1 ЗАХИСТ ВІД ПЕРЕНАПРУГ
1.1Захист електроустановок від грозових та внутрішніх перенапруг.
Електроустановки Споживачів повинні мати захист грозових і внутрішніхперенапруг, виконану відповідно до вимогами правил пристрою електроустановок.
Лінії електропередачі, КРИЧУ, ЗРУ, розподільні пристрої іпідстанції захищаються від прямих ударів блискавки і хвиль грозянихперенапружень, що набігають з лінії електропередачі. Захист будівель ЗРУ ізакритих підстанцій, а також розташованих на території підстанцій будівель іспоруд (маслогосподарства, електролізною резервуарів з горючими рідинами абогазами і тому подібне) виконується в відповідності зі встановленими вимогами.
При прийманні після монтажу пристроїв грозозахисту Споживачеві повиннабути передана наступна технічна
документація: технічний проект грозозахисту, затверджений ввідповідних органах, узгоджений з тією, що енергозабезпечуеться організацією іінспекцією протипожежної охорони;
акти випробування вентильних розрядників і нелінійних обмежувачівнапруги до і після їх монтажу;
акти на установку трубчастих розрядників;
протоколи вимірювання опорів заземлення розрядників і громовідводів.
У Споживачів повинні зберігатися наступні систематизовані дані:
про розстановку вентильних і трубчастих розрядників і захисних проміжках(типи розрядників, відстані до того, що захищається устаткування), а також провідстані від трубчастих розрядників до лінійних роз’еднувачів і вентильнихрозрядників; про опір заземлювачів опор, на яких встановлені засобигрозозахисту, включаючи троси; про опір грунту на підходах ліній електропередачідо підстанціям; про перетини ліній електропередачі з іншими лініямиелектропередачі, зв'язки і автоблокування, відгалуженнях від ВЛ лінійнихкабельних вставках і про інші місця з ослабленою ізоляцією.На кожне КРИЧУповинні бути складені контури захисних зон громовідводів, прожекторних щогл,металевих і залізобетонних конструкцій, в зони яких потрапляють відкритітоковедучі частини.
Підвіска проводів ВЛ напругою до 1000 В (освітлюваних, телефоннихі тому подібне) на конструкціях КРИЧУ, окремо стрижньових громовідводах, що стоять,прожекторних щоглах, димових трубах і градирнях і підведення цих ліній довказаних споруд а також підведення цих ліній до вибухонебезпечних приміщень недопускаються.
Вказані лінії повинні виконуватися кабелями з металевою оболонкоюв землі. Оболонки кабелів повинні бути заземлені. Підведення ліній до вибухонебезпечнихприміщень повинне бути виконана з обліком вимог інструкції, що діє, по пристроюгрозозахисти будівель і споруд.
Щорічно перед грозовим сезоном повинна проводитися перевірка станузахисту від перенапружень розподільних пристроїв і ліній електропередачі ізабезпечуватися готовність захисту від грозових і внутрішніх перенапружень.
У Споживачів повинні реєструватися випадки грозяних відключень іпошкоджень ВЛ, устаткування РУ і ТП. На підставі отриманих даних повинніпроводитися оцінка надійності грозозахисти і розроблятися у разі потреби заходищодо підвищення її надійності.
При установці в РУ нестандартних апаратів або устаткування необхіднарозробка відповідних грозозахисних заходів.
1.2Вентильні розрядники
Вентильні розрядники і обмежувачі перенапружень всієї напруги повиннібути постійно включені.
У КРИЧУ допускається відключення на зимовий період (або окремі йогомісяці) вентильних розрядників, призначених тільки для захисту від грозовихперенапружень в районах з ураганним вітром ожеледдю, різкими змінами температуриі інтенсивним забрудненням. Профілактичні випробування вентильних і трубчастихрозрядників, а також обмежувачів перенапружень винні проводитися відповідно донорм випробувань електроустаткувань.
1.3. Трубчасті розрядники.
Трубчасті розрядники і захисні проміжки винні оглядатися приобходах ліній електропередачі. Спрацьовування розрядників наголошується в обхіднихлистах. Перевірка трубчастих розрядників із зняттям з опор проводиться 1 раз на3 роки.
Верховий огляд без зняття з опор, а також додаткові огляди іперевірки трубчастих розрядників, встановлених в зонах інтенсивногозабруднення, повинні виконуватися відповідно до вимогами місцевих інструкцій.
Ремонт трубчастих розрядників повинен виконуватися по мірі необхідностізалежно від результатів перевірок і оглядів. Огляд засобів захисту відперенапружень на підстанціях повинен проводитися:
у установках з постійним чергуванням персоналу в час чергових обходів,а також після кожної грози, що викликала роботу релейного захисту на ВЛ, щовідходять; у установках без постійного чергування персоналу — при оглядахвсього устаткування.
На ВЛ напругою до 1000 В перед грозовим сезоном вибірково по розсудувідповідального за електрогосподарство Споживача повинна перевірятисясправність заземлення крюків і штирів ізоляторів, встановлених на залізобетоннихопорах, а також арматури цих опор. За наявності нульового дроту контролюєтьсятакож занулення цих елементів.
На ВЛ, побудованих на дерев'яних опорах, перевіряються заземленняі занулення крюків і штирів ізоляторів на опорах що мають захист від грозовихперенапружень, а також там, де виконано повторне заземлення нульового дроту.
У мережах з ізольованою нейтраллю або з компенсацією ємкіснихструмів допускається робота повітряних і кабельних ліній електропередачі із замиканнямна землю до усунення пошкодження.
При цьому до відшукання місця пошкодження на ВЛ, що проходять внаселеній місцевості, де виникає небезпека поразки струмом людей і тварин, слідприступити негайно і ліквідовувати пошкодження в найкоротший строк.
За наявності в мережі в даний момент замикання на землювідключення дугогасильних реакторів не допускається. У електричних мережах зпідвищеними вимогами за умовами електробезпеки людей (організації гірничорудноїпромисловості, торфорозробки і т.п.) робота з однофазним замиканням на землю недопускається. У цих мережах всі лінії, що відходять від підстанції, повиннібути обладнані захистами від замикань на землю.
У мережах генераторної напруги, а також в мережах, до яким підключеніелектродвигуни високої напруги, при появі однофазного замикання в обмотцістатора машина винна автоматично відключатися від мережі, якщо струм замиканняна землю перевищує 5 А. Якщо струм замикання не перевищує 5 А, допускаєтьсяробота не більше 2 ч, після закінчення яких машина повинна бути відключена.Якщо встановлено, що місце замикання на землю знаходиться не в обмотці статора,по розсуду технічного керівника Споживача допускається робота машини, щообертається, з замиканням в мережі на землю тривалістю до 6 ч.
Компенсація ємкісного струму замикання на землю дугогасильними реакторамиповинна застосовуватися при ємкісних струмах що перевищують наступні значення:
Номінальна напруга мережі, кв 6 10 15 — 20 35 і вище
Ємкісний струм замикання на землю, А 30 20 15 10
У мережах напругою 6 — 35 кв з ВЛ на залізобетонних і металевих опорахдугогасильними апарати застосовуються при ємкісному струмі замикання на землюбільше 10 А.
Робота мереж напругою 6 — 35 кв без компенсації ємкісного струмупри його значеннях, що перевищують вказані вище, не допускається.
Для компенсації ємкісного струму замикання на землю в мережах повиннівикористовуватися заземляючі дугогасильні реактори з автоматичним або ручнимрегулюванням струму.
Вимірювання ємкісних струмів, струмів дугогасильні реакторів, струмівзамикання на землю і напруги зсуву нейтралі винні проводитися при введенні вексплуатацію дугогасильних реакторів і при значних змінах режимів роботимережі, але не рідше за 1 раз в 6 років.Потужність дугогасильних реакторів повиннабути вибрана по ємкісному струму мережі з урахуванням її перспективногорозвитку. Заземляючі дугогасильні реактори повинні встановлюватися напідстанціях, пов'язаних з мережею, що компенсується, не менше чим двома лініямиелектропередачі. Установка реакторів на тупикових підстанціях не допускається.
Дугогасильні реактори повинні підключатися до нейтралей трансформаторівчерез раз'єднувачів.
Для підключення дугогасильних реакторів, як правило, винні використовуватисятрансформатори з схемою з'єднання обмоток «зірка-трикутник».
Підключення дугогасильних реакторів до трансформаторів захищенимплавкими запобіжниками, не допускається.
Введення дугогасильного реактора, призначене для заземлення повиненбути сполучений із загальним заземляючим пристроєм через трансформатор струму. Дугогасильніреактори повинні мати резонансну настройку.
Допускається настройка з перекомпенсацією, при якій реактивна складоваструму замикання на землю повинна бути не більше 5 А, а ступінь розладу — небільше 5%. Якщо встановлені у мережі напругою 6 — 20 кв дугогасильні реакторимають велику різниця струмів суміжних відгалужень, допускається настройка зреактивною складовою струму замикання на землю не більше 10 А. У мережахнапругою 35 кв при ємкісному струмі менше 15 А допускається ступінь розладу небільше 10%. Застосування настройки з недокомпенсацією допускається тимчасово заумови, що аварійно виникаючі не симетрії ємкостей фаз мережі (наприклад, приобриві дроти) приводять до появи напруги зсуву нейтралі, не що перевищує 70%фазної напруги.
У мережах, що працюють з компенсацією ємкісного струму напруга несиметрії повинна бути не вище 0,75% фазного напруга.
За відсутності в мережі замикання на землю напруга зсуву нейтралідопускається не вище 15% фазної напруги тривало і не вище 30% протягом 1 ч.
