Isolationsovervågning i netværk med isoleret neutral

I netværk med en isoleret eller jordet neutral, under normal drift, er spændingerne for alle tre faser til jord lig med fasespændingen.

I en enfaset jordfejl vil spændingen af ​​den fejlbehæftede fase til jord være nul, og den for de fejlfrie faser vil stige til fase-til-fase. I dette tilfælde ændres fase-til-fase spændingerne ikke. Sådanne netværk kan forblive i drift, fordi skader er svære at opdage. Langsigtet drift i denne tilstand er uacceptabel, fordi der i tilfælde af utilsigtet ødelæggelse af isoleringen af ​​den intakte fase vil opstå en to-faset kortslutning med uønskede konsekvenser.

For at overvåge isoleringstilstanden i netværk med en spænding på op til 1 kV bruges tre voltmetre, forbundet i en stjerne, hvis neutrale punkt er jordet (fig. 1, a).

Ris. 1.Enpolet jordfejl to steder: isolationsstyring med voltmetre, a — ledningstilslutning med strømtransformator, b — relæbeskyttelse, c — isolationsstyring med voltmetre, d — isolationsstyring med alarmrelæ, Q — kontakt, KA — relæ for strøm, KL — mellemrelæ, SQ — afbryderhjælpekontakt, YAT — afbryderudløsningsmagnet, KH — signalrelæ, V — voltmeter, R — modstand.

V netværk med isoleret neutral Isoleringsstyring er let med tre voltmeter. Voltmetrene er forbundet til terminalerne på hovedsekundærviklingen af ​​en trefaset tre-viklingsspændingstransformator. Enfasede spændingstransformere kan også bruges til samme formål.

I netværk med spændinger over 1 kV anvendes en NTMI spændingstransformator til overvågning, som har to sekundære viklinger. En spole forbundet i en stjerne tjener til at måle spændingen, den anden spole forbundet i et åbent delta med klemmer aΔ — HCΔ — til isolationsstyring med inklusion af et isolationsstyringsrelæ.

Et spændingsrelæ bruges som dette relæ. KV, der virker på signalet (fig. 2).

Ris. 2. Isolationsstyringsskemaer i vekselstrømkredsløb i et netværk med en isoleret nul: O, A, B, C — viklinger, V — voltmeter, T — NTMI transformer, KV — isolationskontrolrelæ

I normal tilstand er spændingen over terminalerne på denne spole tæt på nul. I tilfælde af jording af en hvilken som helst fase i det primære netværk er spændingssymmetrien brudt, og der vises en spænding på viklingen forbundet i åbent delta, tilstrækkelig til at betjene spændingsrelæet, hvilket signalerer en funktionsfejl.

I tilfælde af faseisolationsfejl (kortslutning til jord), vil voltmeteraflæsningerne på den fase falde, og voltmeteraflæsningerne på de to andre intakte faser vil stige. I tilfælde af en metaljordfejl vil voltmeteret på den beskadigede fase vise nul, og på andre faser vil spændingen stige 1,73 gange og voltmetrene vil vise linjespændinger.

Understationens driftspersonale kan også lære om en krænkelse af faseisolering gennem driften af ​​signalanordningerne. Et isolationsovervågningsrelæ N bruges som en signaleringsenhed, der er forbundet til terminalerne på den ekstra sekundære vikling af NTMI-spændingstransformatoren forbundet i et åbent delta-kredsløb. Når der opstår jording på terminalerne på denne spole, opstår der en nul-sekvensspænding 3U0, relæet H er indkoblet og giver et signal (fig. 3).

I netværk, hvor kompensation af kapacitive strømme til jorden udføres ved hjælp af lysbueundertrykkelsesreaktorer, er fase-til-jord-signalanordningerne forbundet til lysbuereaktorens signalvikling eller til en strømtransformer installeret ved den jordede udgang på Til denne vikling kan tilsluttes en signallampe, der lyser, når der opstår en jordfejl i nettet. Signallampen er installeret direkte i lysbuedæmpningsreaktorafbryderen.

