6.9.2 Выбор и проверка проходных изоляторов
Выбираем проходной изолятор для наружно внутренней установки ИП – 10/630 – 750УХЛ1, расчетная сила, действующая на изолятор, находится по формуле:
Для данного изолятора по таблице 5.7:
Так как Imax < IномиFрасч < Fдоп, то проходной изолятор ИП – 10/630 – 750УХЛ1 выбран верно.
7. Спецвопрос. Исследование схем работы автоматического управления дугогасящего реактора.
В современном промышленном мире любое отключение электроэнергии приводит к самым печальным и непредсказуемым последствиям. В августе и сентябре 2003 года, аварии в энергосетях потрясли почти все промышленные страны.
В подавляющем большинстве подобных случаев причинами аварии являются перенапряжения в том числе, возникающие в случае однофазных замыканий на землю.
Как правило, экономический ущерб от подобного рода ситуаций может достигать десятков и даже сотен тысяч рублей.
Способ заземления нейтрали в сетях 6-35 кВ является достаточно важной характеристикой. Он определяет:
- ток в месте повреждения и перенапряжения на неповрежденных фазах
при однофазном замыкании;
- схему построения релейной защиты от замыканий на землю;
- уровень изоляции электрооборудования;
- выбор аппаратов для защиты от грозовых и коммутационных перенапряжений (ограничителей перенапряжений);
- допустимое сопротивление контура заземления подстанции;
- безопасность персонала и электрооборудования при однофазных замыканиях.
В настоящее время в мировой практике используются следующие способы заземления нейтрали сетей среднего напряжения (термин «среднее напряжение» используется в зарубежных странах для сетей с диапазоном рабочих напряжений 1-69 кВ):
- глухозаземленная (непосредственно присоединенная к заземляющему контуру);
- заземленная через дугогасящий реактор;
- заземленная через резистор (низкоомный или высокоомный).
В России., согласно п, 1.2.16 последней редакции ПУЭ, введенных в действие с 1 января 2003 г. «. работа электрических сетей напряжением 3-35 кВ может предусматриваться как с изолированной нейтралью, так и с нейтралью, заземленной через дугогасящий реактор или резистор».
Таким образом, в настоящее время, в сетях 6-35 кВ в России разрешены к применению все принятые в мировой практике способы заземления нейтрали.
В сетях 6-35 кВ, работающих в режиме изолированной или резонанснозаземленной нейтрали, внутренние перенапряжения являются причиной значительного числа аварий. Наиболее частым видом опасных перенапряжений являются перенапряжения при дуговых замыканиях (ОДЗ), возникающие в случае однофазных замыканий на землю (033). Их доля среди всех видов аварий значительна (до 80%). Такие перенапряжения часто существуют в виде переходных процессов при перемежающейся дуге и опасны для электроустановок высокими кратностями перенапряжений Uпер=3-3,5Uф, своей продолжительностью и широтой охвата сети, электрически связанной с местом повреждения.
Заземление нейтралей через дугогасящие реакторы компенсирует емкостные токи в месте замыкания и снижает в ряде случаев величины перенапряжений. Однако остается опасность возникновения больших кратностей перенапряжений при сочетании ОДЗ и неполнофазных режимов, возникающих при замедленной работе или отказе фаз выключателя и неточной настройке дугогасящего реактора. Используемая заводская автоматическая настройка реактора в силу инерционности и имеющегося допуска в настройке не позволяет полностью устранить максимальные кратности возникающих перенапряжений.
Значительную долю нарушений составляют повреждения вследствие феррорезонансных перенапряжений. Наиболее часто отмечаются выходы из строя измерительных трансформаторов напряжения при длительных перемежающихся дуговых замыканиях на землю. Вызывая относительно невысокие перенапряжения, они сопровождаются повышенными токами в обмотках, что приводит к термической неустойчивости и перегоранию обмоток.
Все применяемые способы ограничения перенапряжений основаны на использовании методов и средств, способствующих стеканию зарядов на землю, появляющихся в трехфазной сети, например, при дуговых замыканиях на землю и приводящих к появлению напряжения смещения нейтрали.