Зниження напруги не симетрії і зсуву нейтралі до вказаних значеньповинно бути здійснено вирівнюванням ємкостей фаз мережі щодо землі (зміноювзаємного положення фазних проводів, розподілом конденсаторів високочастотногозв'язку між фазами ліній).При підключенні до мережі конденсаторіввисокочастотного зв'язку і конденсаторів грозозахисту машин, що обертаються,повинна бути перевірена допустимість не симетрії ємкостей фаз щодо землі. Пофазниєвключення і відключення повітряних і кабельних ліній електропередачі, якіможуть приводити до напруги зсуву нейтралі, що перевищує вказані значення, недопускаються.У мережах напругою 6 — 10 кв, як правило, винні застосовуватисяплавно регульовані дугогасильні реактори з автоматичною настройкою струму компенсації.
При застосуванні дугогасильних реакторів з ручним регулюваннямструму показники настройки повинні визначатися по вимірникові розладикомпенсації. Якщо такий прилад відсутній, показники настройки повинні вибиратисяна підставі результатів вимірювань струмів замикання на землю, ємкіснихструмів, струму компенсації з обліком напруги зсуву нейтралі.У установках звакуумними вимикачами, як правило повинні бути передбачені заходи щодо захистувід комутаційних перенапружень. Відмова від захисту від перенапружень повиннабути обгрунтований. Споживач, що харчується від мережі, що працює зкомпенсацією ємкісного струму, повинен своєчасно повідомляти оперативнийперсонал енергосистеми про зміни в своїй схемі мережі для перебудови дугогасильнихреакторів. На підстанціях напругою 110 — 220 кв для запобігання виникненню перенапруженьвід мимовільних зсувів нейтралі або небезпечних ферорезонансних процесівоперативні дії повинні починатися із заземлення нейтралі трансформатора, щовключається в ненавантажену систему шин з трансформаторами напруги НКФ-110 іНКФ-220.
Перед відділенням від мережі ненавантаженої системи шин з трансформаторамитипу НКФ-110 і НКФ-220 нейтраль того, що живить трансформатора повинна бути заземлена.
Розподільні пристрої напругою 150 — 220 кв з електромагнітнимитрансформаторами напруги і вимикачами контакти яких шунтовані конденсаторами,повинні бути перевірені на можливість виникнення ферорезонансних перенапруженьпри відключеннях систем шин. При необхідності повинні бути прийняті заходи дозапобігання ферорезонансним процесам при оперативних і автоматичнихвідключеннях.
У мережах і на приєднаннях напругою 6 — 35 кв у випадку необхідностіповинні бути прийняті заходи до запобігання ферорезонансних процесів, зокремамимовільних зсувів нейтралі.
Невживані обмотки нижчої (середнього) напруги трансформаторів іавтотрансформаторів повинні бути сполучені в зірку або трикутник і захищені відперенапружень.
Захист не потрібний, якщо до обмотки нижчої напруги постійно підключенакабельна лінія електропередачі завдовжки не менше 30 м.
У інших випадках захист невживаних обмоток нижчого і середньої напругиповинна бути виконана заземленням однієї фази або нейтралі або вентильнимирозрядниками або обмежувачами перенапруження, приєднаними до виведення кожноїфази.
У мережах напругою 110 кв розземленя нейтралі обмоток напругою110 кв трансформаторів, а також логіка дії релейного захисту і автоматикиповинні бути здійснені так, щоб при різних оперативних і автоматичних відключенняхне виділялися ділянки мережі без трансформаторів з заземленими нейтралями.
Захист від перенапружень нейтралі трансформатора з рівнемізоляції нижчі, ніж у лінійних введень, повинна бути здійснена вентильнимирозрядниками або обмежувачами перенапружень.
У мережах напругою 110 кв при оперативних перемиканнях і в аварійнихрежимах підвищення напруги промислової частоти (50 Гц) на устаткуванні повиннобути в межах значень, приведених в табл. П.4.1 (Додаток 4). Вказані значеннярозповсюджуються також на амплітуду напруги утвореного накладенням на синусоїду50 Гц складових інший частоти.
1.4 Захист електронних пристроїв від перенапруг.
Для захисту радіоелектронного устаткування традиційно застосовуютьплавкі запобіжники. Зазвичай в них використовують тонкі неізольовані провідникиперетину, що калібрується, розраховані на заданий струм перегорання.Найнадійніше ці пристосування працюють в ланцюгах змінного струму підвищеноїнапруги. З пониженням робочої напруги ефективність їх застосування знижується.Обумовлено це тим, що при перегоранні тонкого дроту в ланцюзі змінного струмувиникає дуга, що розпилює провідник. Граничною напругою, при якій можевиникнути така дуга, вважається напруга 30...35 B. При низьковольтному живленнівідбувається просто плавлення провідника. Процес цей займає триваліший час, щоу ряді випадків не рятує сучасні напівпровідникові прилади від пошкодження.
Проте, плавкі запобіжники і понині широко використовують в низьковольтнихланцюгах постійного струму, там, де від них не вимагається підвищена швидкодія.
Там, де плавкі запобіжники не можуть ефективно вирішити задачу захистурадіоелектронного устаткування і приладів від струмових перевантажень, їх можназ успіхом використовувати в схемах захисту електронних пристроїв відперенапруження.
Принцип дії цього захисту простий: при перевищенні рівня живлячоїнапруги спрацьовує ступіневий пристрій, що влаштовує коротке замикання в ланцюзінавантаження, в результаті якого провідник запобіжника плавиться і розриваєланцюг навантаження.
Метод захисту апаратури від перенапруження за рахунок примусовогоперепалювання запобіжника, звичайно, не є ідеальним, але набув достатньоширокого поширення завдяки своїй простоті і надійності. При використанні цьогометоду і вибору оптимального варіанту захисту варто враховувати, наскількишвидкодіючим повинен бути автомат захисту, чи варто перепалювати запобіжник прикороткочасних кидках напруги або ввести елемент затримки спрацьовування. Бажанотакож ввести в схему індикацію факту перегорання запобіжника.
Простий захисний пристрій, що дозволяє врятувати радіоелектроннусхему, що захищається, показаний на мал. 1. При пробої стабілітрона включаєтьсятиристор і шунтує навантаження, після чого перегорає запобіжник. Тиристорповинен бути розрахований на значний, хоча і короткочасний струм. У схеміабсолютно не допустиме використання сурогатних запобіжників, оскільки інакшеможуть одночасно вийти з ладу як схема, що захищається, так і джерело живлення,і само захисний пристрій.
2. АНАЛІЗ СПОСОБІВ РЕГУЛЮВАННЯ НАПРУГИ В СИСТЕМАХ ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯДЛЯ ЗАХИСТУ СПОЖИВАЧИВ ЕЛЕКТРИЧНОИ ЕНЕРГИИ.
2.1. Необхідність регулювання напруги в системах електропостачання
Основними функціями пристроїв автоматичного регулювання режиму
електроенергетичної системи є:
— підтримка на заданому рівні частоти в енергосистемі і напруг увузлових точках як у нормальному, так і в після аварійному режимах, що сприяєпідвищенню якості електроенергії. Це забезпечується за рахунок автоматичного регулюваннянапруги в електричних мережах, а також автоматичного регулювання порушення ічастоти синхронних генераторів електричних станцій;
— економічно вигідний розподіл активних і реактивних навантажень
між паралельно працюючими агрегатами електричних станцій і підтримка
оптимального складу працюючих агрегатів з метою забезпечення резерву потужностів системі;
— підвищення надійності роботи системи електропостачання шляхом запобіганняпорушень нормального режиму і прискорення ліквідації виникаючих аварійнихситуацій;
— забезпечення безперебійності електропостачання електроприймачів зарахунок рівнобіжної роботи перетворювачів автоматизованих систем гарантованогоелектропостачання.
Автоматизація систем електропостачання усе в більшому ступені починаєбудуватися на кібернетичних принципах з виробленням законів оптимальногокерування і використанням керуючих обчислювальних машин.
Основу систем електропостачання об'єктів вузлових станцій різногопризначення складають широко розгалужені повітряні чи кабельні електричні мережінапругою 35, 10 чи 6 кВ.
Через велику довжину цих мереж напруга в споживача, якщо не застосовуватидодаткових заходів, буде відрізнятися від номінального плавно регулюватинапругу в електричній мережі, а не східчасте, як у випадку застосуванняконденсаторів і реакторів.
Як компенсуючі пристрої можуть застосовуватися також випрямлячі звипереджальним кутом зрушення фаз струму щодо напруги і статичні керованіпристрої, що компенсують, на базі вентильних і феромагнітних елементів.
Регулювання напруги в електричній мережі даним способом можливолише при наявності резерву реактивної потужності в системі. Тому застосуванняпристроїв, що компенсують, ефективно навіть при наявності інших регулюючихзасобів.
Як випливає з рис. 1.4, б, в, г, установка пристроїв, що компенсують,як засобів регулювання поблизу електроприймачів одночасно зменшує передану поелектромережах реактивну потужність, що приводить до розвантаження електричноїстанції і мережі, підвищенню коефіцієнта потужності (cos ц2 > cos ц1). Прицьому поліпшується економічний режим роботи системи електропостачання, що євеликою перевагою розглянутого способу.
Автоматизація регулювання напруги в електричних мережах дозволитьзабезпечити необхідну якість напруги на шинах споживачів і створити необхідніумови для економічної передачі електричної енергії з найменшими витратамиреактивної і втратами активної потужності. Це забезпечить, у свою чергу,економію паливно-енергетичних ресурсів.