Ris. 3. Kontrol af isoleringstilstanden i netværk med isoleret neutral: 1 — krafttransformator; 2 — spændingsmåletransformator; H — spændingsrelæ

Finde jordfejl

I netværk med en isoleret neutral og med kompensation af kapacitive strømme er det muligt at betjene netværket i nærvær af en jordfejl.Men langvarig drift af netværket med øget spænding på ubeskadigede faser øger sandsynligheden for en ulykke, og ledningen knækker og falder til jorden udgør en fare for mennesker. Derfor udføres opdagelse og eliminering af fase-til-jord-fejlen så hurtigt som muligt. Simple jordsignalanordninger i netværket kan ikke bestemme placeringen af ​​fase-til-jord, da alle sektioner af netværket er elektrisk forbundet gennem transformerstationens samleskinner.

Selektive signaleringsenheder USZ-2/2, USZ-ZM bruges til at bestemme det elektriske kredsløb med jording. Disse enheder indeholder normalt et højere harmonisk filter og en skive. Det harmoniske filter fungerer ved en frekvens på 50 eller 150 Hz (50 Hz for netværk uden kompensation af kapacitive strømme, 150 Hz for netværk med kompensation af kapacitive strømme).

Signaleringsenheden er installeret på kontrolpanelet på understationen eller i korridoren af ​​koblingsudstyret b — 10 kV, og nul-sekvens strømtransformator (TTNP) kredsløb af kabelledninger er forbundet til den (fig. 4).

Indstillingen af ​​alarmenheden (kontroltjek) udføres under normal netværksdrift (ingen jording) ved at måle niveauerne af højere harmoniske strømme og ubalancestrømme med enheden ved en frekvens på 150 Hz. Enhedsaflæsninger sammenlignes med disse indikatorer, når der findes et brudt link.

Når der opstår en stabil jordfejl i netværket, måler understationens servicepersonale successivt de højere harmoniske strømme i alle led og vælger den forbindelse, hvor strømmen er højest.

Ris. 4.Enkeltfaset jordfejlssignaleringsskema ved hjælp af USZ

Efter bestemmelse af den beskadigede forbindelse træffes foranstaltninger til at finde og fjerne placeringen af ​​jordfejlen. HSS-enheder tillader manuel identifikation af et mislykket link. For nylig er der dog udviklet enheder, der automatisk bestemmer den stabile fase-til-jord-fejlforbindelse og overfører information via telemekaniske kanaler til elnettets ekspeditionskontor. Et jordfejlssignalsæt af typen KSZT-1 (for nylig KDZS) er blevet udviklet og er meget brugt.

Et forenklet blokdiagram af enheden KSZT-1 (KDZS) er vist i fig. 5.

Enheden består strukturelt af tre hovedblokke:

— BL logik,

— kommutation K

— UM-indikation.

Sidstnævnte er installeret ved afsendelsesstedet for krafttransmissionsnettene. BL- og K-blokke monteres på transformerstationen.

Når der opstår en jordfejl i netværket, føres nulsekvensspændingen 3U0 fra spændingstransformatorviklingen til nulsekvensspændingsblokken på BNNP, og hvis værdien overstiger den angivne indstilling, tændes BL-logikblokken. Den logiske blok styrer driften af ​​den elektroniske omskifter K, som sekventielt ensretter nul-sekvens strømtransformatorerne TTNP.

Ved afslutningen af ​​TTNP-forespørgslen bestemmes forbindelsen med det højeste niveau af højere harmoniske i den logiske blok, hvis nummer transmitteres i binær-decimalkode fra den telemekaniske enhed KP-DP til kontrolcentret. I kontrolcenteret konverteres dette signal i en dekoder til et tocifret tal vist på FN-displayet, hvorved afsenderen visuelt bestemmer nummeret på jordforbindelsen.Når jordfejlen forsvinder, vender hele enheden automatisk tilbage til sin oprindelige position.

Ris. 5. Blokdiagram af enheden KSZT-1 (KDZS)

Afsenderen har mulighed for at hente information om den brudte forbindelse frem igen ved at trykke på knappen «Reset». Derudover giver enheden det operative personale på understationen mulighed for at søge efter en brudt forbindelse ved manuelt at udspørge TTNP. Brugen af ​​denne enhed kan reducere tiden for søgning efter en beskadiget netværkssektion betydeligt og reducere sandsynligheden for at udvikle skader.