Компенсация емкостных токов в сетях с изолированной нейтралью Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»



Бородина Дарья Петровна, Галстян Размик Арманович Донской государственный технический университет

РФ, г. Ростов-на-Дону DOI: 10.24411/2520-6990-2019-11172 КОМПЕНСАЦИЯ ЕМКОСТНЫХ ТОКОВ В СЕТЯХ С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ

Borodina Dana Petrovna, Galstyan Razmik Armanovich

Don State Technical University RF, Rostov-on-Don

COMPENSATION OF CAPACITIVE CURRENTS IN NETWORKS WITH ISOLATED NEUTRAL Аннотация

В данной статье рассмотрены особенности режима работы изолированной нейтрали в сетях 6 - 35 кВ, а также способы компенсации емкостных токов. Abstract

This article discusses the features of the operating mode of the isolated neutral in networks of 6 - 35 kV, as well as ways to compensate for capacitive currents.

Ключевые слова: ток, напряжение, мощность, емкость, дугогасящая катушка, трансформатор, изоляция, линия, короткое замыкание.

Keywords: current, voltage, power, capacity, arc suppression coil, transformer, insulation, line, short circuit.

Сеть с изолированной нейтралью - это нейтраль трансформатора либо генератора, которая подключена к устройству заземления через большое сопротивление или отсутствует вовсе. Режим изолированной нейтрали используют при напряжении до 1 кВ только в электроустановках с повышенными требованиями безопасности. При напряжении 6-35 кВ такой режим нейтрали рекомендован ПУЭ во всех электроустановках.

В высоковольтных сетях в отличие от сети до 1000 В необходимо учитывать емкостную проводимость фаз относительно земли. При коротком замыкании ток протекает через точку повреждения и емкости не поврежденных фаз.

Если на подстанции несколько кабельных линий, то суммарная емкость сети будет на прямую зависеть от подключенных к сети линий, чем больше их количество, тем больше суммарная емкость, смотреть рисунок 1.

Рисунок 1. Сеть с изолированной нейтралью при подключении нескольких линий

Удельный емкостной ток замыкания на землю рассчитывается по формуле:

Ic = 3• иф Co-10

-3

(1)

Собственный емкостной ток кабельной линии вычисляется по формуле:

^е.фид.мах. _ ^с ' ^ (2)

Рассчитаем ток срабатывания защит:

1Сз > кн • кбр • 1с.фид.макс. (3) Проверка чувствительности защит, с учетом, присоединенных линий:

_ ^сЦшт 1с.фид.макс.

кн =

1

1

(4)

сз

При коротком замыкании в точку повреждения протекает ток, которой обусловлен всеми емкостями подключенных нагрузок. Это никак не отразится на напряжении потребителей. А вот фазное

напряжение увеличится в -3, тем самым сравняется с напряжением у потребителей. Опасность в том, что может возникнуть короткое замыкание между фазами - это приведет к нагреву проводов и выделению тепла, что повлечет за собой плавку изоляции.

Чтобы такое не происходило используют установки компенсации емкостных токов. Они представляют собой трансформатор с дугогасящим реактором (катушкой). Емкость сети будет компенсироваться за счет индуктивности катушки. При однофазных замыканиях к точке короткого замыкания будет подключаться не только суммарная емкость, но и индуктивное сопротивление катушки, которая и будет компенсировать ток короткого замыкания и снизит его до нуля. Смотреть рисунок 2.

Рисунок 2. Компенсация емкостных токов

Дугогасящий реактор имеет два режима регулирование:

Ступенчатый - требует постоянного контроля за параметрами сети и катушки.

Плавный - катушка постоянно следит за параметрами сети и автоматически подбирают индуктивность катушки по параметрам сети, которые на данный момент.

Заключение. При коротком замыкании емкостной ток стекается в точку КЗ, и появляется необходимость компенсировать. В работе рассмотрен один из вариантов компенсации - установка ду-гогасящей катушки.

Список литературы:

1. ПУЭ: офиц. текст. - Изд. 7-е - М.: Главгос-энергонадзор России, 2007. - 980с.

2. Карапетян, И. Г. Справочникпо проектированию электрических сетей: справочник / И. Г.Ка-рапетян, Д. Л. Файбисович, И. М. Шапиро; под ред. Д. Л. Файбисовича. Изд. 3-е, перераб, и доп. - М.: ЭНАС, 2009. - 392 с.

3. Типовая инструкция по компенсации емкостного тока замыкания на землю в электрических сетях 6-35 кВ (РД 34.20.179). Утверждена Главным научно-техническим управлением энергетики и электрификации 06.06.1987.