2.2Системи гарантованого електро постачання
Сьогодні можна з упевненістю сказати, що відношення українськихспоживачів до структури системи гарантованого електроживлення кардинальноміняється. Відбувається перехід від рішень з локальними ІБП, в кожній крапці щовимагає резервування до великих систем, що забезпечують комплексний захиствсього устаткування. Це, у свою чергу, викликало значне збільшення потужностізадіяного в проектах устаткування. Крім того, поступово здійснюється перехід натехнологічно досконаліші online-системы.
Чинником збільшення попиту на високотехнологічні системи гарантованогоенергопостачання стала зміна потреб компаній: ростуть обчислювальні потужності,яким потрібно більше якісного електроживлення, міняється і культура івідношення замовників до даного устаткування в цілому. Якщо раніше акцентробився на захист на рівні «робочих місць» і забезпечення серверної кімнати безособливої уваги до систематизації, то зараз все більше уваги приділяєтьсякомплексним системам, що дозволяють вирішувати складні завдання на рівніпідприємств.
На сьогоднішній день комплексні відмовостійкі системи безперебійногоенергоживлення найбільш затребувані в таких областях діяльності:
Банки і фінансові інститути: системи гарантованогоелектропостачання необхідні в банковій сфері для безперебійної роботи платіжнихсистем і забезпечення безперервного контролю над фінансовими операціями, СГЕ уфінансовій сфері є одним з елементів збереження засобів тисяч клієнтів.
Державний сектор: структури, від роботи яких залежить безпека громадян,повинні бути забезпечені захистом від збоїв електроживлення. Серед них — Міністерство Надзвичайних ситуацій, пожежні і рятувальні служби, Міністерствотранспорту і зв'язку, Національний банк, служба соціального страхування,пенсійний фонд.
Телекомунікаційні компанії: енергетична незалежність телекомунікаційнихкомпаній є заставою їх безперебійної цілодобової роботи, на якій у свою чергупобудована функціональність клієнтських систем, — необхідність в СГЕ в ційгалузі очевидна.
Дата-центри: цінність інформації визначається її доступністю — саме тоді, коли вона необхідна. Так, щоб не бути залежним від зовнішніх обставин,дата-центри встановлюють собі могутні агрегати безперебійного живлення.
Промислові підприємства: безперервну роботу виробничих циклів в різнихгалузях промисловості використовуючих АСУТП для управління технологічнимипроцесами, може гарантувати тільки автономне енергозабезпечення відповідальногооб'єкту.
Транспорт: транспортні компанії відносяться до ряду відповідальнихспоживачів електроенергії, оскільки є гарантією стабільної роботи багатьохслужб і різних підприємств, саме тому вони не повинні залежати від зовнішніхелектросистем.
Медичні установи: державні і приватні лікарні, станції переливаннякрові, пункти невідкладної медичної допомоги — об'єкти, на яких в першу чергу повиннібути виключені проблеми з електроживленням і встановлені системи гарантованогоелектропостачання
В даний час реалізуються дві основні схеми СГЕ: розподілена іцентралізовано-змішанна. Для всіх об'єктів, що знов будуються або реконструюються,найбільш відповідним рішенням є схема централізовано-змішаного захисту локальнихобчислювальних мереж/систем (ЛВС). У випадках, якщо реконструкція системиелектропостачання не виконується, або при значних технічних складнощахреалізації схеми централізовано-змішаного захисту як тимчасове рішеннядопустиме виконання схеми розподіленого захисту.
3ограніченіє перенапружень. Відбувається за рахунок створенняшляху стікання зарядів ємкостей здорових фаз на землю через активний опір, включенийв нейтраль спеціального приєднувального трансформатора.
У роботі передбачається доповнити схему заміщення для точнішогомоделювання процесів, що протікають при однофазних замиканнях на землю. Це усвою чергу спричинить збільшення кількості диференціальних рівнянь, але прицьому з'явиться можливість враховувати струми від двигунів власних потреб вмісці замикання. Облік впливу двигунів дозволить більш вибрати уставкиспрацьовування релейного захисту для її надійної і селективної дії при виникненніпошкодження.
Окрім цього наявність в схемі нелінійних елементів, наприклад,оксидно-цинкових активних опорів (ОПН) і вимірювального трансформатора напругиз нелінійною характеристикою, приводить до необхідності обліку їх параметрів,які є функціями від величин, залежних від режиму роботи системи. У програмі цінелінійні характеристики задаються за допомогою умовних операторів, щореалізовують таким чином кусочно-лінійну апроксимацію. Це не може не привестидо деякої погрішності при проведенні досліджень. Тому в роботі також ставитьсязавдання апроксимації нелінійних характеристик за допомогою методу найменшихквадратів, що більшою мірою відповідає фізиці процесів, що протікають в схемі.
Проте на цьому перелік невирішених питань не вичерпується, оскількипри виборі режиму нейтралі для кожної конкретної мережі повинні враховуватисяїї специфічні особливості, зокрема: її параметри, стан ізоляції, категоріяспоживачів, наявність засобів захисту від замикань на землю, вимоги доелектробезпеки і так далі Саме тому з'являються нові перспективи дослідження в роботі.
2.3 СПОСОБИ ПОКРАЩЕНЯ РОБОТИ РОЗПОДІЛЬЧИХ МЕРЕЖ
1. Основною причиною високої ушкоджености електроустаткування вмережах середнього класу напруги є дугові перенапруження, що виникають припереміжному характері горіння дуги в місці пробою фазної ізоляції на землю.
2. Проблема підвищення надійності роботи розподільних мереж напругою6-10 кв складається з цілого комплексу завдань, ефективне вирішення яких можебути знайдене для кожної конкретної мережі індивідуально з урахуваннямхарактерних її особливостей на основі комбінованого використання засобіврелейного захисту, вдосконалення режиму заземлення нейтралі, застосуванняобмежувачів серії ОПН з різними порогами обмеження і системи швидкого іавтоматичного шунтування пошкодженої фази.
3. Ефективне вирішення проблеми підвищення надійності роботи розподільнихмереж напругою 6-10 кв може бути знайдено на основі проведення великого об'ємунаукових і експериментальних досліджень.Обмеження перенапружень в системівласних потреб здійснюється за рахунок підключення до збірних шин нелінійнихоксидно-цинкових активних опорів типу ОПН-КС-6/47. Останні забезпечують глибокеобмеження перенапружень до рівня 2uф. Проте їх недоліком є низька термічнастійкість, оскільки допустимий час роботи складає порядка 2 з в режиміоднофазного замикання на землю в мережі 6 кв. У зв'язку з цим запропоновано вланцюзі нейтралі фазних ОПН, сполучених в зірку (ріс.1), підключитиоднополюсний вимикач, через який відбувається з'єднання нейтралі ОПН із землею.При цьому між шунтуючими вимикачами Км1-км3 і вимикачем нейтралі ОПН Км0виконується блокування, яке при включенні будь-якого з шунтуючих вимикачівавтоматично відключає вимикач нейтралі Км0 і переводить два послідовно сполученихОПН на підключення до лінійної напруги, чим обмежується їх час роботи при однофазномузамиканні на землю.
Придушення перенапружень в мережі з моменту початку горіння дугидо моменту шунтування пошкодженої фази однополюсним контактором (Км1-км3)успішно можна здійснювати обмежувачами перенапружень типу ОПН, включеними попропонованій схемі (ріс.1) для здійснення термостабільності. Це дозволяєвідмовитися від установки в мережі додаткового устаткування (приєднувальноготрансформатора і бетелових резисторів) і, крім того, реалізація такоготехнічного рішення обмежує тривалість існування дугових замикань і супутніх нимперенапружень часом порядка 0,5 з до моменту включення шунтуючого контактора.
В умовах відсутності в даний час надійних засобів захисту мереж6кв власних потреб електростанцій від наслідків однофазних замикань на землю,ведеться пошук ефективного вирішення проблеми підвищення надійності роботиелектроустаткування, що полягає в оптимізації і управлінні режимом нейтралімережі для забезпечення максимального обмеження амплітуди і тривалості всіх можливихв експлуатації підвищень напруги і зниження теплових втрат в місці пробоюізоляції. Для вирішення поставленого завдання найбільш раціональним євикористання математичної моделі, яка дозволяє оцінити можливий рівеньперенапружень в мережі з урахуванням її реальних параметрів, а також ефективністьзастосування того або іншого технічного рішення.
Особливістю моделі є можливість аналізу однофазних глухих і дуговихзамикань на землю не тільки поблизу збірних шин, але і в індуктивних обмоткахдвигунів, трансформаторів, а також замикань за наявності зсуву нейтралі,викликаного не симетрією навантаження. На ріс.3 приведена схема заміщеннямережі власних потреб електростанції і стрілками показані шляхи протіканняструмів в нормальному режимі. Дана мережа представлена зосередженимипараметрами: фазними і міжфазними ємкостями і активними опорами,взаємоіндукцією між фазами. Джерело живлення і спеціальний приєднувальнийтрансформатор включені в схему відповідними фазними індуктівностями розсіяння іактивними опорами. Високовольтні двигуни введені в схему заміщення фазниминадперехідними індуктівностями розсіяння і активними опорами. У нейтральприєднувального трансформатора включені струмообмежувальний резистор і реактор.Ланцюг замикання фази на землю в обмотці двигуна імітується ємкістю і активнимопором дуги. Схема описується системою диференціальних рівнянь щодо невідомихконтурних струмів і напруги у вузлах. У операторній формі ця система маєвигляд: Аналіз отриманих результатів дозволяє зробити вивід про те, щонаявність особливостей в характері перехідних процесів в мережі з резистивноюзаземленою нейтраллю, де частотні параметри струму і напруги можуть мінятися вшироких межах, може бути причиною того, що широко поширені в даний час в мережахвласних потреб електростанцій реле РТЗ-51 (РТЗ-50, РТ-40/0,2) в умовах частихпробоїв, що повторюються, так званих клювків, не встигають успішно спрацювати,і можуть знаходитися в такому стані тривалий час навіть при великих струмахзамикання на землю. Хоча і невеликі по величині, але перенапруження, що тривалодіють в цьому випадку, можуть викликати пошкодження електроустаткування мережі.Виходячи з викладеного, можна укласти, що резистивне заземлення нейтралі мережівласних потреб електростанцій не виключає можливості пошкодженняелектроустаткування в умовах нестійкого горіння дуги, що і підтверджується вексплуатації.
