, — это подумать о длине волны .Длина волны — это расстояние между двумя последовательными циклами волны. Он всегда связан с частотой формулой длина волны = скорость света / частота . скорость света составляет 3х10 ⁸ метра в секунду. Для 50 Гц длина волны очень большая, 6000 км . Радиоволны имеют длины волн, например 1500 м, микроволновые печи напр. 12 см, видимый свет напр. миллионная доля метра, рентгеновские лучи, например миллиардная метра.

Критерием излучения является то, находитесь ли вы в пределах одной длины волны от источника.Если у вас меньше длины волны, излучение будет слабым. Если ваша длина превышает длину волны, излучение будет значительным. Эти два режима называются областью «ближнего поля» и областью «дальнего поля» . При 50 Гц мы всегда находимся в пределах одной длины волны, 6000 км, от источника, поэтому мы всегда находимся в области ближнего поля, и излучение всегда незначительно.

Альтернативный термин для полей в области, где излучение незначительно, — «квазистатические поля» .

Физик всегда будет говорить о «электрических полях» , «магнитных полях» или «электромагнитном излучении» . Когда мы используем аббревиатуру «ЭМП», мы имеем в виду «электрические и магнитные поля» . Термин «электромагнитные поля» не имеет очень четкого значения, но обычно включает в себя как электрические, так и магнитные поля.

