Неполнофазный режим работы сети |

Перенапряжения при неполнофазных режимах

Электроснабжение > Внутренние перенапряжения сетей

ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЯ ПРИ НЕПОЛНОФАЗНЫХ РЕЖИМАХ

Неполнофазные режимы в электрических системах возникают при обрыве провода линии, который обычно сопровождается падением на землю (заземлением) одного из концов провода, при отказе одной фазы выключателя во время включения или отключения линии, при перегорании плавких вставок в одной или двух фазах. Принципиальная схема показана на рис. 40-7, где положения рубильников , , соответствуют виду неполнофазного режима, а положения рубильников и определяют, заземлены или изолированы нейтрали системы и трансформатора приемной подстанции. Перенапряжения в неполнофазных режимах связаны с феррорезонансом на частоте сети и имеют наибольшую величину, если трансформатор приемной подстанции работает на холостом ходу или слабо нагружен. Расчетную схему замещения для каждого вида неполнофазного режима можно составить с помощью метода симметричных составляющих, однако при этом необходимо учитывать емкости прямой и нулевой последовательностей линии электропередачи.

Смотри ещё по разделу на websor :

Рис. 40-7. Принципиальная схема неполнофазных режимов.

Если трансформатор приемной подстанции имеет изолированную нейтраль, то расчетная схема замещения может быть приведена к виду, показанному на рис. 40-8; значения э. д. с. и емкости для нее даны в табл. 40-3. На рис. 40-8 представляет собой индуктивность холостого хода трансформатора, зависимость которой от тока определяется характеристикои намагничивания магнитопровода. Расчет перенапряжений проще всего производить путем графо-аналитического решения уравнения

Рис. 40-8. Расчетная схема неполнофазных режимов при изолированной нейтрали трансформатора.

Таблица 40-3 Параметры схемы замещения (рис. 40-8) при различных неполнофазных режимах для трансформатора с изолированной нейтралью

Вид неполнофазного режима

Обрыв одного провода с заземлением. Нейтраль системы изолирована

Обрыв одного провода без заземления. Нейтраль системы заземлена

Обрыв двух проводов. Нейтраль системы заземлена

На рис. 40-9 показаны соответствующие построения.
Перенапряжения практически отсутствуют, если длина линии или . Величина определяется равенством

где — номинальное напряжение, кВ; — мощность трансформатора, MB Ч А; — ток холостого хода трансформатора, о. е.; w — частота сети; — эквивалентная емкость на единицу длины линии, определяемая по табл. 40-3.

Рис. 40-9. Графический метод расчета схемы рис. 40-8.

Обычно имеет порядок 1 км и менее, а , поэтому перенапряжения этого вида характерны для систем 35 кВ и ниже. Перенапряжения, как правило, сопровождаются изменением порядка следования фаз (опрокидывание фазы).
При заземленной нейтрали трансформатора приемной подстанции и соединении обмотки НН в треугольник упрощенная схема замещения при обрыве одного или двух проводов имеет вид, показанный на рис. 40-10. Параметры схемы приведены в табл. 40-4. Схема является приближенной, так как в ней не учтена индуктивность линии. Перенапряжения вызываются резонансом на частоте сети в контуре, состоящем из емкости и индуктивности L, которая определяется реактивным сопротивлением рассеяния трансформатора. Резонансная длина линии определяется по формулам:

при обрыве одного провода

при обрыве двух проводов

где — напряжение короткого замыкания трансформатора, о.е.
Индуктивность в схеме рис. 40-10 представляет собой магнитный шунт трансформатора, который ограничивает максимально возможные кратности перенапряжений величиной порядка 2,5-3,0. Резонансная длина линии составляет 100 км и более, поэтому перенапряжения характерны только для систем весьма высокого напряжения.

Так как перенапряжения при неполнофазных режимах имеют резонансный характер, то ударные коэффициенты обычно мало отличаются от единицы.

Рис. 40-10. Приближенная расчетная схема неполнофазных режимов при заземленной нейтрали трансформатора.

Таблица 40-4 Параметры схемы замещения (рис. 40-10) при различных неполнофазных режимах. Нейтрали системы и трансформатора заземлены

Неполнофазный режим — работа

Неполнофазные режимы работы в сетях с глухозаземленными нейтралями характеризуются появлением в напряжениях и токах слагающих обратной и нулевой последовательностей ( § 1 — 8), определяемых током нагрузки предшествующего режима. Эти слагающие мог т неблагоприятно влиять на поведение релейной защиты, которая в большинстве случаев должна отключать защищаемый элемент только при внутреннем к. [2]

Неполнофазный режим работы может применяться в аварийных условиях, а также при проведении ремонтных работ на линиях электропередач. [3]

Неполнофазные режимы работы ВЛ , а иногда и трансформаторов практически используются в послеаварийных режимах на период ремонта поврежденного элемента. Например, известно, что наибольшее количество ( 80 90 %) устойчивых повреждений ВЛ являются однофазными. Поэтому в случае питания потребителей одиночной линией напряжением 110 — 220 кВ, работающей с заземленной нейтралью, целесообразно оборудовать ее пофазным управлением. Прет повреждении одного фазного провода он отключится, а потребитель будет получать питание по двум другим фазам. Это существенно повышает надежность электроснабжения потребителей и не требует сооружения дорогой резервной линии. То же относится и к группам из однофазных трансформаторов. [4]