До недоліків заземлення резистора нейтралі мережі 6 кв слід такожвіднести низьку термічну стійкість бетелового резистора при його величині100-400 Ом, оскільки допустима тривалість замикання при цьому не перевищує 1,2хвилин. Після закінчення цього часу приєднувальний трансформатор, в нейтральякого включений резистор, повинен бути відключений і мережа переводиться врежим з ізольованою нейтраллю зі всіма властивими нею недоліками.
Найпоширенішим в даний час методом запобігання аварійним наслідкамвід однофазних замикань в даних мережах є заземлення нейтралі мереж черезнастроєних індуктивності (ДГК), які, зберігаючи переваги мереж з ізольованоюнейтраллю, покликані поліпшити умови роботи електроустаткування при однофазнихзамиканнях на землю. Таке поліпшення передбачається за рахунок істотногозниження швидкості відновлення напруги на пошкодженій фазі після згасання дугиі зменшення струму в місці замикання на землю до рівня активної складової івищих гармонік. Внаслідок цього, відбувається мимовільне згасання дуги, а,отже, скорочення об'ємів руйнувань, пов'язаних з термічною дією заземляючоїдуги, а також зниженням кратності перенапружень до безпечної величини, оскількиз'являються шляхи для витікання на землю статичних зарядів з ємкості елементівмережі здорових фаз. Проте для досягнення таких результатів ступінь розладукотушки не повинен перевищувати меж .
При установці в мережах 6-35 кв котушки знижується швидкість відновленнянапруги на хворій фазі після згасання дуги. При точній настройці котушки врезонанс час відновлення напруги до номінального складає декілька секунд. Зацей час міцність ізоляції в місці пошкодження встигає відновитися. Але цей процесмає і негативні сторони, тому що весь цей час на здорових фазах тримаєтьсянапруга порядку (1,9-2,3) Uф. Відносна тривалість існування таких перенапруженьможе привести до пробою ізоляції в цих фазах, особливо в старих мережах зпоганою ізоляцією.
У реальних мережах набудувати котушку точно в резонанс неможливо,оскільки індуктивність котушки регулюється дискретно. Допускається розладкотушки v
За наявності не симетрії настройка встановленою в мережі ДГК в резонансведе до різкого збільшення напруги зсуву нейтралі в нормальному режимі роботимережі. Причому не симетрія ємкостей фаз щодо землі сильніше впливає навеличину зсуву нейтралі, чим не симетрія активних опорів ізоляції.
На основі проведених досліджень кафедрою «Електричністанції» Донецького національного технічного університету булозапропоновано для усунення виявлених недоліків, викликаних зсувом нейтралімережі і тривалим існуванням підвищеної напруги в режимах замикання фази наземлю, паралельно ДГК підключити через контактор резистор. Опір резистора вибираєтьсятаким, щоб напруга не симетрії не перевищувала допустимого, а величина ітривалість перенапружень були мінімальними. Для того, щоб резистор неперегрівався великими струмами при стійкому однофазному замиканні вінвідключається за допомогою контактора з витримкою часу 0,5 з при перевищеннінапруги нульової послідовності 20% від номінального.
Зі всієї різноманітності напрямів роботи по вдосконаленню системикомпенсації ємкісних струмів на землю до практичної реалізації виявилисяприйнятними і набули широкого поширення ДГК типу ЗРОМ із ступінчастимрегулюванням індуктивності котушки і плунжерні ДГК з плавним регулюванняміндуктивності. У першому випадку регулювання здійснюється шляхом перемиканнявідгалужень на робочій обмотці ДГР. Крок регулювання по струму для такихапаратів складає не менше 10% від повного струму котушки. Перемиканнявідпаювань проводиться тільки уручну при повністю знятій напрузі. Отже, всучасних умовах дефіциту потужності і наявності графіка аварійного відключенняелектроприймачів при використанні таких ступінчасто регульованих дугогасильнихапаратів виникнення значних розладів компенсації є неминучим.
У другому випадку регулювання ДГК здійснюється за рахунок плавноїзміни величини повітряного зазору між рухомими частинами магнітопровода(плунжерами). Такі котушки володіють лінійною характеристикою, що намагнічує, увсіх режимах роботи мережі. Експлуатуються, як правило, в блоці з пристроямиавтоматичного регулювання компенсації і забезпечують швидкість регулювання поструму в межах 0,25-2 А/с.
Як регулятори використовують беспошукові, виготовлені, якправило, кустарним способом пристрої, засновані на принципі фазового автопідстроюваннячастоти контура нульової послідовності і робочої напруги мережі. Регулятори немають системи контролю виходу об'єкту регулювання в область резонансу і немають зворотного зв'язку по ступеню настройки котушки. Якщо врахувати, щоточність настройки значною мірою залежить від сумарної ємкості всієї мережі,тривалих і випадкових змін стану ізоляції електроустаткування, великоїкількості можливих параметричних обурюючих чинників і т. д., які вимагаютьперіодичного втручання обслуговуючого персоналу в систему регулювання, то стаєочевидним, що в умовах експлуатації контроль ступеня настройки котушки значноутруднений, а висока точність настройки мало вірогідна.
Пропонується також підвищення надійності роботи мереж власних потреб6 кв електростанцій за рахунок перекладу всіх власних потреб однофазнихзамикань, що виникають в системі, на землю в глухі замикання. Для цієї метислід підключити між збірними шинами 6 кв і землею три однополюсні вимикачі зіндивідуальним приводом і управлінням (ріс.2).
При виникненні будь-якого виду однофазного замикання на землю задопомогою вуст
/>
Мал. 1. Простий захист від перенапруження
/>
Мал. 2. Перешкодозахисна схема захисту навантаження від перевищеннянапруги
Вдосконалена схема захисту навантаження від перевищення напруги,доповнена резистором і конденсатором, показана на мал. 2. Резистор обмежує граничнийструм через стабілітрон і перехід тиристора, що управляє, конденсатор знижуєвірогідність спрацьовування захисту при короткочасних кидках живлячої напруги.
Наступний пристрій (мал. 3) захистить радіоапаратуру від виходу зладу при випадковій переполюсовці або перевищенннапруга живлення, що нерідкобуває при несправності генератора в автомобілі.
При правильній полярності і номінальній напрузі живлення діод Vd1і тиристор Vs1 закриті, і струм через запобіжник Fu1 поступає на вихід пристрою.
/>
Мал. 3. Схема захисту радіоапаратури з індикацією аварії
Якщо полярність зворотна, то діод Vd1 відкривається, і згораєзапобіжник Fu1. Лампа El1 спалахує, сигналізуючи про аварійне підключення.
При правильній полярності, але вхідній напрузі, що перевищує встановленийрівень, що задається стабілітронами Vd2 і Vd3 (в даному випадку — 16 Би),тиристор Vs1 відкривається і замикає ланцюг деякі, що викликає перегораннязапобіжника і запалення аварійної лампи El1.
Запобіжник Fu1 повинен бути розрахований на максимальний струм,споживаний радіоапаратурою.
Елементи ГТЛ-логики зазвичай працездатні у вузькому діапазоні живлячоїнапруги (4,5...5,5 B). Якщо аварійне зниження живлячої напруги не так небезпечнодля «здоров'я» мікросхем, то підвищення цієї напруги досконале неприпустимо,оскільки може привести до пошкодження всіх мікросхем пристрою.
На мал. 4 приведена проста і досить ефективна схема захисту7777-устройств від перенапруження. Спосіб захисту гранично простий: як тількиживлячу напругу перевищить рівень, що рекомендується, всього на 5% (тобтодосягне величини 5,25 Би) спрацює ступіневий пристрій і включиться тиристор.Через нього починає протікати струм короткого замикання, який перепалює плавкийзапобіжник Fu1. Зрозуміло, як запобіжник не можна використовувати сурогатнізапобіжники, оскільки у такому разі може вийти з ладу блок живлення, що захищаєсхему тиристор, а потім і мікросхеми, що захищаються.
Недоліком пристрою є відсутність індикації перегораннязапобіжника.
/>
Мал. 4. Схема захисту мікросхем ТТЛ від перенапруження
/>
Мал. 5. Схема пристрою захисту від перенапруження, що працює назмінному і постійному струмі
Схема пристрою, який у разі аварії в електромережі захистить телевізор,відеомагнітофон, холодильник і так далі від перенапруження, приведена на мал. 5
Напруга спрацьовування захисту визначається падінням напруги наскладеному стабілітроні Vd5+vd6 і складає 270 Би.
Конденсатори С1 і С2 утворюють спільно з резистором R1 RC-цепочку,який перешкоджає спрацьовуванню пристрою при імпульсних викидах в мережі.