Использование ОПН, уровни срабатывания которых удается приблизить к величинам допустимых кратностей кратковременных перенапряжений, недостаточно. Такие уровни ограничения позволяют снизить коммутационные, но не устраняют феррорезонансные и дуговые перенапряжения, которые могут длительно существовать с величинами менее чем 2,8Uф. Длительные перенапряжения таких уровней опасны для ослабленной изоляции устаревших двигателей, обмоток трансформаторов напряжения и самих ОПН.
В настоящее время распределительные сети 3-35 кВ, особенно городские, достаточно резервированы и подготовлены как к более полной автоматизации, так и к переходу к работе с резистивно заземленными нейтралями.
В этом случае снижение дуговых перенапряжений достигается заземлением нейтрали сети через активное сопротивление [1]. Исключается и повреждение трансформаторов напряжения. В зависимости от конструктивного исполнения и величины сопротивления возможно ограниченное и постоянное подключение резистора в режиме ОЗЗ.
В первом варианте резистор рассчитывается на ограниченную мощность, что допускает протекание токов ОЗЗ в течение короткого времени, не более 1-10 сек. За это время должно быть обеспечено срабатывание специальной селективной защиты, отключающей поврежденный фидер.
Во втором варианте резистор функционирует в длительном режиме до устранения аварии. Это позволяет демпфировать перенапряжения в течение времени существования ОЗЗ и обеспечить непрерывность электроснабжения.
Выбор схемы подключения и величины резистора является оптимизационной задачей.
Варианты заземления через резистор
При 033 в сетях с заземленной через резистор нейтралью во всех присоединениях протекают собственные емкостные токи, а в поврежденном присоединении, кроме того, протекает активный ток, создаваемый резистором. Это принципиальное отличие позволяет решить две важные задачи:
- селективно определить поврежденное присоединение (за счет применения простых релейных защит, действующих на отключение или сигнал) и незамедлительно принять меры по устранению повреждения;
- существенно ограничить уровень дуговых перенапряжений при 033 и исключить феррорезонансные процессы (при этом появляется возможность защиты оборудования ПС с помощью ОПН с более низким остающимся напряжением при коммутационном импульсе).
Применяются три варианта заземления нейтрали сетей 6-35 кВ через резистор: низкоомное, высокоомное и комбинированное.
Низкоомное резистивное заземление нейтрали применяется в случаях, когда 033 должно быть селективно отключено в течение минимально возможного времени. При этом ток в нейтрали должен быть достаточным для работы релейной защиты на отключение.
Высокоомное резистивное заземление нейтрали целесообразно применять в случаях, когда сеть должна иметь возможность длительной работы в режиме 033 до обнаружения места 033. При этом ток в нейтрали должен быть такой величины, чтобы исключить появление опасных дуговых перенапряжений и снижение электробезопасности, но быть достаточным для определения поврежденного присоединения и работы релейной защиты на сигнал.
Комбинированное заземление нейтрали осуществляется путем присоединения высокоомного резистора параллельно ДГР и позволяет снижать уровень перенапряжений при неточной настройке ДГР, а также способствует работе на сигнал релейных защит.
Подходы к выбору резистора
Выбор типа резистора для заземления нейтрали производится по трем основным критериям:
Резистор должен обеспечивать снижение уровня дуговых перенапряжений.
Сопротивление резистора в нейтрали должно гарантировать протекание активного тока в поврежденном присоединении, достаточного для действия релейных защит на сигнал или на отключение поврежденного присоединения.
При заземлении нейтрали через резистор должны соблюдаться условия электробезопасности для людей при 033 на ПС и РП с учетом существующего нормирования величины допустимого напряжения прикосновения.
Основной параметр резистора - его активное сопротивление Р, величина которого выбирается по критерию снижения уровня перенапряжений и затем может корректироваться по условиям работы релейной защиты и условию электробезопасности.
1-й критерий выбора резистора. Снижение уровня перенапряжений
Аналитически и экспериментально установлено, что наибольшая эффективность защиты сетей от дуговых перенапряжений достигается при условии, что активная составляющая тока замыкания 1за , создаваемая резистором, больше суммарного емкостного тока сети 1с.
