. По результатам исследований параметров нулевой
последовательности при замыкания на землю в распределительных сетях с
различными режимами нейтрали сформулированы основные причины отказов и дана
оценка работоспособности существующих средств защиты. Разработаны
организационно-технические мероприятия и технические решения, позволяющие
повысить функциональную надежность находящихся в эксплуатации средств защиты от
замыканий на землю в распределительных сетях напряжением 6 кВ.
Заключение
. Наиболее распространенными повреждениями в распределительных сетях напряжением 6 кВ системы электроснабжения горных предприятий являются однофазные замыкания на землю, которые в общем случае представляют опасность как для изоляции электрических сетей и установок, так и для обслуживающего персонала. Широко используемый в электрических распределительных сетях систем электроснабжения полностью изолированный режим работы нейтрали в сравнении с другими не является экономичным, не отвечает требованиям электробезопасности и обладает самой низкой надежностью за счет роста повреждаемости элементов системы электроснабжения.
. Для электрических сетей системы электроснабжения ЗЖРК на основе реальных физических параметров электрических сетей и оборудования, структуры системы электроснабжения и значений удельных фазных емкостей рассчитаны значения максимальных суммарных токов однофазного замыкания на землю для каждой секции шин подстанций, на основании чего разработаны рекомендации по оптимизации режима нейтрали распределительных сетей.
. Разработаны математические модели распределительных сетей для исследования токов замыкания и их составляющих, параметров нулевой последовательности при однофазных замыканиях на землю в сетях полностью изолированной нейтралью, с компенсированной нейтралью и с резистором в нейтрали. Математические модели позволяют учитывать влияние на амплитудные и фазовые характеристики исследуемых величин параметров изоляции электрической сети в целом и защищаемого присоединения, переходных сопротивлений в точках повреждения и режима настройки компенсирующих устройств.
. Для электрических сетей системы электроснабжения ЗЖРК рекомендован режим работы с резистором в нейтрали (кроме ГПП), значение которого выбирают из условия создания дополнительной активной составляющей тока замыкания на землю не менее 40 % емкостного тока.
. Для ГПП рекомендован режим компенсации емкостных токов с недокомпенсацией на уровне 15-20% с целью обеспечения работоспособности направленных защит от замыканий на землю, установленных на ГПП.
. Отсутствие автоматической резонансной настройки режима компенсации исключает ограничение внутренних перенапряжений, в результате чего мы рекомендуем комбинированный режим работы нейтрали, т.е., параллельно индуктивности в нейтрали рекомендуется включать резистор для создания дополнительной активной составляющей тока замыкания на землю не менее 30% емкостного тока.
. Заземление нейтрали электрической сети через резонансно настроенную индуктивность или комбинированное заземление нейтрали обеспечивает, по сравнению с сетями с полностью изолированной нейтралью, значительное уменьшение повреждаемости; улучшение условий безопасности при растекании аварийных токов в земле; ограничение перенапряжений, возникающие при дуговых замыканиях; уменьшение вероятности развития феррорезонансных процессов.
. Выполнена оценка влияния режима заземления нейтрали
распределительной сети на эксплуатационную надежность систем электроснабжения,
на условия электробезопасности в установившемся и переходном режимах замыкания
фазы на землю, на работоспособность известных средств защиты от замыканий на
землю. Предложены обоснованные организационные и технические рекомендации,
направленные на повышение функциональной надежности существующих средств защиты
от замыканий на землю для распределительных сетей напряжением 6 кВ системы
электроснабжения ЗЖРК.
Перечень ссылок
1. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи. - 10-е изд. М.: УИЦ "Гардарики", 2001. - 638 с.
2. Бикфорд Дж. П. И др. Основы теории перенапряжений в электрических сетях: Пер. с англ. - М.: Энергоиздат, 1981. - 168 с.
3. Бургедорф В.В., Якобс А.И. Заземляющие устройства электроустановок. М.: Энергоатомиздат, 1987. - 399 с.
. Веников В.А. Теория подобия и моделирования. - М.: Высш. шк.,1981.- 480 с.
. Вильгейм Р. Уотерс М. Заземление нейтрали в высоковольтных системах. - М.;-Л.: Госэнергоиздат, 1959. - 415 с.
. Ковалев А.И., Шкрабец Ф.П. Анализ методов контроля изоляции, средств защиты и противоаварийного управления в системах электроснабжения карьеров //Гірнича електромеханіка та автоматика: Наук. - техн. зб. - 2005. - Вып. 74. - С.14-19.
. Лихачев Ф.В. Повышение надежности распределительных сетей 6-10 кВ.// Электрические станции. - 1981. - N11. - С. 51-56.
. Мнухин А.Г., Коневский Б.И. Защита электрических сетей от коммутационных перенапряжений. - М.: Недра, 1987. - 143 с.
. Півняк Г.Г., Шкрабець Ф.П., Заїка В.Т., Разумний Ю.Т. Системи ефективного енергозабезпечення вугільних шахт / За ред. акад. НАН України Г.Г.Півняка. - Дніпропетровськ: Національний гірничий університет, 2004. - 206 с.
10. Пивняк Г.Г., Шкрабец Ф.П., Горбунов Я.С. Релейная защита электроустановок на открытых горных работах: Справочное пособ. -М.: Недра, 1992.-240с.
11. Пивняк Г.Г., Шкрабец Ф.П. Несимметричные повреждения в электрических сетях карьеров: Справочное пособие. - М.: Недра, 1993 192 с.
12. Правила устройства электроустановок./ Минэнерго СССР. - 6-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1985. - 640 с.
. Правила технической эксплуатации электроустановок. - М.: Атомиздат, 1975. - 352 с.
14. Режимы нейтрали электрических сетей / И.М.Сирота, С.Н.Кисленко, А.М.Михайлов. - К.: Наукова думка, 1985. - 264 с.
15. Серов В.И., Щуцкий В.И., Ягудаев В.М. Методы и средства борьбы с замыканиями на землю в высоковольтных системах горных предприятий. -М.: Наука, 1985. -136 с.
16. Сирота И.М. Влияние режимов нейтрали в сетях 6-35 кВ на условия безопасности.// Режимы нейтрали в электрических системах.- К.:1974.- С. 84-104.
17. Стогний Б.С., Масляник В.В., Назаров В.В. Анализ эффективности существующих режимов нейтрали сетей 6-35 кВ в энергетике // Науково-прикладний журнал "Технічна електродинаміка" К.: 2002. - № 3. - С. 37-41.
18. Электробезопасность на открытых горных работах. / Под ред. В.И. Щуцкого. -М.: Недра, 1983. - 192 с.