Схема працює таким чином. При напрузі в мережі до 270 В стабілітрониVd3, Vd4 закриті. Також закриті і тиристори Vs1, Vs2. При напрузі, що діє,більше 270 У відкриваються стабілітрони Vd3, Vd4, і на електроди тиристорівVs1, що управляють, Vs2 поступає відкриваюча напруга. Залежно від полярностінапівперіоду мережевої напруги струм проходить або через тиристор Vs1, абочерез Vs2. Коли струм перевищує 10 А, спрацьовують автоматичні вимикачі(пробки, плавкі запобіжники), відключаючи електроприлади від електромережі.Навантаження (на малюнку не показана) підключається паралельно тиристорам.Перевірити працездатність пристрою можна за допомогою Латра.
Пристрій працездатний і на постійному струмі.
/>
Мал. 6. Схема релейного пристрою захисту від перенапруження з самоблокуванням
Пристрій захисту від перенапруження (мал. 6) вигідно відрізняєтьсявід попередніх тим, що в нім не відбувається необоротного пошкодження елементузахисту. Замість цього при напрузі понад 14,1 В пробивається ланцюжокстабілітронів Vd1 — Vd3, включається і самоблокується тиристор Vs1, спрацьовуєреле К1 і своїми контактами відключає ланцюг навантаження.
Відновити початковий стан пристрою захисту можна тільки після втручанняоператора — для цього слід натиснути на кнопку Sb1. Пристрій також переходить вробочий режим, що чекає, після короткочасного відключення джерела живлення. Донедоліків даного пристрою захисту належить його висока чутливість докороткочасних перенапружень.
Пристрій (патент DL-WR 82992), принципова схема якого приведена намал. 7, може застосовуватися для захисту навантаження від неприпустимо високоївихідної напруги. У нормальних умовах транзистор Vt1 працює в режимі, колинапруга між його колектором і емітером невелика, і на транзисторі розсіваєтьсяневелика потужність (струм бази визначається резистором R1). Опір стабілітронаVd2 в цьому випадку велике і тиристор Vs1 закритий.
/>
Мал. 7. Схема напівпровідникового реле захисту навантаження від перенапруження
При зростанні напруги на виході пристрою вище певної величиничерез стабілітрон починає протікати струм, який приводить до відкриття тиристора.Транзистор Vt1 при цьому закривається, і напруга на виході пристрою стаєблизько до нуля. Відключити захист можна тільки відключенням джерела живлення.
Описаний пристрій повинен включатися у вихідний ланцюг стабілізаторівтак, щоб сигнал зворотного зв'язку подавався з ланцюга, розташованого засистемою захисту. При номінальній вихідній напрузі 12 В і струмі 1 А в пристроїможна застосувати транзистор Кт802а, тиристор Ку201а — Ку201к, стабілітрон — Д814б. Опір резистора R1 повинен бути 39 Ом (потужність розсіювання за відсутностісистеми автоматики, що відключає стабілізатор від мережі, складає 10 Вт), R2 — 200 Ом, R3 — 1 ком.
3 СУЧАСНИЙ СТАН ПРОБЛЕМИ ЗАХИСТУ СПОЖИВАЧІВ ЕЛЕКТРИЧНОЇ ЕНЕРГІЇ ІСПОСОБИ ЇЇ РІШЕННЯ
3.1 Робота мереж 6-35 кВ в даний час
Розподільні мережі 6-35 кВ є найпротяжнішими з найбільш важкимрежимом роботи електроустаткування. Тому від надійності їх роботи значною міроюзалежить безаварійність електропостачання споживачів і експлуатаційна гнучкістьфункціонування енергосистеми в цілому, що особливо актуально в умовахпостійного технічного стану мереж, що погіршується, із-за сильної зношеностіізоляції електроустаткування. Розподільні мережі 6-35 кВ забезпечуютьелектропостачання споживачів крупних промислових об'єктів, споживачів власнихпотреб електростанцій, сільськогосподарських споживачів, підприємствгірничодобувної промисловості, об'єктів комунального господарства і так даліДля живлення споживачів на кожній підстанції встановлено не менше двох триобмотковихтрансформаторів потужністю в межах від 16 МВА до сотень МВА і напругою 35-220кВ. Від вторинних обмоток цих трансформаторів напругою 6-35 кВ харчуютьсясекції шин закритих розподільних пристроїв.
По конструктивного виконання розподільні мережі 6-35 кВ в переважнійбільшості випадків в межах до 15% від загальної протяжності виконані повітрям,до 2-5% – змішані легко-кабельні мережі, а велика частина з них є кабельнимимережами. Промислове і комунальне навантаження, як правило, добре резервується,з цією метою на розподільні пункти (РП) заводяться частіше два введення – одинна кожну секцію шин розподільного пункту. В окремих випадках друге введенняпрокладається від іншої секції РП або навіть від іншого РП. У зв'язку з цимструм однофазного замикання на землю (ОЗЗ) в анормальних режимах, коливключаються міжсекційні масляні вимикачі або підключаються другі резервнівведення, може, різко зрости. В цілому параметри ділянок мереж по струмузамикання можуть мінятися в широких межах від 50% до 100% в нормальному режиміі до 200% в режимі підключення інших секцій РП на один силовий трансформатор. Вцілому величина струму замикання на шинах окремих РП може зміняться в межах від1,5 А для повітряних ділянок мережі і до 200А на окремих ділянках кабельних мереж.Найбільш широко спостережувані значення струму замикання, які характерні дляпереважного числа підстанцій промислового призначення, лежить в межах 40-70 А.
Розподільні мережі 6-35 кВ працюють в режимі з ізольованою нейтраллю[1,2].Контроль стану ізоляції здійснюється за допомогою трансформатора напруги типуНТМІ-6. В даний час при замиканні на землю в мережі 6 кВ спрацьовує захист,виконаний на реле максимальної напруги, підключений до розімкненого трикутникаТН, що є фільтром напруги нульової послідовності. Даний захист діє на сигнал, апошук пошкодженого елементу мережі здійснюється шляхом почергового відключенняприєднань. Окрім цього на приєднаннях мережі від однофазних замикань на землюпередбачений струмовий захист нульової послідовності, яка підключається дотрансформатора струму нульової послідовності. Проте із-за малої величини струмузамикання на землю цей захист не завжди виявляється плотським при замиканні наземлю або спрацьовує не селективно.
Головною перевагою мережі з ізольованою нейтраллю є те, що однофазнізамикання, найбільш частий вид пошкодження, не є тут аварійним режимом імережа, в течію до чотирьох годин, може працювати в такому режимі, щозабезпечує високу надійність електропостачання споживачів при зниженні витратна резервування. Проте в режимі однофазного замикання на землю ізоляціянепошкоджених фаз може тривало знаходитися під лінійною напругою і через місцепошкодження протікає струм замикання на землю. Це може привести до руйнуванняізоляції здорової фази і приведе до двофазного короткого замикання, що переведемережу в аварійний стан.
Враховуючи вищевикладене, в даний час на передній план висуваєтьсяпроблема підтримки на достатньому експлуатаційному рівні працездатності мереж6-35 кВ і максимальне продовження їх терміну служби. Одним з успішних вирішеньданої проблеми є спосіб заземлення нейтралі.
3.2 Основні теорії, використовувані для аналізу перенапружень приоднофазному замиканні на землю
Питанням вивчення процесів при однофазних замиканнях на землю врозподільних мережах фахівцями всіх технічно розвинених країн традиційно приділяласяпідвищена увага. За декілька десятиліть накопичений великий науковий іекспериментальний матеріал, запропоновані заходи по захисту мереж від наслідкуоднофазних замикань на землю. Проте складність перехідних процесів,різноманіття впливаючих чинників і бурхливий розвиток електричних мережпостійно породжують нові проблеми, від вирішення яких цілком залежить рівеньексплуатаційної надійності.
При вивченні фізичної картини процесів в трифазній електричній мережіпри однофазному замиканні на землю встановлено, що кратність дугових перенапруженьзначною мірою визначається вільній складовій напруги в перехідномурежимі[6,8,9].
Вільні коливання, накладаючись на стале значення напруги фазмережі, приводять до виникнення перенапружень, на величину яких разом з іншимичинниками великий вплив робить характер горіння дуги в місці замикання фази наземлю. У мережах з ізольованою нейтраллю при пробої ізоляції однієї з фаз наземлю залежно від величини струму замикання можливі три режими горіннязаземляючої дуги.
1.При вельми великому струмі дуга горить стійко, падіння напругина дузі порівняно мало, і унаслідок великої залишкової провідності при проходіструму через нуль не встигає відновлюватися скільки-небудь значна електричнаміцність.
2.При достатньо малому струмі дуга горить нестійкий і після одногоабо декількох повторних запалень і згасань, дещо роздувшись за рахунок тепловихпотоків, дуга гасне остаточно, ізоляція відновлює свою електричну міцність імережу відновлює свій нормальний режим роботи.
3.При проміжному значенні струму спостерігаються багатократні повторнізгасання і запалення дуги, що супроводжуються коливальними перезарядкамиємкостей мережі і перенапруженнями. Саме цей режим замикання фази на землю зпереміжною дугою в умовах експлуатації супроводжується найбільшими як повеличині, так і по тривалості перенапруженнями, обумовленими зсувом нейтралісистеми, залишковими зарядами на ємкостях ліній при гасіннях дуги. Тому цьомурежиму, що представляє найбільшу небезпеку для ізоляції електроустаткування традиційноприділялася велика увага фахівцями всіх технічно розвинених країн.