При определенных трудностях выполнения условия 1за ≥ 1с допускается при выборе сопротивления резистора использовать менее жесткое условие 1за ≥ 0,5 • 1с
2-й критерий выбора резистора. Гарантия работы РЗА
Защита от 033 в сети организуется на всех присоединениях. Устанавливается максимальная токовая защита нулевой последовательности с действием на отключение присоединений без выдержки времени при низкоомном резистивном заземлении нейтрали и с действием на сигнал при высокоомном резистивном заземлении нейтрали и при комбинированном заземлении нейтрали.
Селективность защит нулевой последовательности присоединений определяется тем, что активная составляющая тока 033 протекает только через поврежденное присоединение. Тип резистора по критерию работы РЗА выбирается в соответствии с условием:
где 13 - ток замыкания на землю за вычетом емкостного тока рассматриваемого присоединения, А;
1С з - максимальный ток уставки защиты из всех присоединений, А.
Ток уставки защиты 1СЗ определяется по выражению:
где 1сп - первичный емкостный ток нулевой последовательности, протекающий по
рассматриваемому присоединению при 033 на данном присоединении, А;
Кн - коэффициент надежности, равный 1,2;
Кб - коэффициент, учитывающий бросок емкостного тока при дуговых перенапряжениях,
который принимается равным: для реле РТЗ-51 - 2-2,5; для реле РТЗ-50 - 3-4; для реле РТЗ-40-4-5;
для цифровых терминалов - 1,2.
Кроме отключения повредившегося присоединения, релейная защита, в случае необходимости, должна действовать на отключение ввода от трансформатора на секцию шин. Релейная защита может выполняться направленной в трехфазном исполнении.
Общие принципы организации работы РЗА при заземлении нейтрали сетей 6-35 кВ через резистор:
- низкоомное резистивное заземление нейтрали производится в случаях, когда 033 должно быть селективно отключено за минимально возможное время;
- высокоомное резистивное заземление нейтрали и комбинированное заземление нейтрали выполняются, когда сеть должна иметь возможность длительной работы при 033. Величина сопротивления резистора определяется в основном необходимостью снижения уровня перенапряжений и обеспечения величины тока 033, достаточного для определения поврежденного присоединения при помощи простых токовых защит, работающих на сигнал;
- при отказе защит по отключению поврежденного присоединения должно быть выполнено резервное действие защит от 033 по отключению секции, к которой присоединено поврежденное присоединение, чтобы исключить перевод сети в режим изолированной нейтрали и защитить резистор от повреждения;
- применение АПВ на кабельных линиях после отключения 033 нежелательно из-за возможного перехода 033 в междуфазное КЗ. Применение АПВ на воздушных линиях допустимо, а в особых случаях обязательно;
- в сетях с высокоомным заземлением нейтрали предпочтительно применение цифровых защит, объединенных в локальную сеть, для быстрого определения поврежденного присоединения;
- для исключения неселективной работы защит от 033 схемы АВР должны отключать один из резисторов, если при низкоомном резистивном заземлении нейтрали возможно питание энергообъекта от резервных источников, имеющих такое же заземление нейтрали.
3-й критерий выбора резистора. Обеспечение электробезопасности
На ПС 110 кВ и выше, включающих сети 6-35 кВ с заземленной через резистор нейтралью,условия электробезопасности выполняются всегда, т. к. ток, стекающий в землю с нейтрали при 033, в сети 6-35 кВ всегда значительно меньше тока ОКЗ в сети 110 кВ и выше. На ПС 6-35 кВ, включающих сети с заземленной через резистор нейтралью, электробезопасность может быть обеспечена на основе действующих рекомендаций ПУЭ-85 по норме на допустимое сопротивление заземляющего устройства (ЗУ) ПС. Если выполнить ЗУ по данной норме невозможно, защитные мероприятия при низкоомном заземлении нейтрали можно осуществить на основе системы нормирования условий электробезопасности по допустимому напряжению прикосновения. В этом случае электробезопасность обеспечивается за счет быстрого отключения поврежденной линии, что позволяет в соответствии с ГОСТ 12.1.038 (табл. 1) принимать для человека повышенные значения напряжения прикосновения по сравнению с длительным его воздействием.