% PDF-1.7 % 1 0 obj> эндобдж 2 0 obj> эндобдж 3 0 obj> эндобдж 4 0 obj> эндобдж 5 0 obj> / Metadata 468 0 R / Outlines 559 0 R / Pages 10 0 R / StructTreeRoot 247 0 R / ViewerPreferences 360 0 R >> эндобдж 6 0 obj> эндобдж 7 0 obj> эндобдж 8 0 obj> эндобдж 9 0 obj> эндобдж 10 0 obj> эндобдж 11 0 obj> эндобдж 12 0 obj> эндобдж 13 0 obj> эндобдж 14 0 obj> эндобдж 15 0 obj> / MediaBox [0 0 595.2 841.8] / Parent 10 0 R / Resources> / ExtGState> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / StructParents 0 / Tabs / S >> эндобдж 16 0 obj> эндобдж 17 0 obj> эндобдж 18 0 obj> эндобдж 19 0 obj> эндобдж 20 0 obj> эндобдж 21 0 obj> эндобдж 22 0 obj> эндобдж 23 0 obj> эндобдж 24 0 obj> эндобдж 25 0 obj> эндобдж 26 0 obj> эндобдж 27 0 obj> эндобдж 28 0 obj> эндобдж 29 0 obj> эндобдж 30 0 obj> эндобдж 31 0 объект> эндобдж 32 0 obj> эндобдж 33 0 obj> эндобдж 34 0 obj> эндобдж 35 0 obj> эндобдж 36 0 obj> эндобдж 37 0 obj> эндобдж 38 0 obj> эндобдж 39 0 obj> эндобдж 40 0 obj> эндобдж 41 0 объект> эндобдж 42 0 obj> / BS> / F 4 / Rect [152.74 33,95 248,5 47,749] / Подтип / Ссылка >> эндобдж 43 0 obj> эндобдж 44 0 obj> эндобдж 45 0 obj> эндобдж 46 0 obj> эндобдж 47 0 obj> эндобдж 48 0 obj> эндобдж 49 0 obj> эндобдж 50 0 obj> эндобдж 51 0 obj> эндобдж 52 0 obj> эндобдж 53 0 obj> эндобдж 54 0 obj> эндобдж 55 0 obj> эндобдж 56 0 obj> эндобдж 57 0 obj> эндобдж 58 0 obj> эндобдж 59 0 obj> эндобдж 60 0 obj> эндобдж 61 0 объект> эндобдж 62 0 obj> эндобдж 63 0 obj> эндобдж 64 0 obj> эндобдж 65 0 obj> эндобдж 66 0 obj> эндобдж 67 0 obj> эндобдж 68 0 obj> эндобдж 69 0 obj> эндобдж 70 0 obj> эндобдж 71 0 объект> эндобдж 72 0 obj [77 0 R] эндобдж 73 0 obj> эндобдж 74 0 obj> эндобдж 75 0 obj [70 0 R 151 0 R 146 0 R 156 0 R 161 0 R 166 0 R 166 0 R 166 0 R 171 0 R 176 0 R 181 0 R 186 0 R 186 0 R 186 0 R 190 0 R 195 0 R 200 0 R 200 0 R 200 0 R 200 0 R 200 0 R 204 0 R 209 0 R 209 0 R 209 0 R 142 0 R 162 0 R 172 0 R 172 0 R 177 0 R 177 0 R 187 0 R 187 0 R 191 0 R 191 0 R 201 0 R 201 0 R 205 0 R 205 0 R 215 0 R 215 0 R 220 0 R 220 0 R 234 0 R 244 0 R 254 0 R 263 0 R 273 0 R 287 0 297 0 R 307 0 R 317 0 R 327 0 R 342 0 R 352 0 R 361 0 R 370 0 R 380 0 R 395 0 R 404 0 R 414 0 R 424 0 R 433 0 R 446 0 R 455 0 R 464 0 R 473 0 R 481 0 R 493 0 R 501 0 R 509 0 R 517 0 R 525 0 R 537 0 R 545 0 R 6 0 R 16 0 R 24 0 R 38 0 R 48 0 R 58 0 R 68 0 R 78 0 R 93 0 R 103 0 R 103 0 R 113 0 R 113 0 R 122 0 R 122 0 R 131 0 R 136 0 R 85 0 R 105 0 R 115 0 R 115 0 R 119 0 R 119 0 R 129 0 133 0 R 133 0 R 143 0 R 148 0 R 148 0 R 148 0 R 158 0 R 163 0 R 163 0 R 178 0 R 188 0 R 197 0 R 206 0 R 216 0 R 231 0 R 240 0 R 250 0 R 260 0 R 269 0 R 283 0 R 293 0 R 303 0 R 313 0 R 323 0 R 338 0 R 348 0 R 35 7 0 R 366 0 R 376 0 R 391 0 R 400 0 R 410 0 R 420 0 R 429 0 R 443 0 R 452 0 R 460 0 R 470 0 R 478 0 R 490 0 R 498 0 R 498 0 R 498 0 498 0 R 506 0 R 506 0 R 506 0 R 506 0 R 514 0 R 514 0 R 522 0 R 522 0 R 534 0 R 542 0 R 2 0 R 12 0 R 21 0 R 35 0 R 44 0 R 54 0 R 64 0 R 74 0 R 89 0 R 99 0 R 109 0 R 118 0 R 128 0 R 132 0 R] эндобдж 76 0 obj> эндобдж 77 0 obj> эндобдж 78 0 obj> эндобдж 79 0 obj> эндобдж 80 0 obj> эндобдж 81 0 объект> эндобдж 82 0 объект> эндобдж 83 0 obj> эндобдж 84 0 obj> эндобдж 85 0 obj> эндобдж 86 0 obj> эндобдж 87 0 obj> эндобдж 88 0 obj> эндобдж 89 0 obj> эндобдж 90 0 obj> эндобдж 91 0 объект> эндобдж 92 0 obj> эндобдж 93 0 obj> эндобдж 94 0 obj> эндобдж 95 0 obj> эндобдж 96 0 obj> эндобдж 97 0 obj> эндобдж 98 0 obj> эндобдж 99 0 obj> эндобдж 100 0 obj> эндобдж 101 0 obj> эндобдж 102 0 объект> эндобдж 103 0 obj> эндобдж 104 0 объект> эндобдж 105 0 obj> эндобдж 106 0 obj> эндобдж 107 0 obj [112 0 R] эндобдж 108 0 obj> эндобдж 109 0 obj> эндобдж 110 0 obj> эндобдж 111 0 obj> эндобдж 112 0 obj> эндобдж 113 0 объект> эндобдж 114 0 obj> эндобдж 115 0 obj> эндобдж 116 0 obj> эндобдж 117 0 obj> эндобдж 118 0 объект> эндобдж 119 0 объект> эндобдж 120 0 obj> эндобдж 121 0 объект> эндобдж 122 0 obj> эндобдж 123 0 obj> эндобдж 124 0 obj> эндобдж 125 0 obj> эндобдж 126 0 объект> / MediaBox [0 0 595.2 841.8] / Parent 10 0 R / Resources> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject >>> / StructParents 1 / Tabs / S >> эндобдж 127 0 obj> эндобдж 128 0 объект> эндобдж 129 0 obj> эндобдж 130 0 obj> эндобдж 131 0 объект> эндобдж 132 0 obj> эндобдж 133 0 объект> эндобдж 134 0 obj> эндобдж 135 0 obj> / BS> / F 4 / Rect [54.45 654.11 91.162 665.61] / StructParent 2 / Subtype / Link >> эндобдж 136 0 obj> эндобдж 137 0 obj> эндобдж 138 0 obj> эндобдж 139 0 obj> эндобдж 140 0 obj> / BS> / F 4 / Rect [89.162 654,11 140,31 665.61] / StructParent 3 / Подтип / Ссылка >> эндобдж 141 0 объект> эндобдж 142 0 объект> эндобдж 143 0 объект> эндобдж 144 0 obj> эндобдж 145 0 obj> / BS> / F 4 / Rect [138,31 654,11 183,36 665,61] / StructParent 4 / Subtype / Link >> эндобдж 146 0 obj> эндобдж 147 0 объект> эндобдж 148 0 объект> эндобдж 149 0 объектов> эндобдж 150 0 obj> эндобдж 151 0 объект> эндобдж 152 0 obj> эндобдж 153 0 obj> эндобдж 154 0 obj> эндобдж 155 0 obj> эндобдж 156 0 obj> эндобдж 157 0 obj> эндобдж 158 0 объект> эндобдж 159 0 объектов> эндобдж 160 0 obj> транслировать