Основоположником досліджень цих перенапружень був німецький інженерПетерсен, який в 1916 році розробив теорію, що пояснює фізичну суть процесувиникнення максимальних перенапружень. Згідно цієї класичної теорії в основурозгляду процесу дугового переміжного замикання фази на землю покладеноприпущення про згасання дуги при проходженні через нуль струму високочастотнихколивань і новому її запалення при максимумі напруги на пошкодженій фазі. Прицьому цикл запалення і згасання дуги повторюється кожен напівперіод робочоїчастоти мережі, а максимальна напруга на фазах постійно зростає.
У 1923 році Петерс і Слепян запропонували іншу принципово відміннувід раніше розглянутою теорію генерації дугових перенапружень. На основіпроведених досліджень ними було встановлено, що дуговий проміжок не встигаєскільки-небудь істотно відновити свою електричну міцність при швидкому проходічерез нуль високочастотних коливань. По цій гіпотезі дуговий проміжок встигаєвідновити свою електричну міцність і дуга згасне після загасаннявисокочастотних коливань, коли поволі проходить через нуль порівняно невеликийструм промислової частоти, що визначається ємкістю мережі, а повторні її запаленнявідбуваються також при максимумі напруги на пошкодженій фазі.
Пізніше ці теорії доповнювалися різними авторами на підставітеоретичних і лабораторних досліджень відносно рівнів максимальних перенапруженьі форми їх розвитку.
Обширні дослідження дугових перенапружень в мережах 6-10 кВ з ізольованоюнейтраллю проведені Н.Н. Беляковим і Ч.М. Джуварли, які показали, що істотнуроль в механізмі розвитку дугових перенапружень грає характер відновленняелектричної міцності дугового проміжку після гасіння дуги [10,11]. Відшвидкості відновлення міцності дугового проміжку залежить можлива амплітудазсуву потенціалу всієї системи, а, отже, і можливі перенапруження. Встановлено,що зазвичай дуга намагається згаснути при кожному проході повного струму (звисокочастотною складовою) через нуль. Проте при цьому порівняно швидко (зчастотою власних коливань мережі) на дуговому проміжку відновлюється напруга,яка отримала спеціальну назву " пік гасіння" Uп.г., величина якого рівнаподвоєному значенню Uсм – Uф, тобто:
Uп.г.=2(Uсм–Uф)
Складність процесів і многофакторность залежності перенапруженьпри дугових замиканнях фази на землю підтверджується також суперечністюрезультатів обширних досліджень, проведених за останні десятиліття фахівцями зразных країнам в різних за призначенням розподільних мережах з ізольованою ірезонансно заземленою нейтраллю для оцінки реальної картини небезпеки цихперенапружень для ізоляції електроустаткування. Кінцеві результати цих робітмістять в основному суперечливі відомості про максимальних кратностях перенапруженьі не розкривають фізичної суті явищ [9,12-17].
Слід також звернути увагу на той факт, що при проведеннідосліджень процесів в режимі переміжних дугових замикань фази на землю завжди вважалося,що мережа симетрична, тобто не враховували те, що природно виникає в умовахексплуатації або штучно створюване в мережах з дугогасящей котушкою зсувнейтралі мережі, а також нехтували активним опором витоків через ізоляцію,припускаючи, що активна провідність значно менше ємкісної провідності мережі.
Таким чином, в умовах технічного стану мереж, що постійно погіршується,що склалися, через відсутність засобів на своєчасну заміну і якісне відновленняпошкодженого електроустаткування проблема підтримки електроустановок надостатньому експлуатаційному рівні значною мірою залежатиме від правильногорозуміння умов його роботи в мережах з ослабленою ізоляцією і, зокрема, знаннязаконів динаміки зміни параметрів і характеристик мереж у міру погіршення стануїх ізоляції і її вплив на якісні і кількісні параметри перехідних процесів припереміжних дугових замиканнях фази на землю.
3.3 Огляд існуючих методів обмеження перенапружень в мережах 6-35 Кв
Мережі однієї і тієї ж номінальної напруги при різних способахзаземлення нейтралі мають ряд відмінностей в технічних і економічних показниках.Спосіб заземлення нейтралі в першу чергу впливає на величину струму замиканняна землю. Тому ПУЕ всі електричні мережі, залежно від величини струму,підрозділяє на мережі з малим і мережі з великим струмом замикання на землю.Згідно прийнятим в Україні нормам мережі 6-35 кВ відносяться до мереж з малимструмом замикання на землю.
4РОЗРОБКА НА ЕОМ МАТЕМАТИЧНОЇ МОДЕЛІ МЕРЕЖІ Докучаєвського ФДК ПС35/6 кВ «Копальнева»
4.1 Схема заміщення мережі
Для математичного моделювання схеми Докучаєвського ФДК ПС 35/6 кВ«Копальнева» (рис.1) використовуємо її схему заміщення (мал. 2).
/>
Малюнок 2.1 — Схема Докучаєвського ФДК ПС 35/6 кВ«Копальнева»
/>
Малюнок 2.2 — Схема заміщення Докучаєвського ФДК ПС 35/6 кВ«Копальнева»
На схемі заміщення робочий трансформатор, що є джерелом живлення,представлений фазною індуктивністю розсіяння L, активним опором R і джерелом ЕДСЕ. Сеть відбита зосередженими фазною Сі і міжфазною См ємкостями, активнимиопорами ізоляції Rи і Rм. Трансформатор напруги, введений для обліку впливуферорезонансних процесів в мережі, представлений фазним значенням активногоопору Rт1 і нелінійною залежністю його фазної індуктивності розсіяння Lт1 відвеличини протікаючого струму. Два приєднання (фідери) представлено в схемізаміщення активними опорами Rпр і ємкостями Спр. Замикання фази на землюімітується активним опором дуги, що включається замість активного опоруізоляції в будь-якому місці схеми заміщення.
4.2 Диференціальні рівняння математичної моделі
Складаємо граф мережі Докучаєвського ФДК ПС 35/6 кВ«Копальнева» (рис2.3).
/>
Малюнок 2.3 – Граф мережі Докучаєвського ФДК ПС 35/6 кВ«Копальнева»
Вузлів q = 14
Гілок р = 25
гілки дерева рд = 13
хорд рх = 12
Використовуючи побудований для схеми заміщення граф ланцюга (мал.2.3) складаємо наступну систему диференціальних рівнянь щодо невідомих контурнихструмів:
Іх=[і1,i2,i3, і4,i5,i6, і7,i8,i9, і10,i11,i12,];
i22=i19=і1+i2+i3+і4+i5+i6+і7+i8+i9+і10+i11;
i23=-i2-i3+i5+i6+i8+i9+і10+i11+i12;
i24=-i3+i6+i9+i11+і12;
i25=і1+i2+i3;
Контура: 1) 1,19,22,25; 2) 2,19,22-23,25; 3) 3,19,22-23,-24,25; 4)4-19,-22,13; 5) 5,14-19,-22,23; 6) 6,15-19,-22,23,24; 7) 7,19-19,-22; 8)8,17-19,-22,23; 9) 9,18-19,-22,23,24; 10) 10-19,20,-22,23; 11)11-19,21,-22,23,24; 12) 12,23,24.
За напругу Uk, Un, Up приймаємо напругу в гілках 23,24,12відповідно між індуктивністю і ємкістю.
R1·i1+L1·pi1+R22·i22+L22·pi22+U11+L25·pi25+R25·i25=e1;
R2·i2+L2·pi2+R22·i22+L22·pi22+U11-L23·pi23-R23·i23+L25·pi25+R25·i25-Uk=e2;
R3·i3+L3·pi3+R22·i22+L22·pi22+U11-L23·pi23-R23·i23-L24·pi24-R24·i24+L25·pi25+R25·i25-Un-Uk=e3;
U5+R4·i4+L4·pi4-R22·i22-L22·pi22-U11=0;
U6+R5·i5+L5·pi5-R22·i22-L22·pi22-U11+L23·pi23+R23·i23+Uk=0;
U7+R6·i6+L6·pi6-R22·i22-L22·pi22-U11+L23·pi23+R23·i23+Uk+L24·pi24+R24·i24+Un=0;
U8+R7·i7+L7·pi7-R22·i22-L22·pi22-U11=0;
U9+R8·i8+L8·pi8-R22·i22-L22·pi22-U11+L23·pi23+R23·i23+Uk=0;
U10+R9·i9+L9·pi9-R22·i22-L22·pi22-U11+L23·pi23+R23·i23+Uk+L24·pi24+R24·i24+Un=0;
U12+R10·i10+L10·pi10-R22·i22-L22·pi22-U11+L23·pi23+R23·i23+Uk=0;
U13+R11·i11+L11·pi11-R22·i22-L22·pi22-U11+L23·pi23+R23·i23+Uk+L24·pi24+R24·i24+Un=0;
Up+R12·i12+L12·pi12+L23·pi23+R23·i23+Uk+L24·pi24+R24·i24+Un=0.
Були проведені моделювання КЗ у всіх фідерах і набуті значеньструмів КЗ. Результати одного з досліджень преведены в анімації.
/>
Малюнок 2.4 — Результати КЗ в центральному фідері (анімація: числокадрів — 6, число циклів — 10)
5. Аналізспособів захисту від перенапруг.
5.1. Захист електроустаткуваня в умовах технічної експлуатації.
В умовах постійного погіршення технічного стану розподільних мережчерез відсутність необхідних засобів на своєчасну заміну і якісний ремонтпошкодженого електроустаткування все гостріше стає проблема підтримки на достатньонеобхідному рівні надійності роботи систем електропостачання споживачівелектричної енергії. Будучи найбільш протяжними, розподільні мережі частопрацюють у вельми важких умовах забруднення, зволоження, частих динамічних ітермічних перевантажень, при цьому середня тривалість експлуатації більшоїчастини основного електроустаткування цих мереж значно перевищує нормативнітерміни служби.