Ток в заземлителе получается наибольшим в неполнофазном режиме работы линии . Для его определения достаточно воспользоваться приведенными выше уравнениями Максвелла для многопроводной системы. [5]

При неодновременном включении фаз выключателя кратковременно возникает неполнофазный режим работы линии , характеризуемый разрывом на контактах выключателя одной или двух фаз. В связи с этим в линии кратковременно появляется ток нулевой последовательности. Длительность прохождения тока нулевой последовательности лри включении выключателя с трехфазным приводом такова, что от него представляется возможным отстроиться по времени без введения выдержки времени. При этом необходимая отстройка обеспечивается выходным промежуточным реле с временем срабатывания 70 — 100 мсек. При использовании выключателей с по-фазным приводом замедление на срабатывание, которое имеет выходное промежуточное реле, уже недостаточно для отстройки от неполнофазного режима. Отстройка от указанного режима должна производиться или по току или по времени. В последнем случае дополнительная выдержка времени для первой ступени защиты, а также ступени, ускоряемой при АПВ, должна быть порядка 0 2 — 0 3 сек. [6]

В дальнейшем необходимо связать скольжение электродвигателя с показателями несимметрии напряжения для оценки влияния непосредственно несимметричного или неполнофазного режима работы на указанные ранее показатели. [7]

Расчеты показывают, что на длине одного шага транспозиции линии 400 кВ ток, стекающий с троса в неполнофазном режиме работы линии , может достигать 12 А, что при сопротивлении растеканию заземлителя опоры 10 Ом приводит к появлению на опоре напряжения около 120 В и, следовательно, является недопустимым по условиям безопасности. Ток, стекающий с троса на длине одного анкерного пролета, оказывается меньше 1 5 А. При этом напряжение на опоре не превосходит допустимых значений даже при отсутствии связи ее через другой трос с соседними опорами. [8]

Схемы защит радиальных линий с односторонним питанием, согласно последним решениям, предусматривают двукратное АПВ с возможным переводом линий на неполнофазный режим работы . [9]

На рис. 2 — 6 и 2 — 7 приведены схемы замещения отдельных последовательностей для расчетов тока нулевой последовательности в неполнофазных режимах работы линии с двусторонним питанием для случая, когда со стороны ответвления отсутствует питание и для линии с трехсторонним питанием. Схема на рис. 2 — 6 может быть использована и для линии с односторонним питанием. [10]

При переводе линии на длительную работу двумя фазами следует при необходимости принимать меры к уменьшению помех в работе линий связи из-за неполнофазного режима работы линии . [11]

При переводе линии на длительную работу двумя фазами следует при необходимости принимать меры к уменьшению помех в работе линий связи из-за неполнофазного режима работы линии . [12]

С выдержкой времени второй ступени действует защита ( реле 4 — 2PTJ, отстроенная от токов нулевой последовательности, обусловленных нагрузкой в неполнофазном режиме работы линии . [13]

Для перевода линии на длительную работу двумя фазами следует в необходимых случаях принимать меры к уменьшению помех в работе линий связи, обусловленных неполнофазным режимом работы линии . [14]

Явления перегрузки возникают при неправильном расчете допустимого сечения токоведущих жил проводов или из-за дополнительного подключения непредусмотренных проектом потребителей, механических перегрузок на валу, неполнофазных режимов работы двигателей и понижений напряжения сети. [15]

Неполнофазный режим в электрооборудовании – это аварийный режим работы, когда необходимое электричество не в полном объёме доходит до непосредственного потребителя. Зачастую неполнофазный режим происходит на электрооборудовании питание, к которому подводится по воздушной линии или защита электрооборудования выполнена при помощи плавких предохранителей. Также возможно возникновение неполнофазного режима электрической сети в случае отгорания одной из фаз на воздушной или кабельной линии, которое прежде всего возникает на соединениях в воздушных линиях или на муфтах в кабельных сетях 6-10 кВ или на скрутках в сетях 0,4 кВ.

Неполнофазный режим работы опасен в большинстве случаев для асинхронных электродвигателей, которые достаточно часто выходят из строя по причине перегрева обмотки и виткового пробоя. Ведь для асинхронного электродвигателя практически не важно, работает он в полноценном режиме или в неполнофазном, так как при неполнофазном режиме ему приходится выдавать на вал ту, механическую мощность, которая для него номинальная. Что в своё время приводит к тому, что асинхронный двигатель начинает по оставшимся двум фазам необходимую мощность, необходимую для вращения вала под нагрузкой. Потребляемая мощность асинхронного электродвигателя в свою очередь приводит к тому, что электродвигатель тянет из сети дополнительный ток, который и разогревает катушку статора асинхронного электродвигателя.