Потребители низкого напряжения — Руководство по устройству электроустановок

Трехфазная передача высокого напряжения

Трехфазная передача высокого напряжения , в основном трехфазная передача высокого напряжения ( DHÜ или HDÜ ; английский переменный ток высокого напряжения , HVAC ) это самый важный метод передачи электрической энергии.Как правило, трехфазный переменный ток с частотой сети 50 Гц, в некоторых странах также 60 Гц, используется в электросетях для передачи и распределения электроэнергии, а также в сетях передачи постоянного тока высокого напряжения (HVDC). также используются в некоторых случаях.

Общие

В Германии максимальное напряжение, используемое для трехфазной высоковольтной передачи, составляет 380 кВ, в других странах иногда используется напряжение до 1200 кВ.В зависимости от физических условий сети передачи, точка звезды при трехфазной передаче высокого напряжения обрабатывается по-разному в рамках компенсации замыкания на землю. Для длительных передач при высоком напряжении точка звезды обычно жестко заземлена.

Высоковольтные передачи экономичны только до определенной длины или расстояния между генератором (электростанцией) и потребителем; Требуемая реактивная мощность и материальные затраты на передачу играют важную роль.Передача постоянного тока высокого напряжения (HVDC), как правило, является более экономичным методом для передачи больших объемов энергии и длинных линий или подводных кабелей с высокой емкостной нагрузкой. Однако HVDC пока не может работать в виде взаимосвязанной сети, возможны только прямые соединения конечной точки между двумя точками.

Для этой цели сети с трехфазной высоковольтной передачей могут быть более легко объединены, и могут быть созданы взаимосвязанные сети, такие как европейская взаимосвязанная система, поскольку в дополнение к параметру узловых напряжений положение фазы и, связанные с ним параметры активной и реактивной мощности доступны независимо.С помощью фазового сдвига специальные устройства, такие как фазовые трансформаторы или унифицированный контроллер потока мощности, могут использоваться в сети переменного напряжения, целевые потоки мощности на определенных линиях в ячеистой сети могут устанавливаться и контролироваться. Различают так называемое продольное и поперечное управление. Математические основы и методы управления потоком нагрузки в связанных сетях, работающих от переменного напряжения, были разработаны Эдит Кларк в начале 20 века.

история

Подача электроэнергии с самого начала требовала использования электрических генераторов, которые по физическим причинам могут генерировать только переменное напряжение. Первоначальные попытки произвести из него постоянный ток и, таким образом, управлять электросетью потерпели неудачу (см. Текущую войну). Выдающиеся преимущества надежных трехфазных асинхронных машин по сравнению со всеми другими типами электродвигателей были быстро признаны, и повсеместно были внедрены трехфазные сети.Несмотря на определенные недостатки, это все еще современное состояние.

Первая передача высокого напряжения трехфазным током была осуществлена ​​в 1891 году по случаю международной выставки электроэнергии под руководством Михаила Доливо-Добровольского. Трехфазная линия электропередачи Лауффен — Франкфурт протяженностью 175 км передавала трехфазный ток напряжением от 15 до 25 кВ.