Все це приводить до помітного збільшення повреждаемости електроустаткуваннямереж по причинах різних дефектів, зокрема що розвиваються під дієюексплуатаційної напруги.
Найбільшу небезпеку представляють дугові перенапруження, що виникаютьв мережі при переміжному (нестійкому) характері горіння дуги в місці пробоюфазної ізоляції на землю. Таким чином, основним напрямом заходів щодопідвищення надійності роботи мереж середньої напруги є запобігання комутаційнимі, особливо, дугових перенапружень.
У умовах, що склалися, ефективне рішення задачі істотного підвищеннярівня надійності роботи розподільних мереж може бути знайдене тільки в комплексномупідході до вирішення цієї проблеми.
З одного боку, необхідно йти по шляху поступової заміниелектроустаткування із зношеною ізоляцією на нове, для якого більшістьвнутрішніх перенапружень не будуть небезпечні в такому ступені, а з іншої — прийняти заходи по граничному зниженню всіх електричних дій на ослаблену ізоляцію,створивши умови для продовження терміну експлуатації постарілого електроустаткування.
Підвищення надійності роботи розподільних мереж може бути досягнутешляхом істотного обмеження внутрішніх перенапружень за рахунок оптимізаціїрежиму заземлення нейтралі. Режим нейтралі електричної мережі високої напруги єнайважливішим чинником, що визначає характер експлуатації електроустаткування,впливає на вибір ізоляції і організацію релейного захисту. Цей режим визначаєперехідні електромагнітні процеси і пов'язані з ними перенапруження, умовиелектробезпеки при замиканнях на землю і вимоги до заземляючих пристроївелектроустановок.
Основною гідністю мереж з ізольованою нейтраллю є високий ступіньнадійності електропостачання споживачів електричної енергії при щодо малихвитратах на резервування, оскільки при однофазних замиканнях на землю (найбільшчастий вид пошкодження) мережа може залишатися в роботі тривалий час (дочотирьох годин), достатнє для відшукання і усунення місця пошкодження. Протепри роботі мережі з ізольованою нейтраллю однофазні замикання на землю неминучесупроводжуються виникненням специфічних для цього режиму перенапружень, доосновних з яких відносять дугові перенапруження. Такі перенапруження існують увигляді перехідних процесів при переміжній дузі і небезпечні дляелектроустаткування високими кратностями і своєю тривалістю.
Виникнення перенапружень при однофазних дугових замиканнях наземлю відбувається за рахунок зсуву нейтралі мережі, що приводить до зростаннянапруги на здорових фазах до лінійних. Накладена на стале значення напругивисокочастотна складова перехідного процесу істотно підвищує кратність дуговихперенапружень. Це можна побачити на рис.1. При замиканні фази З на землюз'являється напруга на нейтралі U0, зростання якого в процесі багатократногозапалення і гасіння дуги струму замикання приводить до поступового наростання(ескалації) перенапружень в мережі.
/>
/>
/>
Малюнок 1 — Замикання фази З на землю і згасання дуги при першомупереході через «нуль» струму високочастотних коливань (C=3мкФ,IC=10A)
Оскільки в даний час відсутні надійні засоби захисту електроустаткуваннямереж власних потреб від наслідків однофазних замикань на землю, то одне зуспішних вирішень даної проблеми може бути знайдене шляхом оптимізаціїуправління режимом нейтралі, що забезпечує максимальне обмеження амплітуди ітривалості всіх можливих підвищень напруги і зниження до мінімуму тепловихвтрат в місці пробою ізоляції.
Визначення основних чинників, які впливають на характерперехідних процесів і величину перенапружень при однофазних замиканнях наземлю, проводилося з використанням математичної моделі, розробленої на кафедрі«Електричні станції» Донецького національного технічногоуніверситету. Вона дозволяє моделювати глухе замикання фази на землю і черезпереміжну дугу, із згасанням її під час переходу через нуль високочастотноїскладової (теорія Петерсена) або складової струму промислової частоти (теоріяПетерса і Слепяна), а також багатократний пробій ізоляції при різних значенняхпараметрів кабельної мережі, трансформаторів, рухового навантаження і режимуроботи нейтралі мережі. Користуючись методом контурних струмів, для схемизаміщення власних потреб отримана система диференціальних рівнянь 50-гопорядку, яка чисельно інтегрується неявним методом Ейлера, що володієпідвищеною чисельною стійкістю, загальний вираз якого на кожному i-ом кроцірозрахунку h виглядає таким чином:
/>
де /> - вектор шуканих змінних;
/> - вектор початкових наближень;
/> - поточний час розрахунку;
/> - кількість вирішуваних рівнянь.
Отримана система лінійних рівнянь алгебри, записана щодо векторашуканих змінних вирішується на кожному кроці методом Гауса:
/>
де A — матриця поточних коефіцієнтів розміром />;
B — вектор-стовпець початкових наближень і вільних членівсистеми рівнянь.
Аналіз отриманих результатів дозволяє зробити вивід про те, щонаявність особливостей в характері перехідних процесів в мережі з резистивною заземленоюнейтраллю, де частотні параметри струму і напруги можуть мінятися в широкихмежах, може бути причиною того, що широко поширені в даний час в мережахвласних потреб електростанцій реле РТЗ-51 (РТЗ-50, РТ-40/0,2) в умовах частихпробоїв, що повторюються, так званих клювків, не встигають успішно спрацювати,і можуть знаходитися в такому стані тривалий час навіть при великих струмахзамикання на землю. Хоча і невеликі по величині, але перенапруження, що тривалодіють в цьому випадку, можуть викликати пошкодження електроустаткування мережі.Виходячи з викладеного, можна укласти, що резистивне заземлення нейтралі мережівласних потреб електростанцій не виключає можливості пошкодження електроустаткуванняв умовах нестійкого горіння дуги, що і підтверджується в експлуатації.
До недоліків заземлення резистора нейтралі мережі 6 кВ слід такожвіднести низьку термічну стійкість бэтелового резистора при його величині100-400 Ом, оскільки допустима тривалість замикання при цьому не перевищує 1,2хвилин. Після закінчення цього часу приєднувальний трансформатор, в нейтральякого включений резистор, повинен бути відключений і мережа переводиться врежим з ізольованою нейтраллю зі всіма властивими нею недоліками.
5.2. Методи запобигання аварийних наслідків від замикань.
Найпоширенішим в даний час методом запобігання аварійним наслідкамвід однофазних замикань в даних мережах є заземлення нейтралі мереж черезнастроєних індуктивності (ДГК), які, зберігаючи переваги мереж з ізольованоюнейтраллю, покликані поліпшити умови роботи електроустаткування при однофазнихзамиканнях на землю. Таке поліпшення передбачається за рахунок істотногозниження швидкості відновлення напруги на пошкодженій фазі після згасання дугиі зменшення струму в місці замикання на землю до рівня активної складової івищих гармонік. Внаслідок цього, відбувається мимовільне згасання дуги, а,отже, скорочення об'ємів руйнувань, пов'язаних з термічною дією заземляючоїдуги, а також зниженням кратності перенапружень до безпечної величини, оскількиз'являються шляхи для витікання на землю статичних зарядів з ємкості елементівмережі здорових фаз. Проте для досягнення таких результатів ступінь розладукотушки не повинен перевищувати меж />.
При установці в мережах 6-35 кВ котушки знижується швидкість відновленнянапруги на хворій фазі після згасання дуги. При точній настройці котушки врезонанс час відновлення напруги до номінального складає декілька секунд. Зацей час міцність ізоляції в місці пошкодження встигає відновитися. Але цейпроцес має і негативні сторони, тому що весь цей час на здорових фазахтримається напруга порядку (1,9-2,3) Uф. Відносна тривалість існування такихперенапружень може привести до пробою ізоляції в цих фазах, особливо в старихмережах з поганою ізоляцією.
У реальних мережах набудувати котушку точно в резонанс неможливо,оскільки індуктивність котушки регулюється дискретно. Допускається розлад котушкиv
За наявності несиметрії настройка встановленою в мережі ДГК в резонансведе до різкого збільшення напруги зсуву нейтралі в нормальному режимі роботимережі. Причому несиметрія ємкостей фаз щодо землі сильніше впливає на величинузсуву нейтралі, чим несиметрія активних опорів ізоляції.
На основі проведених досліджень кафедрою «Електричністанції» Донецького національного технічного університету булозапропоновано для усунення виявлених недоліків, викликаних зсувом нейтралімережі і тривалим існуванням підвищеної напруги в режимах замикання фази наземлю, паралельно ДГК підключити через контактор резистор. Опір резистора вибираєтьсятаким, щоб напруга несиметрії не перевищувала допустимого, а величина ітривалість перенапружень були мінімальними. Для того, щоб резистор неперегрівався великими струмами при стійкому однофазному замиканні вінвідключається за допомогою контактора з витримкою часу 0,5 з при перевищеннінапруги нульової послідовності 20% від номінального.
Зі всієї різноманітності напрямів роботи по вдосконаленню системикомпенсації ємкісних струмів на землю до практичної реалізації виявилисяприйнятними і набули широкого поширення ДГК типу ЗРОМ із ступінчастимрегулюванням індуктивності котушки і плунжерные ДГК з плавним регулюванняміндуктивності. У першому випадку регулювання здійснюється шляхом перемиканнявідгалужень на робочій обмотці ДГР. Крок регулювання по струму для такихапаратів складає не менше 10% від повного струму котушки. Перемиканнявідпаювань проводиться тільки уручну при повністю знятій напрузі. Отже, всучасних умовах дефіциту потужності і наявності графіка аварійного відключенняелектроприймачів при використанні таких ступінчасто регульованих дугогасящихапаратів виникнення значних розладів компенсації є неминучим.