Предупредить неполнофазный режим электродвигателя можно при помощи определённых схем релейной защиты на основе трансформаторов тока, реле тока или при помощи ассимметра или двух или трёх реле напряжений. При невозможности использования релейной защиты в качестве основной схемы отключения от неполнофазного режима, достаточно действенно могут себя проявлять тепловые реле, установленные сразу после магнитного пускателя или контактора. При их установке и оптимальной отладке по току срабатывания они позволяют подать отключающий сигнал на магнитный пускатель или контактор в случае протекании по фазам повышенных токов. Да, данный режим защиты асинхронных электродвигателей не может считаться идеальным, так как для этого необходимо первоначально отстраивать тепловую защиту, да и до срабатывания её асинхронный электродвигатель будет работать в аварийном режиме определённый промежуток времени.

Да, по сути, автоматические выключатели с тепловой защитой также должны выполнять защиту асинхронных электродвигателей от неполнофазного режима посредством срабатывания тепловой защиты по перегрузу. Но зачастую автоматические выключатели устанавливаются для защиты оборудования от короткого замыкания и время срабатывания тепловой защиты автоматического выключателя достаточно большое при незначительном превышении протекающим по нему токам. Так что на данный момент наиболее действенной защитой от неполнофазного режима можно считать только релейные схемы, выполненные на ассиметре, реле напряжения или реле тока.

Лекция № 3 неполнофазные режимы работы линий

10

Рассмотрим простейшую схему электрической системы.

Часть энергии генератора распределяется на генераторном напряжении, а другая часть передается в мощную систему по линии электропередачи. Напряжение на шинах приемной подстанции считается неизменным.

Пусть в рассматриваемой системе отключается фаза а ЛЭП. В этом случае между точками разрыва линии в фазе а имеет место некоторая разность напряжений

	.		(1)
Для других фаз	.

Эти условия являются одним из признаков неполнофазного режима. Кроме того, данный случай характеризуется условием:

при и(2)

В системе координат симметричных составляющих условию (1) отвечает выражение

На следующем рисунке показаны схемы замещения, составленные из сопротивлений токам всех трех последовательностей, в которые между точками разрыва включены источники некоторого напряжения . Эти схемы справедливы для случая симметрии параметров всех элементов в анализируемой системе.

Режим каждой из схем может рассчитываться независимо, однако равенство напряжений между точками разрыва в схемах всех трех последовательностей позволяет составить одну, так называемую комплексную схему (рисунок ниже).

Условие (2) несимметрии в системе координат симметричных составляющих имеет вид:

Комплексная схема удовлетворяет этому условию. В эту схему некоторыми сопротивлениями входят также генераторы и нагрузки электрических сетей.

Сопротивления обратной последовательности генераторов при составлении комплексной схемы должны приниматься по паспортным данным. Нагрузка в схему обратной последовательности вводится неизменным сопротивлением. В схему прямой последовательности нагрузка вводится, так же как и при расчетах симметричных режимов – задающим током или неизменным сопротивлением (смотрите предыдущую лекцию)…

Расчет неполнофазных режимов в сетях с номинальным напряжением 110 кВ и выше усложняется учетом зарядной мощности линий. Емкости отдельных фаз линии, работающей в неполнофазном режиме, не равны друг другу. При этом зарядные токи в схемах каждой последовательности, строго говоря, определяются напряжением всех трех последовательностей. При расчетах режимов линии 220-110 кВ и ниже обычно вводят упрощающее допущение, что напряжение обратной и нулевой последовательностей оказывают на величину зарядных токов небольшое влияние. Обычно напряжение U₁ существенно превышает напряжения U₂ и U₀. Дополнительное упрощение расчета может быть получено, если принять, что составляющие зарядного тока в схемах обратной и нулевой последовательностей, вызванные напряжением прямой последовательности, не оказывают заметного влияния на результаты расчета и могут быть из схемы исключены.

Принцип составления комплексной схемы, полученной для случая отключения одной фазы в конкретной системе, остается справедливым и для любой другой системы. На следующем рисунке показана обобщенная комплексная схема, не связанная с конкретной конфигурацией.

Неполнофазный режим может быть вызван отключением двух фаз. Считая отключенными фазы b и с, для характеристики режима следует воспользоваться уравнениями:

при

где , и– разность напряжений между точками разрыва фазb и с соответственно.

Этим условиям несимметрии в системе координат симметричных составляющих отвечают токи и напряжения, определяющиеся следующими соотношениями:

Комплексная схема, выполненная в обобщенной форме и соответствующая приведенным выше условиям, имеет вид:

При рассматриваемой форме несимметрии схемы обратной и нулевой последовательностей соединяются последовательно.

Расчет режима комплексных схем позволяет найти токи и напряжения трех последовательностей в интересующих ветвях и узлах исследуемой системы. Расчет выполняется теми же методами, что и при исследовании симметричных режимов. Токи, найденные в ветвях схемы прямой последовательности, и напряжения, найденные в ее узлах, являются токами и напряжениями прямой последовательности соответствующих ветвей и узлов. Аналогично параметры режима схем обратной и нулевой последовательностей характеризуют токи и напряжения этих последовательностей. Переход к системе фазных координат для каждой i-й ветви и каждого j-го узла может быть осуществлен с помощью соотношений

Рассмотрим пример построения векторной диаграммы фазных токов и напряжений применительно к расчету неполнофазного режима, вызванного отключением двух фаз одноцепной линии в простейшей системе (см. следующий рисунок)

Комплексная схема для рассматриваемого случая имеет вид:

Сопротивления схем обратной и нулевой последовательностей представлены соответствующими суммарными значениями x_2 и x_2.