Предельно допустимые значения напряжения прикосновения в электроустановках с изолированной нейтралью напряжением выше 1 кВ переменного тока частотой 50 Гц (ГОСТ 12.1.038) представлены в таблице1.
Допустимое напряжение прикосновения 11пр_ДОП1, В
Время воздействия, с
Резистивное заземление нейтрали сетей 6(10) кВ. Схемные варианты.
Низкоомное заземление нейтрали с возможностью отключения поврежденных участков сети целесообразно применять в тех сетях, где обеспечена необходимая степень резервирования и автоматизации распределительных электрических сетей, систем электроснабжения и технологических процессов.
В чисто кабельных сетях с высокой степенью резервирования экономически и технически выгодно перейти от компенсированной системы заземления нейтрали к нейтрали, заземленной через низкоомный резистор, с отключением поврежденного присоединения без выдержки времени.
На ПС, питающих преимущественно воздушную сеть и не имеющих высокой степени резервирования, необходимо устанавливать высокоомные резисторы, уменьшающие уровни перенапряжений и время их воздействия. Резисторы можно устанавливать параллельно ДГР. Особо благоприятна установка высокоомного резистора при высоком уровне напряжения смещения нейтрали, когда оно выше допустимого значения 15% Uф.
ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ РЕЗИСТИВНОГО ЗАЗЕМЛЕНИЯ НЕЙТРАЛИ СЕТЕЙ НАПРЯЖЕНИЕМ 6-35 КВ.
При технико-экономическом обосновании целесообразности резистивного заземления нейтрали сетей 6-35 кВ необходимо оценить четыре основных фактора.
Фактор первый. Изменение параметров однофазного замыкания
По сравнению с изолированной нейтралью при резистивном заземлении нейтрали в сетях 6-35 кВ:
- увеличивается ток 033;
- снижается минимум в 1,5-2,0 раза уровень дуговых перенапряжений при однофазных замыканиях;
- уменьшается с нескольких часов до нескольких секунд продолжительность воздействия на изоляцию дуговых перенапряжений (при перемежающихся однофазных замыканиях) и линейного напряжения (при устойчивых замыканиях).
Фактор второй. Повышение срока службы изоляции
При заземлении нейтрали сетей 6-35 кВ через низкоомный резистор в случаях 033 поврежденное присоединение отключается, что ограничивает продолжительность воздействия перенапряжений на изоляцию. В связи с этим снижается вероятность пробоя изоляции на неповрежденных присоединениях и соответственно общее число 033.
На основании ряда публикаций [2-5] можно сделать вывод, что расход внутреннего ресурса изоляции при воздействии импульсов перенапряжений в сети 6-35 кВ при резистивном заземлении нейтрали не менее чем в 2 раза ниже, чем в сети с изолированной нейтралью. При этом исключена возможность феррорезонансных явлений, что повышает надежность работы измерительных трансформаторов напряжения и снижает не только простой сети из-за их повреждений, но и вероятность несрабатывания релейных защит при повреждениях элементов сети.
Фактор третий. Дополнительные затраты на заземление нейтрали сетей 6-35 кВ через резистор
Состав капитальных затрат на включение резистора в нейтрали сетей 6-35 кВ:
- проектирование перехода сети на режим заземленной через резистор нейтрали;
- приобретение резистора, специального трансформатора для его включения, трансформаторов тока для нейтрали и всех отходящих линий, реле защиты, блоков питания схем защиты и автоматики;
- монтаж ячейки с трансформатором для подключения резистора;
- монтаж третьего трансформатора тока (если отсутствует трансформатор тока нулевой последовательности) на каждой из отходящих линий напряжением 6-10 кВ;
- монтаж и наладка РЗА.
Фактор четвертый. Электробезопасность.
Быстрое отключение линий при однофазных замыканиях на землю снижает степень опасности поражения электрическим током людей и животных, оказавшихся вблизи места 033.