У другому випадку регулювання ДГК здійснюється за рахунок плавноїзміни величини повітряного зазору між рухомими частинами магнітопровода(плунжерами). Такі котушки володіють лінійною характеристикою, що намагнічує, увсіх режимах роботи мережі. Експлуатуються, як правило, в блоці з пристроямиавтоматичного регулювання компенсації і забезпечують швидкість регулювання поструму в межах 0,25-2 А/с.
Як регулятори використовують беспоисковые, виготовлені, як правило,кустарним способом пристрої, засновані на принципі фазового автопідстроюваннячастоти контура нульової послідовності і робочої напруги мережі. Регулятори немають системи контролю виходу об'єкту регулювання в область резонансу і немають зворотного зв'язку по ступеню настройки котушки. Якщо врахувати, щоточність настройки значною мірою залежить від сумарної ємкості всієї мережі,тривалих і випадкових змін стану ізоляції електроустаткування, великоїкількості можливих параметричних обурюючих чинників і т. д., які вимагаютьперіодичного втручання обслуговуючого персоналу в систему регулювання, то стаєочевидним, що в умовах експлуатації контроль ступеня настройки котушки значноутруднений, а висока точність настройки мало вірогідна.
Пропонується також підвищення надійності роботи мереж власних потреб6 кВ електростанцій за рахунок перекладу всіх власних потреб однофазнихзамикань, що виникають в системі, на землю в глухі замикання. Для цієї метислід підключити між збірними шинами 6 кВ і землею три однополюсні вимикачі зіндивідуальним приводом і управлінням (рис.2). При виникненні будь-якого видуоднофазного замикання на землю за допомогою пристрою вибору пошкодженої фази(УВПФ) відбувається автоматичне включення відповідного шунтуючого однофазноговимикача (Км1-км3), сполученого із землею, і що тим самим шунтує пошкодженуфазу. Пристрій вибору пошкодженої фази спрацьовує з витримкою часу порядка 0,5з, відбудованою від часу дії защит на приєднаннях, що відходять. Пусковий органУВПФ спрацьовує за умови виникнення на трансформаторі TV напруги 3Uо, що перевищуєзадану уставку, і при зниженні одного з фазної напруги до заданого рівня подаєкоманду на включення відповідного шунтуючого вимикача (Км1-км3).
Обмеження перенапружень в системі власних потреб здійснюється зарахунок підключення до збірних шин нелінійних оксидно-цинкових активних опорівтипу ОПН-КС-6/47. Останні забезпечують глибоке обмеження перенапружень до рівня2Uф. Проте їх недоліком є низька термічна стійкість, оскільки допустимий часроботи складає порядка 2 з в режимі однофазного замикання на землю в мережі 6кВ. У зв'язку з цим запропоновано в ланцюзі нейтралі фазних ОПН, сполучених взірку (рис.1), підключити однополюсний вимикач, через який відбуваєтьсяз'єднання нейтралі ОПН із землею. При цьому між шунтуючими вимикачами Км1-км3 івимикачем нейтралі ОПН Км0 виконується блокування, яке при включенні будь-якогоз шунтуючих вимикачів автоматично відключає вимикач нейтралі Км0 і переводитьдва послідовно сполучених ОПН на підключення до лінійної напруги, чим обмежуєтьсяїх час роботи при однофазному замиканні на землю.
Придушення перенапружень в мережі з моменту початку горіння дугидо моменту шунтування пошкодженої фази однополюсним контактором (Км1-км3)успішно можна здійснювати обмежувачами перенапружень типу ОПН, включеними попропонованій схемі (рис.1) для здійснення термостабільності. Це дозволяєвідмовитися від установки в мережі додаткового устаткування (приєднувальноготрансформатора і бэтеловых резисторів) і, крім того, реалізація такоготехнічного рішення обмежує тривалість існування дугових замикань і супутніх нимперенапружень часом порядка 0,5 з до моменту включення шунтуючого контактора.
В умовах відсутності в даний час надійних засобів захисту мереж6кВ власних потреб електростанцій від наслідків однофазних замикань на землю,ведеться пошук ефективного вирішення проблеми підвищення надійності роботиелектроустаткування, що полягає в оптимізації і управлінні режимом нейтралімережі для забезпечення максимального обмеження амплітуди і тривалості всіхможливих в експлуатації підвищень напруги і зниження теплових втрат в місціпробою ізоляції. Для вирішення поставленого завдання найбільш раціональним євикористання математичної моделі, яка дозволяє оцінити можливий рівеньперенапружень в мережі з урахуванням її реальних параметрів, а також ефективністьзастосування того або іншого технічного рішення.
Особливістю моделі є можливість аналізу однофазних глухих і дуговихзамикань на землю не тільки поблизу збірних шин, але і в індуктивних обмоткахдвигунів, трансформаторів, а також замикань за наявності зсуву нейтралі,викликаного несиметрією навантаження. На рис.3 приведена схема заміщення мережівласних потреб електростанції і стрілками показані шляхи протікання струмів внормальному режимі. Дана мережа представлена зосередженими параметрами: фазнимиі міжфазними ємкостями і активними опорами, взаємоиндукцією між фазами. Джереложивлення і спеціальний приєднувальний трансформатор включені в схемувідповідними фазними индуктивностями розсіяння і активними опорами.Високовольтні двигуни введені в схему заміщення фазними надперехіднимииндуктивностями розсіяння і активними опорами. У нейтраль приєднувальноготрансформатора включені струмообмежувальний резистор і реактор. Ланцюгзамикання фази на землю в обмотці двигуна імітується ємкістю і активним опоромдуги. Схема описується системою диференціальних рівнянь щодо невідомихконтурних струмів і напруги у вузлах. У операторній формі ця система маєвигляд:
До цих рівнянь необхідно додати також диференціальні рівняння, записанідля напруги на ємкостях. Ці рівняння мають вигляд:
Аналіз подібних режимів за допомогою описаної моделі дозволить оцінитипрацездатність різних видів защит від замикань на землю, вибрати такий режимроботи нейтралі, при якому перенапруження будуть мінімальними, а такожвизначити граничну тривалість існування дугового замикання з умови термічноїстійкості розрядників типу ОПН.
У разі резистивного заземлення нейтралі ця математична модель дозволяєне тільки оцінити очікувану кратність перенапружень, але і, виходячи зпоставлених умов, вибрати значення номінала заземляючого резистора, що у своючергу є вельми непростим завданням.
Низькоомне резистивне заземлення нейтралі покликане створитиструм при однофазному замиканні в десятки і навіть сотні ампер і, природно,поєднується з пристроєм релейного захисту, що діє на негайне відключення пошкодженогоприєднання. Величина струму в місці замикання вибирається виходячи з необхідноїчутливості роботи пристроїв релейного захисту. Проведені дослідження показують,що такий режим заземлення нейтралі обоспечивает достатньо глибоке (до 2,2-2,4Uф) обмеження перенапружень і скорочує до мінімуму час їх дії.
Обмеження перенапружень відбувається за рахунок створення шляхустікання зарядів ємкостей здорових фаз на землю через активний опір, включенийв нейтраль спеціального приєднувального трансформатора.
У роботі передбачається доповнити схему заміщення для точнішогомоделювання процесів, що протікають при однофазних замиканнях на землю. Це усвою чергу спричинить збільшення кількості диференціальних рівнянь, але прицьому з'явиться можливість враховувати струми від двигунів власних потреб вмісці замикання. Облік впливу двигунів дозволить більш вибрати уставкиспрацьовування релейного захисту для її надійної і селективної дії при виникненніпошкодження.
Окрім цього наявність в схемі нелінійних елементів, наприклад,оксидно-цинкових активних опорів (ОПН) і вимірювального трансформатора напругиз нелінійною характеристикою, приводить до необхідності обліку їх параметрів,які є функціями від величин, залежних від режиму роботи системи. У програмі цінелінійні характеристики задаються за допомогою умовних операторів, щореалізовують таким чином кусочно-лінійну апроксимацію. Це не може не привести додеякої погрішності при проведенні досліджень. Тому в роботі також ставитьсязавдання апроксимації нелінійних характеристик за допомогою методу найменшихквадратів, що більшою мірою відповідає фізиці процесів, що протікають в схемі.
Проте на цьому перелік невирішених питань не вичерпується, оскількипри виборі режиму нейтралі для кожної конкретної мережі повинні враховуватисяїї специфічні особливості, зокрема: її параметри, стан ізоляції, категоріяспоживачів, наявність засобів захисту від замикань на землю, вимоги доелектробезпеки і так далі Саме тому з'являються нові перспективи дослідження вроботі.
Висновки
1. Основною причиною високої повреждаемостиелектроустаткування в мережах середнього класу напруги є дугові перенапруження,що виникають при переміжному характері горіння дуги в місці пробою фазноїізоляції на землю.
2. Проблема підвищення надійності роботи розподільних мережнапругою 6-10 кВ складається з цілого комплексу завдань, ефективне вирішенняяких може бути знайдене для кожної конкретної мережі індивідуально зурахуванням характерних її особливостей на основі комбінованого використаннязасобів релейного захисту, вдосконалення режиму заземлення нейтралі,застосування обмежувачів серії ОПН з різними порогами обмеження і системишвидкого і автоматичного шунтування пошкодженої фази.
3. Ефективне вирішення проблеми підвищення надійності роботирозподільних мереж напругою 6-10 кВ може бути знайдено на основі проведеннявеликого об'єму наукових і експериментальних досліджень.