Пусть разность векторов э.д.с. генератора и напряжения на шинах системыопределяется некоторым углом. Тогда, располагая для определенности вектор по действительной оси комплексной плоскости, получим в соответствии с комплексной схемой

Этому выражению отвечает следующая векторная диаграмма:

Принимая во внимание, что , строимполную система токов в системе координат симметричных составляющих (рис. а).

Векторная диаграмма токов в системе фазных координат получается для каждой из фаз путем сложения токов всех трех составляющих (рис. б).

В результате такого сложения определяется модуль и аргумент тока в неповрежденной фазе а, тогда как токи в других двух фазах оказываются равными нулю.

Векторная диаграмма фазных токов генераторов и фазных напряжений на его зажимах приведена на следующем рисунке. При ее построении учтено, что при трансформации изменяются не только модули напряжения и тока, но также и их аргументы. В тех случаях, когда необходимо найти фазные токи и напряжения в ветвях и узлах, отделенных от места разрыва трансформаторами, необходимо это учитывать.

Изменение аргументов определяется группой соединения обмоток трансформатора. Так, в нормальном симметричном режиме трансформатора, обмотки которого соединены по схеме Y / ∆-11 напряжения и токи в обмотке низшего напряжения (на стороне треугольника) по фазе опережают напряжения и токи в обмотке высшего напряжения (на стороне звезды). Причем этот сдвиг для такого трансформатора составляет 30. Такой же угол характеризует изменение аргументов векторов системы прямой последовательности, поскольку чередование этих векторов отвечает симметричному режиму. Система векторов токов и напряжений обратной последовательности при трансформации изменяется по фазе на угол, равный углу поворота системы векторов прямой последовательности, но противоположный ему по знаку. Токи нулевой последовательности через трансформатор, обмотки которого соединены в треугольник, как известно, не проходят, замыкаясь в этом треугольнике.

Все это учтено при построении диаграммы. Здесь вначале были нанесены вектора фазных э.д.с. генератора, образующих симметричную систему и поэтому сдвинутых в сторону опережения на 30° в сравнении с вектором _Г. Затем найдены положения систем векторов токов прямой и обратной последовательностей. Сложение этих векторов определяет токи в фазах генератора, причем токи а и с оказываются равными по модулю и противоположными по фазе, а ток фазы b оказывается равным нулю. Чтобы найти фазные напряжения на шинах генератора, из векторов фазных э.д.с. вычитаются векторы падений напряжения в сопротивлении генератора, определяемые его фазными токами.

Неполнофазный режим — работа — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Неполнофазный режим — работа

Cтраница 1

Неполнофазные режимы работы в сетях с глухозаземленными нейтралями характеризуются появлением в напряжениях и токах слагающих обратной и нулевой последовательностей ( § 1 — 8), определяемых током нагрузки предшествующего режима. Эти слагающие мог т неблагоприятно влиять на поведение релейной защиты, которая в большинстве случаев должна отключать защищаемый элемент только при внутреннем к.  [2]

Неполнофазный режим работы может применяться в аварийных условиях, а также при проведении ремонтных работ на линиях электропередач.  [3]

Неполнофазные режимы работы ВЛ, а иногда и трансформаторов практически используются в послеаварийных режимах на период ремонта поврежденного элемента. Например, известно, что наибольшее количество ( 80 90 %) устойчивых повреждений ВЛ являются однофазными. Поэтому в случае питания потребителей одиночной линией напряжением 110 — 220 кВ, работающей с заземленной нейтралью, целесообразно оборудовать ее пофазным управлением. Прет повреждении одного фазного провода он отключится, а потребитель будет получать питание по двум другим фазам. Это существенно повышает надежность электроснабжения потребителей и не требует сооружения дорогой резервной линии. То же относится и к группам из однофазных трансформаторов.  [4]

Ток в заземлителе получается наибольшим в неполнофазном режиме работы линии. Для его определения достаточно воспользоваться приведенными выше уравнениями Максвелла для многопроводной системы.  [5]

При неодновременном включении фаз выключателя кратковременно возникает неполнофазный режим работы линии, характеризуемый разрывом на контактах выключателя одной или двух фаз. В связи с этим в линии кратковременно появляется ток нулевой последовательности. Длительность прохождения тока нулевой последовательности лри включении выключателя с трехфазным приводом такова, что от него представляется возможным отстроиться по времени без введения выдержки времени. При этом необходимая отстройка обеспечивается выходным промежуточным реле с временем срабатывания 70 — 100 мсек. При использовании выключателей с по-фазным приводом замедление на срабатывание, которое имеет выходное промежуточное реле, уже недостаточно для отстройки от неполнофазного режима. Отстройка от указанного режима должна производиться или по току или по времени. В последнем случае дополнительная выдержка времени для первой ступени защиты, а также ступени, ускоряемой при АПВ, должна быть порядка 0 2 — 0 3 сек.  [6]