Следует отметить, что в настоящее время, широко применяется система изолированной нейтрали сетей 6-35 кВ (без компенсации и с компенсацией емкостных токов), которая по своей физической сущности обладает рядом принципиальных недостатков, связанных с режимом 033. Основные из них - это различного рода перенапряжения и повышенная опасность поражения людей и животных электрическим током.
В связи с этим необходимо в ближайшее время провести модернизацию системы заземления нейтрали сетей 6-35 кВ на основе последних достижений науки и техники в данной области. Принципиальная возможность такой модернизации - это переход на резистивную систему заземления нейтрали.
Резистивная система заземления нейтрали сетей 6-35 кВ обеспечивает снижение уровня дуговых перенапряжений, селективное обнаружение поврежденного присоединения, его быстрое отключение и улучшение условий электробезопасности. Резисторы уже смонтированы на нескольких подстанциях России.
Вариант использования резистора, находящегося под действием напряжения только в течение времени, достаточного для аварийного отключения присоединения, имеет ряд ограничений:
- Любая несимметрия, даже в пределах, допускаемых ГОСТ, будет приводить в нормальном режиме к длительному выделению мощности на резисторе.
- Принудительное отключение потребителя через 3-10 с является крайне нежелательным для ряда объектов, в частности для станций электрохимической защиты газопровода, двигателей химических и нефтехимических производств.
- Заземление нейтрали, увеличивающее ток замыкания с использованием резистора 100-200 Ом, увеличивает вероятность расплавления стали статора даже при быстродействующем отключении повреждений.
- Выделение в резисторе в нормальном или аварийном режиме энергии, превышающей допустимую, приводит к срабатыванию собственной защиты резистора и его отключению.
Вариант подключения резистора величиной несколько кОм (1-3 кОм) предполагает постоянное присоединение резистора к нейтрали, что исключает вышеуказанные недостатки.
Параметры резистора рассчитываются по условию ограничения перенапряжений до заданной величины (обычно до уровня испытательного для вращающихся машин), ток замыкания на землю при этом практически не меняется. Резистор изготавливается на базе композиционного материала и рассчитан на время воздействия наибольшего фазного напряжения не менее 6 часов, что позволяет обходиться без устройств автоматики и защиты для его отключения.
Схемы подключений резисторов в схемах подстанций представлены на рис.7.1.
Рис. 7.1. Схемы подключений резисторов в схемах подстанций.
В сетях 6-35 кВ распределительных подстанций часто отсутствует явно выведенная нейтраль. В этом случае возможны варианты подключения резисторов к нейтралямспециальных трансформаторов малой мощности со схемой соединения обмоток Y/Δ (рис.1-а) или фильтров нулевой последовательности ФМЗО (рис. 1-6).
Сравнительно низкая стоимость высокоомных резисторов (1-3 кОм), включаемых в нейтрали трансформаторов малой мощности либо специальных фильтров нулевой последовательности типа ФМЗО, ставят это мероприятие вне конкуренции с иными способами ограничения перенапряжений.
В настоящее время разработаны и серийно выпускаются резисторы типа РЗ для заземления нейтрали сетей 3 - 35 кВ. Резистор данного типа рассчитан на время воздействия наибольшего фазного напряжения до 6 часов, что позволяет обходиться без автоматики и защит для его отключения.
Рис.7.2. Общий вид высокоомного резистора.
Изготовленный по нашим расчетам [1] и установленный на подстанции «Россия» резистор типа РЗ-2000-17-10б, представленный на рисунке 2, состоит из отдельных элементов, каждый из которых представляет собой резистивную пластину или несколько пластин, помещенных в кожух с диэлектрической теплопроводной прокладкой между кожухом и пластиной. Элементы соединяют последовательно, ориентируют вертикально и закрепляют на раме. Величина зазора определяется уровнем допустимого пробивного напряжения и теплоотводом.
Пластины изолированы от металлического корпуса изолирующими прокладками. Металлический герметичный корпус снабжен устройством для выравнивания давления внутри тела резистивного элемента.