В 1912 году между Лауххаммером и Ризой была проведена первая трехфазная высоковольтная передача 110 кВ.17 апреля 1929 года, когда была введена в эксплуатацию линия RWE север-юг, состоялась первая трехфазная высоковольтная передача 220 кВ. Мачты линии север-юг уже частично спроектированы для размещения электрических цепей на 380 кВ.

Однако первая трехфазная высоковольтная передача 380 кВ между Людвигсбургом-Хоэнеком и Роммерскирхеном не была введена в эксплуатацию в Германии до 5 октября 1957 года. В 1967 году Hydro-Québec в Канаде выполнила первую трехфазную высоковольтную передачу на 765 кВ, а в 1982 году в Советском Союзе — на 1200 кВ.

Другие способы передачи электроэнергии:

Сети

В электроснабжении различаются следующие сети:

литература

• Адольф Дж. Шваб: Электроэнергетические системы — производство, транспортировка, передача и распределение электроэнергии . Springer Verlag, 2006, ISBN 3-540-29664-6.

моделирование многозаземленной низковольтной сети

Hi Peter

Не знаю, определили ли вы уже причину своей проблемы (если да, дайте нам знать).Тем не менее, я попытался запустить ваш код, приведенный ниже, и результаты выглядят разумными на первый взгляд (то есть 1pu на исходной шине и 1,02 на стороне LV, при номинальном напряжении 400 В). Возможно, проблема может заключаться в другой части кода. Единственное, что я заметил (но, опять же, похоже, что это не влияет на симуляцию; вероятно, OpenDSS делает хорошее предположение по этому поводу), это количество фаз в объявлениях нагрузки, которые в вашем коде отсутствуют. К вашему сведению, я использую версию OpenDSS 7.6.4.88 (хотя я не помню никаких новостей о значении pu, обновление, если вы используете старую версию, не должно быть вредным).

Наконец, как вы, наверное, знаете, OpenDSS не является решателем на основе pu. Следовательно, это должно влиять только на «визуализацию» результатов в отчете, а не на надежность абсолютной ценности ваших результатов.

 прозрачный

новая схема.Тест basekv = 22 pu = 1

Новый линейный код.LVUG8 nphases = 4 R1 = 0,171 X1 = 0,081 R0 = 0,557 X0 = 0,376 Единицы = км
Новый линейный код.LVUG9 nphases = 4 R1 = 1,195 X1 = 0,1 R0 = 2,141 X0 = 1,552 единиц = км

Новый трансформатор.TR_Cypress Phases = 3 обмотки = 2 шины = [sourcebus.1.2.3, LoadBus8.1.2.3.4] Conns = [Delta Wye] kVs = [22 0,415] kVAs = [300 300] XHL = 4 rneut = 1

Новая нагрузка.LOAD8 Bus1 = LoadBus8.1.2.3.4 кВ = 0,415 кВА = 150 PF = 0,9

Новая линия.LINE7 Bus1 = LoadBus8.1.2.3.4 Bus2 = LoadBus9.1.2.3.4 Linecode = LVUG8 Длина = 168,6 единиц = м
Новая линия.LINE8 Bus1 = LoadBus9.1.2.3.4 Bus2 = LoadBus10.1.2.3.4 Linecode = LVUG8 Длина = 21,5 единиц = м
Новая линия.LINE8a Bus1 = LoadBus10.1.2.3.4 Bus2 = LoadBus10a.1.2.3.4 Linecode = LVUG9 Длина = 5 единиц = м
Новая линия.LINE8b Bus1 = LoadBus10.1.2.3.4 Bus2 = LoadBus10b.1.2.3.4 Linecode = LVUG9 Длина = 5 единиц = м

Новая нагрузка.LOAD10a Bus1 = LoadBus10a.1.2.3.4 кВ = 0,415 кВА = 10 PF = 0,9 rneut = 100
Новая нагрузка.LOAD10b Bus1 = LoadBus10b.1.2.3.4 кВ = 0,415 кВА = 10 PF = 0,9 rneut = 100

установить базовое напряжение = [22 0,400]
расчётное напряжение

решать

! В последний момент
Показать элементы LN напряжения
Показать напряжение LL
Показать несоответствие базы кВ
 

Regards
Andrea

Трехфазные реле напряжения | РЭЛСиС

* Срабатывание реле (переключение выходных контактов) происходит при понижении однофазного напряжения (при Uph в двух других фазах), а также при симметричном понижении напряжений фаз.