В дальнейшем необходимо связать скольжение электродвигателя с показателями несимметрии напряжения для оценки влияния непосредственно несимметричного или неполнофазного режима работы на указанные ранее показатели.  [7]

Расчеты показывают, что на длине одного шага транспозиции линии 400 кВ ток, стекающий с троса в неполнофазном режиме работы линии, может достигать 12 А, что при сопротивлении растеканию заземлителя опоры 10 Ом приводит к появлению на опоре напряжения около 120 В и, следовательно, является недопустимым по условиям безопасности. Ток, стекающий с троса на длине одного анкерного пролета, оказывается меньше 1 5 А. При этом напряжение на опоре не превосходит допустимых значений даже при отсутствии связи ее через другой трос с соседними опорами.  [8]

Схемы защит радиальных линий с односторонним питанием, согласно последним решениям, предусматривают двукратное АПВ с возможным переводом линий на неполнофазный режим работы.  [9]

На рис. 2 — 6 и 2 — 7 приведены схемы замещения отдельных последовательностей для расчетов тока нулевой последовательности в неполнофазных режимах работы линии с двусторонним питанием для случая, когда со стороны ответвления отсутствует питание и для линии с трехсторонним питанием. Схема на рис. 2 — 6 может быть использована и для линии с односторонним питанием.  [10]

При переводе линии на длительную работу двумя фазами следует при необходимости принимать меры к уменьшению помех в работе линий связи из-за неполнофазного режима работы линии.  [11]

При переводе линии на длительную работу двумя фазами следует при необходимости принимать меры к уменьшению помех в работе линий связи из-за неполнофазного режима работы линии.  [12]

С выдержкой времени второй ступени действует защита ( реле 4 — 2PTJ, отстроенная от токов нулевой последовательности, обусловленных нагрузкой в неполнофазном режиме работы линии.  [13]

Для перевода линии на длительную работу двумя фазами следует в необходимых случаях принимать меры к уменьшению помех в работе линий связи, обусловленных неполнофазным режимом работы линии.  [14]

Явления перегрузки возникают при неправильном расчете допустимого сечения токоведущих жил проводов или из-за дополнительного подключения непредусмотренных проектом потребителей, механических перегрузок на валу, неполнофазных режимов работы двигателей и понижений напряжения сети.  [15]

Страницы:      1    2

Неполнофазный режим и феррорезонансный процесс (Страница 1) — Спрашивайте

Добрый день!
Есть такой документ документ от ФСК ЕЭС СТО 56947007-29.240.10.191-2014 «МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ЗАЩИТЕ ОТ РЕЗОНАНСНЫХ ПОВЫШЕНИЙ НАПРЯЖЕНИЯ В ЭЛЕКТРОУСТАНОВКАХ 6-750 кВ», где говорится следующее

4.3 Феррорезонанс в несимметричной схеме сети
4.3.1 Феррорезонансные перенапряжения возможны в сетях 6-35 кВ
при неполнофазных коммутациях выключателей, перегорании плавких
вставок предохранителей или обрывах проводов ВЛ.
Феррорезонансный контур образует индуктивность намагничивания
потребительского трансформатора с емкостным сопротивлением элементов
сети.
4.3.2 Феррорезонансные перенапряжения могут возникнуть как во всей
сети, так и на отдельных ее элементах. Величина перенапряжений зависит от
параметров потребительского трансформатора (мощности, тока холостого
хода и индуктивности намагничивания), емкости сети и может достигать
высоких величин, превышающих уровень изоляции электрооборудования.
4.3.3 Перенапряжения в неполнофазных схемах опасны не только
величиной. Неполнофазные режимы могут приводить к так называемому
опрокидыванию фаз, то есть, изменению порядка чередования фаз у
потребительского трансформатора. Если потребительский трансформатор
имеет небольшую двигательную нагрузку, то может наблюдаться изменение
направления вращения двигателей.
4.3.4 Большинство потребительских трансформаторов 10/0,4 кВ имеют
трехстержневой магнитопровод и подключаются к ВЛ через предохранители
с плавкими вставками. При замыкании на землю одного из трех
высоковольтных вводов трансформатора плавкая вставка предохранителя
этой фазы обычно перегорает. Создается неполнофазная схема. Плавкие
вставки предохранителей двух других фаз остаются целыми, сохраняя связь
точки заземления с остальной сетью через слабонагруженный
трансформатор.
Такая схема подвержена феррорезонансу емкости сети с фазными
индуктивностями первичной обмотки потребительского трансформатора.
Благодаря феррорезонансу образуется новая трехфазная система
междуфазных напряжений, способная иметь либо прямое, либо обратное
чередование фаз.
При обратном чередовании фаз напряжение на оборванной фазе сети
повышается до 2,5÷3,0 Uн.раб, напряжение 3U0 на дополнительной обмотке ТН
превышает 200 В, а вращение двигателей на стороне 0,4 кВ этого
трансформатора меняется на обратное. Указанный процесс может
существовать длительно.
При прямом чередовании фаз, во вновь образованной трехфазной
системе, фазные напряжения в сети на необорванных фазах повышаются до
1,8÷2,0 Uн.раб и ТН, как правило, могут выдерживать данный режим в течение
нескольких часов. Напряжение оборванной фазы сети относительно земли
понижается примерно до 0,2 Uн.раб, а напряжение 3U0 на дополнительной
обмотке ТН повышается до 120 В.
4.3.5 При неполнофазных режимах возможны повреждения
трансформаторов напряжения и ОПН. Повреждение ТН приводит к выходу
из работы устройств релейной защиты.
Для снижения повреждаемости ТН следует применять
антирезонансные конструкции трансформаторов напряжения, которые при
любом виде феррорезонанса выдерживают длительные повышения
напряжения на одной из фаз до 3,0 Uн.раб, например, НАМИ 6-35 кВ.
4.3.6 Для исключения возникновения неполнофазной схемы при
коммутациях ВЛ запрещаются пофазные включения и отключения
воздушных и кабельных линий, которые могут приводить к напряжению
смещения нейтрали [5]. Следует также по возможности избегать
подключения потребительских трансформаторов через плавкие
предохранители.