Конструктивное выполнение резистора в виде набора вертикально ориентированных отдельных пластин создает хороший теплоотвод от пластин в воздух за счет естественной конвекции. Это дает возможность стационарной работы резистора в неполнофазном режиме. В соответствии с правилами эксплуатации электроустановок неполнофазный режим может продолжаться до 6 часов без отключения потребителей и резистора.
Выполнение резистора из набора отдельных пластинчатых элементов дает возможность легко и быстро подобрать необходимое количество составляющих элементов для обеспечения нужного сопротивления и мощности в сетях от 3 до 35 кВ.
Полученные результаты эксплуатации на подстанции «Россия» филиала ОАО «МРСК Волги» - «Оренбургэнерго» показывают снижение повреждаемости электрооборудования на присоединениях секций шин с установленными резисторами. Это подтверждает реальное ограничение кратности дуговых перенапряжений при подключении резистора.
Также в результате эксплуатации было выявлено, что введение высокоомного резистора в нейтраль повышает селективность определения аварийного фидера существующими вариантами защит. Это объясняется тем, что протекание даже незначительного активного тока в аварийном присоединении позволяет демпфировать высокочастотные переходные процессы при однофазном замыкании, которые являются основной причиной неселективной работы существующих защит.
В таблице приведены технические характеристики используемого типа резистора для заземления нейтрали сети 10 кВ.
Таким образом, технически и экономически целесообразно использование для снижения уровня возникающих перенапряжений при замыканиях на землю в сетях 3 -35 кВ постоянно включенные в нейтраль высокоомные активные резисторы. Номинальная мощность резистора уточняется для конкретной схемы по условию заданного уровня ограничения перенапряжений.
Следует отметить, что для большей эффективности работы дугогосящие реакторы должны иметь автоматическое управление.
В сетях 6-35 кВ заземление нейтралей через дугогасящие реакторы компенсирует емкостные токи в месте замыкания и снижает в ряде случаев величины перенапряжений. Однако остается опасность возникновения больших кратностей перенапряжений при сочетании ОДЗ и неполнофазных режимов, возникающих при замедленной работе или отказе фаз выключателя и неточной настройке дугогасящего реактора. Используемая заводская автоматическая настройка реактора в силу инерционности и имеющегося допуска в настройке не позволяет полностью устранить максимальные кратности возникающих перенапряжений.
Комбинированное заземление нейтрали осуществляется путем присоединения высокоомного резистора параллельно ДГР и позволяет снижать уровень перенапряжений при неточной настройке ДГР, а также способствует работе на сигнал релейных защит.
На подстанции «Россия» Центрального производственного отделения ОАО «МРСК Волги» выполнено комбинированное заземление нейтрали с применением микропроцессорного цифрового шкафа автоматики и управления дугогасящими реакторами типа «БРЕСЛЕР-0107.060» (в дальнейшем именуемый «шкаф»).
Разработано руководство для работы со шкафом в соответствии с требованиями технических условий ТУ 3433-019-20572135-2006 «Терминалы защиты, автоматики и управления серии БЭ2502», которое содержит описание технических характеристик, состав, конструктивное исполнение шкафа и работы с ним.
Шкаф предназначен для применения исключительно в электрических станциях и подстанциях, где все необходимые работы выполняются квалифицированными работниками.
Следует отметить, что шкаф питается оперативным переменным трехфазным напряжением 380В, частотой 50Гц и правильно функционирует при изменении напряжения питания в диапазоне 0,8…1,1 UПИТ. (Использование постоянного напряжения недопустимо).
