Феррорезонанс в сетях
с изолированной нейтралью
с изолированной нейтралью
канд. техн. наук Поляков В.С.
1. Анализ причин повреждений оборудования в сетях
с
изолированной нейтралью
Значительное число повреждений оборудования в сетях
с изолированной нейтралью вызвано феррорезонансом, так как это явление вызывает
перенапряжения или сверхтоки, на воздействие которых оборудование не рассчитано
и от которых оно не защищено. Кроме того, феррорезонанс возникает чаще, чем
другие виды воздействий, и особенно опасен тем, что длительность его
существования неограниченна.
Феррорезонанс - это резонанс в цепи, содержащей
хотя бы один ферромагнитный элемент.
Ферромагнитными элементами в электрических сетях
являются силовые трансформаторы, дугогасящие реакторы, измерительные
трансформаторы тока и напряжения, электродвигатели, то есть все аппараты, в
которых имеется катушка с ферромагнитным (стальным) сердечником. Особенностью
катушки с ферромагнитным сердечником является нелинейная зависимость тока от
напряжения (потока).
В обычных
условиях в такой цепи нет условий для возбуждения резонанса, то есть
незатухающих колебаний. Однако, при воздействиях на ферромагнитный элемент,
приводящих к насыщению сердечника, происходит плавное изменение индуктивности
этого элемента, что создаёт возможность возникновения резонанса между индуктивностью
и ёмкостью.
При этом если в
схеме замещения сети ёмкость и индуктивность включены последовательно с
источником переменного напряжения, то возникает резонанс напряжений, сопровождающийся
существенным увеличением напряжения на ёмкости и на всех элементах сети,
соединённых электрически с этой ёмкостью. В этом случае говорят о феррорезонансных
перенапряжениях.
В случае, если
ёмкость и индуктивность ферромагнитного элемента соединены параллельно с
источником переменного напряжения, то возникает резонанс токов, сопровождающийся
существенным увеличением в индуктивности и ёмкости сети. В этом случае говорят
о феррорезонансных сверхтоках.
как например при неполнофазных режимах. Если
же ёмкость и нелинейная индуктивность В обзорах
отказов упоминаются повреждения трансформаторов напряжения, электродвигателей,
комплектных распределительных устройств наружной установки (КРУН), нелинейных
ограничителей перенапряжений (ОПН) и вентильных разрядников. Считается, что эти
повреждения происходят из-за возникновения внутренних перенапряжений.
Достаточными основаниями для такой квалификации является отсутствие компенсирующих
устройств в сети, где необходима их
установка согласно требований Правил технической эксплуатации (ПТЭ) [1] , при
наличии дугового замыкания или просто любого однофазного замыкания на
"землю" в начальной стадии
развития повреждения. Столь
упрощенный подход не позволяет выявить истинные причины повреждений
оборудования, а следовательно,
разработать эффективные меры по предотвращению подобных случаев. В ряде случаев
повреждения квалифицируются по причине
возникновения внутренних
перенапряжений в условиях, когда вообще невозможно их возникновение, например,
когда события начинаются с междуфазного короткого замыкания (КЗ). Правда,
развитие таких повреждений сопровождается перекрытием больших
воздушных промежутков, причем
не только в комплектных распредустройствах, где все изоляционные промежутки
сокращены, но и в закрытых распредустройствах
обычного исполнения с достаточно большими изоляционными расстояниями, что
создает впечатление воздействия перенапряжений большой кратности.
На самом деле перекрытие таких больших воздушных
промежутков вызвано воздействием тока междуфазного КЗ на дефектные контактные соединения....
ссылку на полный документ смотрите в верху
Список
литературы
1. Правила
технической эксплуатации электрических станций и сетей. Изд., 13-е, перераб. и доп. М.: Энергия, 1977 (Минэнерго
СССР). - 288 с.
2. Алексеев В.Г.,
Зихерман М.Х. Феррорезонанс в сетях 6 -
10 кВ. - Электрические станции, 1978, № 1, с. 63 - 65.
3. Петров О.А.
Смещение нейтрали при пофазных отключениях и обрывах фаз в компенсированной
сети. - Электрические станции, 1972, № 9, с. 557 - 61.
4. Халилов Ф.Х. Еще
раз о дуговых перенапряжениях в распределительных сетях 6 - 35 кВ . -
Промышленная энергетика, 1985, № 2, с. 35 - 37.
5. Халилов Ф.Х.
Коммутационные перенапряжения в сетях 6 - 10 кВ. - Промышленная энергетика,
19855, № 11, с. 37 - 41.
6. Калантаров Н.Л.,
Цейтлин Л.А. Расчёт индуктивностей. Справочная книга, 3-е изд., перераб. и доп.
Л.; Энергоатомиздат.1966, с. 288
7. Решение № Э-З/87 Главтехуправления Минэнерго СССР от
25.02.87. О замене измерительных трансформаторов НТМИ-10. М.: Союзтехэнерго
8. Petersen W. Suppression of arcing grounds
through neutral resistors and lightning arresters Е.T.Z., 39, 1918, 341.
9. Разъяснения к
решению Главтехуправления № Э-18/72 "О защите электроустановок напряжением З-35
кВ от внутренних перенапряжений”.М.: ОРГРЭС /Экспресс-информация, сер.
Эксплуатация оборудования энергосистем, 1974,
№ 31/159
10. Поляков В.С. О
режиме нейтрали сетей напряжением 6-35 кВ. В сб. Тезисы докладов симпозиума
"Теоретические и Электрофизические проблемы повышения надёжности и
долговечности изоляции сетей с изолированной и резонансно-заземлённой
нейтралью”.Таллин,1989
11. Решение
симпозиума "Теоретические и электрофизические проблемы повышения надежности и
долговечности изоляции сетей с изолированной и резонансно-заземлённой
нейтралью” Таллинн, 18-19 апреля 1989г ТПИ
12. О защите от
замыканий на землю сети 6,3 кВ собственных нужд ТЭС и АЭС. Директивное указание
№ 2799-Э 29.09.86. М.:
Атомтеплоэлектропроект, ГУКС Минэнерго СССР.
13. Беляков Н.Н., Захерман М.Х. Исследование характеристик
намагниченных силовых трансформаторов сверхвысокого напряжения., Труды ВНИЭЭ. Выпуск
ХХХIV. М.: Энергия, № 3, с.46-58
| 