Есть ли литература, где можно почитать подробнее о таких процессах? Чем обусловлены прямое/обратное чередование фаз, величины фазных напряжений?

Неполнофазный режим — работа — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2

Неполнофазный режим — работа

Cтраница 2

Схема ОАПВ содержит блоки: избиратели поврежденных фаз, цепи действия на отключение поврежденных фаз, реле времени и цепи включения при действии ОАПВ, цепи перевода действия защит на отключение трех фаз, цепи защиты линии в неполнофазном режиме работы.  [16]

Если внешние короткие замыкания несимметричны, то возникает несимметрия токов в фазах генератора. Она наблюдается также при неполнофазном режиме работы сети генераторного напряжения и при значительной однофазной нагрузке.  [17]

Несимметричным режимом работы трехфазной системы называется такой режим, при котором условия работы фаз не одинаковы. Это может быть из-за несимметрии источников тока, из-за неполнофазных режимов работы элементов электрической сети, например при пофазном отключении линий и трансформаторов для ремонта. На промышленных предприятиях применяются электроприемники с различной нагрузкой По фазам — это такие установки, изготовление которых в симметричном трехфазном исполнении или невозможно, или нецелесообразно по технико-экономическим показателям. К таким установкам относятся индукционные электропечи, печи электрошлакового переплава, электрифицированный на переменном токе железнодорожный транспорт и другие технологические установки.  [18]

Последствия большинства этих режимов были рассмотрены в § 1.4. Здесь же остановимся лишь на несимметрии токов в фазах, которая может возникать при несимметричных внешних коротких замыканиях, при неполнофазном режиме работы сети генераторного напряжения и при значительной однофазной нагрузке. Несимметрия характеризуется появлением токов обратной последовательности, вызывающих перегрев ротора и его вибрацию.  [19]

Рассмотренные выше схемы устройств автоматики асинхронного режима с токовыми пусковыми органами обеспечивают правильное действие в случае симметричного асинхронного режима. Если же асинхронный режим возникнет при наличии несимметрии, когда отключен выключатель одной или двух фаз, — эти устройства могут отказать в действии. Для того чтобы обеспечить деление несинхронно работающих энергосистем в неполнофазном режиме, выполняются специальные устройства автоматики асинхронного режима по схемам на рис. 7 — 36, а, 7 — 39, 7 — 40, в которых в качестве пускового органа используются токовые реле нулевой последовательности. Поскольку неполнофазный режим работы в сетях с заземленной нейтралью сопровождается прохождением токов нулевой последовательности, эти токовые реле будут фиксировать наличие асинхронного режима, Обеспечивая деление в необходимых — случаях.  [20]

Стабилизация выпрямленного напряжения БПНС-1 осуществляется щ счет изменения индуктивн огр сопротивления рабочих обмоток дросселей насыщения ( X, Y, Z), включенных последовательно с выпрямителями в плечи трехфа зного моста. При несимметричном питании блока на его выходе появляется большая переменная составляющая ( 1QQ Гц), ухудшающая управляемость магнитного усилителя. Для ее уменьшения в цепи обмотки управления усилителя предусмотрена LC фильтр-пробка ( Др, С), на-стрр енный на частоту 100 Гц. Для сигнализации о неполнофазных режимах работы блока предусмотрен выпрямительный мост 51Д — 54Д, конденсатор С2, резистор R и сигнальное реле JPC. При асимметрии питающего напряжения вследствие появления гармонических составляющих на выходе увеличивается напряжение на зажимах фильтра. При этом сигнальное реле срабатывает н замыкает свои контакты в цепи сигнализации.  [22]

Токи внешних коротких замыканий, как и токи перегрузки, вызывают перегрев генератора. Нормально эти токи должны ликвидироваться защитой поврежденных элементов. Учитывая возможность отказа защиты или выключателя, на который она действует, генераторы снабжают защитой от внешних коротких замыканий с действием на отключение, ьсли внешние короткие замыкания несимметричны, то возникает несимметрия токов в фазах генератора. Она наблюдается также при неполнофазном режиме работы сети генераторного напряжения и при значительной однофазной нагрузке.  [23]