Шкаф предназначен для автоматической настройки КНП сети на заданный режим компенсации и определения емкостного тока в компенсированных сетях 6 – 35 кВ. Принцип работы устройства автоматики (терминала), находящегося в шкафу, основан на определении частоты собственных колебаний контура нулевой последовательности сети [4]. Шкаф предназначен для работы с реакторами: плунжерными; со ступенчатым регулированием индуктивного тока. Допускает управление ДГР при объединении секций шин, а также в схемах с комбинированным заземлением нейтрали сети (шунтированием реактора высокоомным сопротивлением). Автоматика шкафа выполняет функции: определения величины и знака расстройки контура; автоматической настройки плунжерных ДГР на резонансный или заданный режим компенсации (перекомпенсации или недокомпенсации); автоматического поддержания расстройки КНП сети в заданных пределах; выбор оптимальной отпайки катушки реактора для ступенчатых ДГР; обнаружения неисправности в цепях управления реактором. Предусмотрены возможности: автоматической настройки без использования токовых цепей; совместной работы с терминалами защит; блокировки функции определения расстройки при обнаружении ОЗЗ с сохранением расстройки, предшествующей ОЗЗ; регистрации событий (ОЗЗ, процессы регулирования); определение величины емкостного тока; коммутации резистора при комбинированном включении реактора (по заказу); увеличения количества обслуживаемых секций за счет установки нескольких терминалов; диагностики ДГР.
Температура окружающего воздуха от минус 20 до плюс 40°С.
Для перевода секции в автоматический режим настройки достаточно переключить тумблер «Выбор режима управления» в положение «Авт». В этом режиме включается светодиод «Автонастройка» соответствующей секции терминала. Терминал переходит в активный режим (измерения расстройки и управления реактором). В контур подается последовательность импульсов токового сигнала и производится измерение расстройки. О наличии импульсов свидетельствуют вспышки светодиода «Измерение».
В случае необходимости терминал автоматики выведет плунжер ДГР в необходимое положение (об этом будут свидетельствовать светодиоды на терминале «Ток ДГР ▲» или «Ток ДГР ▼» и светодиоды на шкафу «Увеличение тока реактора» или «Уменьшение тока реактора»). После успешной настройки секции включается светодиод «Настр. в норме» соответствующей секции.
Ниже приведены результаты из протокола ввода в эксплуатацию шкафа автоматики и управления ДГР типа «Бреслер-0117.060.2» на П/С «Россия» 110/10 кВ производственного отделения «Центральные электрические сети филиала ОАО «МРСК Волги» - «Оренбургэнерго».
Подстанция «Россия» имеет две секции, запитанные от отдельных силовых трансформаторов. Нейтрали присоединительных трансформаторов имеют комбинированное (ДГР параллельно с резистором) заземление нейтрали. В каждой секции установлено по одному плунжерному реактору типа РЗДПОМ-480/10 У1 производства Московского электрозавода и высокоомному резистору типа РЗ 2000-17-10 производства ОАО «ПНП Болид», г. Новосибирск, сопротивлением 2кОм.
По данным СИЗП, расчетные емкостные токи при полной загруженности секций составляют порядка 30А в первой секции и 20А во второй.
Перед включением терминала управления ДГР в режим автоматической настройки была проведена работа по определению режима настройки, измерению напряжения на нейтрали основной частоты сети (50 Гц), добротности контуров I-й II-ой секций. Для этого в нейтраль сети через сигнальную обмотку реактора вводился токовый сигнал малой длительности. Осциллограммы реакции контура нулевой последовательности (КНП) первой секции на этот сигнал приведены на рис. 1а (напряжение 3Uo) и рис.2а (ток реактора IL). Ввиду малого значения 3Uo основной частоты сети (0,169 В), обусловленного глубокой расстройкой ( = -86,95%) и низкой добротностью контура (параллельно катушке включен высокоомный резистор), амплитуда напряжения кривой переходного процесса имеет существенно большую величину, чем амплитуда3Uo.
На рис. 1б и рис. 2б приведены выделенные из осциллограмм переходного процесса затухающие колебания в контуре. Непосредственно из этих кривых определяются собственная частота и коэффициент затухания контура. Степень расстройки компенсации, определяемая как , в данном случае, с переходом во временную область, находится по формуле: , где и – собственная частота контура и напряжения промышленной сети соответственно. Полученные значения измеряемых и определяемых в процессе эксперимента параметров приведены в табл. 1.
Рис. 7.1. Осциллограммы напряжения 3Uo при введении токового сигнала (а)
и свободная составляющая переходного процесса (б) I-й секции
. Рис. 7.2. Осциллограммы тока реактора Il при введении токового сигнала (а)