Все узлы ОРУ ПО кВ и КРУН 6 — 10 кВ изготовляются на заводе, в поставку завода не входит лишь силовой трансформатор. Выхлопной предохранитель устанавливается на приемном портале открытым концом трубки вниз. Площадка под предохранителем ограждена, так как при срабатывании его выбрасываются гибкая связь, расплавленный металл и пламя. Применение ПВТ обеспечивает быстрое отключение поврежденного участка при КЗ в транс-формароре. Стоимость КТП с ПВТ невелика, конструкция проста и удобна в обслуживании. Недостатками КТП являются недостаточная чувствительность ПВТ к перегрузкам и относительно небольшим токам повреждения в трансформаторе, возможность их неселективного срабатывания из-за разброса характеристик предохранителей, а также возможность возникновения неполнофазного режима работы при перегорании вставки предохранителя одной фазы.  [24]

Все узлы ОРУ ПОкВ и КРУН 6 — 10кВ изготовляются па заводе, в поставку завода не входит лишь силовой трансформатор. Стреляющий предохранитель устанавливается на приемном портале открытым концом трубки вниз. Площадка под предохранителем ограждена, так как при срабатывании его выбрасываются гибкая связь, расплавленный металл и пламя. Применение ПСН обеспечивает быстрое отключение поврежденного участка при к. Стоимость КТП с ПСН невелика, конструкция проста и удобна в обслуживании. Недостатками КТП являются недостаточная чувствительность ПСН к перегрузкам и относительно небольшим токам повреждения в трансформаторе, возможность их неселективного срабатывания из-за разброса характеристик предохранителей, а также возможность возникновения неполнофазного режима работы при перегорании вставки предохранителя одной из фаз.  [25]

Страницы:      1    2

Неполнофазных режимов трансформаторных подстанций напряжением 10/0,4 кВ

Рисунок 6.3.3 – Общий вид устройства контроля неполнофазных режимов

трансформаторных подстанций напряжением 10/0,4 кВ

7 Лабораторные испытания опытных образцов устройств контроля

неполнофазных режимов в электрической сети 0,38 –10 кВ

Опытный образец устройства контроля неполнофазных режимов в электрической сети 0,38 кВ был подвергнут лабораторным испытаниям для чего в лабораторных условиях была создана иммитация электрической сети напряжением 0,38 кВ в которой создавались следующие варианты нагрузок с учетом исследований проведенных ранее [38,39,40,41].

а) электрическая сеть имеет нагрузку в виде однофазных потребителей,

включенных на фазное напряжение сети;

б) электрическая сеть имеет нагрузку в виде трехфазных асинхронных

электродвигателей с регулируемой нагрузкой на валу.

Схема лабораторной установки приведена на рисунке 7.1.

1

2

3

А

В 1

С

N

4

Рисунок 7.1 – Схема лабораторной установки для проведения испытания

опытного образца устройства контроля неполнофазных

режимов в электрической сети 0,38 кВ, где:

1. трехполюсный автоматический выключатель линии 0,38 кВ.

2. однополюсный автоматический выключатель.

3. узел нагрузки.

4 — устройство контроля неполнофазных режимов в

электрической сети 0,38 кВ.

5- прибор для фиксации напряжения на выходе датчика

устройства.

Узел нагрузки 3 иммитировался состоянием электроприемников согласно а) и б). Неполнофазный режим (обрыв провода в линии 0,38 кВ) создавался отключением однополюсного автоматического выключателя 2.

Результаты лабораторных испытаний представлены в таблице 7.1.

В лабораторной установке в качестве трехполюсного автоматического выключателя 1 был применен АЕ2046 с номинальным током 25 А и током электромагнитного расцепителя –250 А.

Роль однополюсного автоматического выключателя 2 выполнял АЕ3161 с номинальным током 25 А.

Однофазные потребители представлены осветительной нагрузкой и реостатами, трехфазная – асинхронным короткозамкнутым электродвигателем мощностью 2 кВт с устройством регулирования нагрузки на валу.

Таблица 7.1 – Результаты лабораторных испытаний

Состояние сети	Состояние узла нагрузки	Величина сигнала датчика устройства	Работа устройства	Отключение линии
Нормальный режим	Нагрузка в виде однофазных потребителей, включенных на фазное напряжение сети.	2-8 В (небаланс)	нет	нет
	Нагрузка в виде трехфазных асинхронных электродвигате- лей в режиме номинальной загрузки	2-5В (небаланс)	нет	нет
	Нагрузка в виде трехфазных асинхронных электродвигате- лей в режиме 0,5 номинальной загрузки	2-5В (небаланс)	нет	нет
Неполнофаз-ный режим (обрыв провода)	Нагрузка в виде однофазных потребителей, включенных на фазное напряжение сети.	80-100В	да	да
	Нагрузка в виде трехфазных асинхронных электродвигате- лей в режиме номинальной загрузки	70-90 В	да	да
	Нагрузка в виде трехфазных асинхронных электродвигате- лей в режиме 0,5 номинальной загрузки	50 В	да	да

Результаты лабораторных испытаний показали работоспособность устройства контроля неполнофазных режимов в электрической сети напряжением 0,38 кВ.

Лабораторные испытания устройства защиты от неполнофазных режимов ТП 10/0,4 кВ были проведены на модели представленной на рисунке 7.2.

1

ТР-Р

10/0,4 кВ

2,,

3

линия 0,38 кВ

Феррорезонанс в трансформаторе напряжения: описание явления, механизм

В электрических сетях 6-35 кВ возникает феррорезонанс в трансформаторе напряжения (ТН) при:

• дуговом замыкании на землю,
• работы сети с неполнофазной нагрузкой;
• переключениях с недогруженными линиями.
• В условиях перегрузок ТН выходит из строя, создавая аварии в сети.

Феррорезонанс особенно опасен для критических перегрузок на основной частоте (50 Гц). Возможны субгармонические резонансы на 1/3 и 1/5 от основной частоты.

Что такое феррорезонанс

Феррорезонанс— это явление резкого возрастания тока, приводящее к перегреву и повреждению преобразователя и сопутствующего электротехнического оборудования.

Вызывающий аварию резонанс наблюдается при возникновении колебательного контура с последовательным соединением индуктивности ТН и емкостью сети.

Почему появляется в трансформаторах

Явление резонанса возникает при незаземленной (изолированной) нейтрали совместно с неполнофазным режимом. При изолированной нейтрали ёмкость сети относительно земли образует последовательное соединение с индуктивностью конструкции незаземленного ТН. Неполнофазный режим возникает при частичном включении фаз, при фазовом разрыве или при коротком замыкании несимметричного типа.

Механизм возникновения явления

Вольтамперная характеристика (ВАХ)

ТН содержат катушки индуктивности с сердечниками из ферромагнитных материалов, имеющими нелинейную вольтамперную характеристику (ВАХ). На линейной ВАХ каждому значению напряжения U_i соответствует единственное значение тока I_i. На нелинейной ВАХ для определенного (резонансного) U_р реализуется режим с двумя различными величинами тока — I₁ и I₂.

Резонансный переход

При значении U_р на обмотках ТН сопротивление резко падает. Происходит мгновенный переход от I₁ к I_2, приводящий к «опрокидывание фазы» приложенного U_р, характер которого изменяется с активно-индуктивного на активно-емкостной.

Длительные колебания, вызванные резкими переходами тока в первичных обмотках ТН, вызывают тепловой пробой изоляции.

Какие трансформаторы нейтрализуют эффект феррорезонанса

Для предотвращения скачкообразных токовых перегрузок защитные ТН исполняются совместно с трансформаторами нулевой последовательности (ТНП). Такие специализированные устройства называются антирезонансными.

НАМИТ-10-2

Оборудование относится к типу ТН (Н), А — антирезонансный (А), с естественным масляным охлаждением (М), для измерительных цепей (И), трехфазный (Т), номинальным напряжением 10 кв, вариант исполнения— 2.

Измерительное оборудование состоит из двух единиц, размещенных в общем корпусе:

• ТНКИ — это трехобмоточный ТН контроля изоляции;
• ТНП — это двухобмоточный ТНП, выполняющий защиту ТНКИ от аварий при замыканиях отдельных фаз. Фоторезонанс компенсируется индуктивным сопротивлением ТНП в первичной цепи преобразователя.

НАМИ-10-95

Антирезонансное, масляное, измерительное оборудование состоит из:

• трехфазного трехстержневого ТН прямой (обратной) последовательности с дополнительной вторичной обмоткой;
• однофазного двухстержневого ТНП со вторичной обмоткой, соединенной по схеме замкнутого треугольника, снижающей сопротивление нулевой последовательности устройства до величины сопротивления рассеяния.

НАЛИ-СЭЩ-6(10)

Оборудование НАЛИ-СЭЩ -6(10) представлено литой (Л) трехфазной антирезонансной группой измерителей номинальным напряжением 6(10)кв.

Отличием литого исполнения от масляного является высокая пожаро- и взрывобезопасность, что обусловливает применение в особых условиях, например на АЭС.

НАЛИ-СЭЩ-6(10) исполнен посредством четырех активных элементов:

• блока из трех однофазных, двухполюсных, измерительных ТН НОЛ-СЭЩ, каждый из которых содержит до трех вторичных обмоток;
• одного ТНП-СЭЩ, выполняющего функцию защиты НОЛ-СЭЩ от скачкообразных токовых переходов.

НАЛИ-СЭЩ-1

Оборудование выполнено из однофазных ТН с литой изоляцией типа НОЛ-6(10) и ТНП на основе принципа действия и релейной схемы устройства НАМИТ-10-2.

НАЛИ-СЭЩ-2

Данный тип повторяет НАЛИ-СЭЩ-1 при исключении дополнительной вторичной обмотки, соединенной по схеме открытого треугольника, а также при исключении релейной схемы дешунтирования постоянно включенного ТНП. Явление фоторезонанса в трансформаторе напряжения НАЛИ-СЭЩ-2 не возникает при работе с пониженной рабочей индукцией. Защитная конструкция обеспечивает практически линейную ВАХ.