Надзор изолације у мрежама са изолованим неутралним елементом

У мрежама са изолованом или уземљеном неутралом, током нормалног рада, напони све три фазе према земљи су једнаки фазном напону.

Код једнофазног земљоспоја, напон кварне фазе према земљи ће бити нула, а напон неискварених фаза ће се повећати у фазу у фазу. У овом случају, напони фаза-фаза се не мењају. Такве мреже могу остати у функцији јер је оштећење тешко открити. Дуготрајан рад у овом режиму је неприхватљив, јер ће у случају случајног уништавања изолације нетакнуте фазе доћи до двофазног кратког споја са нежељеним последицама.

За праћење стања изолације у мрежама са напоном до 1 кВ користе се три волтметра, повезана у звезду, чија је неутрална тачка уземљена (слика 1, а).

Пиринач. 1.Једнополни земљоспој на два места: контрола изолације волтметрима, а — линијска веза са струјним трансформатором, б — релејна заштита, ц — контрола изолације волтметрима, д — контрола изолације алармним релејем, К — прекидач, КА — релеј за струја, КЛ — средњи релеј, СК — помоћни контакт прекидача, ИАТ — соленоид за отпуштање прекидача, КХ — сигнални релеј, В — волтметар, Р — отпорник.

В мреже са изолованим неутралним Контрола изолације је лака са три волтметра. Волтметри су прикључени на стезаљке главног секундарног намотаја трофазног тронамотајног напонског трансформатора. У исту сврху могу се користити и једнофазни напонски трансформатори.

У мрежама са напонима изнад 1 кВ за праћење се користи НТМИ напонски трансформатор који има два секундарна намотаја. Један калем спојен у звезду служи за мерење напона, други калем повезан у отворени трокут са стезаљкама аΔ — ХЦΔ — за контролу изолације са укључењем релеја за контролу изолације.

Као овај релеј користи се напонски релеј. КВ који делује на сигнал (слика 2).

Пиринач. 2. Шеме управљања изолацијом у круговима наизменичне струје у мрежи са изолованим неутралним елементом: О, А, Б, Ц — намотаји, В — волтметар, Т — НТМИ трансформатор, КВ — релеј за контролу изолације

У нормалном режиму, напон на терминалима овог калема је близу нуле. У случају уземљења било које фазе у примарној мрежи, симетрија напона је прекинута и на намотају спојеном у отворени троугао појављује се напон, довољан за рад напонског релеја, што сигнализира квар.

У случају квара изолације фазе (кратки спој на масу), очитавања волтметра на тој фази ће се смањити, а очитавања волтметра на друге две нетакнуте фазе ће се повећати. У случају металног земљоспоја, волтметар оштећене фазе показаће нулу, а на осталим фазама напон ће порасти 1,73 пута и волтметри ће показивати линијске напоне.

Оперативно особље трафостанице такође може сазнати о кршењу фазне изолације кроз рад сигналних уређаја. Као сигнални уређај се користи релеј за надзор изолације Н који је повезан са терминалима додатног секундарног намотаја НТМИ напонског трансформатора повезаног у отворено троугаоно коло. Када дође до уземљења на стезаљкама овог калема, јавља се напон нулте секвенце 3У0, релеј Х се укључује и даје сигнал (слика 3).

У мрежама у којима се компензација капацитивних струја према земљи врши помоћу реактора за пригушивање лука, сигнални уређаји фаза-земља су повезани на сигнални намотај лучног реактора или на струјни трансформатор инсталиран на уземљеном излазу реактора. реактор.На овај намотај може се прикључити сигнална лампа која се пали када дође до земљоспоја у мрежи. Сигнална лампа се уграђује директно у погон растављача реактора за гашење лука.

Пиринач. 3. Контрола стања изолације у мрежама са изолованим неутралом: 1 — енергетски трансформатор; 2 — напонски мерни трансформатор; Х — напонски релеј

Проналажење кварова на земљи

У мрежама са изолованим неутралним елементом и са компензацијом капацитивних струја, могуће је руковање мрежом у присуству земљоспоја.Међутим, дуготрајан рад мреже са повећаним напоном на неоштећеним фазама повећава вероватноћу удеса, а пуцање жице и падање на земљу представља опасност за људе. Због тога се откривање и отклањање квара фаза-земља врши што је брже могуће. Прости уређаји за уземљење у мрежи не могу да одреде локацију фаза-земља, јер су сви делови мреже међусобно електрично повезани преко сабирница подстанице.

За одређивање електричног кола са уземљењем користе се селективни сигнални уређаји УСЗ-2/2, УСЗ-ЗМ. Ови уређаји обично садрже филтер виших хармоника и бројчаник. Хармонички филтер ради на фреквенцији од 50 или 150 Хз (50 Хз за мреже без компензације капацитивних струја, 150 Хз за мреже са компензацијом капацитивних струја).

Сигнални уређај се поставља на контролној табли трафостанице или у ходнику расклопног апарата б — 10 кВ и на њега се прикључује струјни трансформатор нулте секвенце (ТТНП) кабловских водова (сл. 4).

Подешавање алармног уређаја (контролна провера) врши се у току нормалног рада мреже (без уземљења) мерењем нивоа виших хармонских струја и струја дебаланса са уређајем на фреквенцији од 150 Хз. Читања уређаја се упоређују са овим индикаторима када се пронађе покварена веза.

Када дође до стабилног земљоспоја у мрежи, сервисно особље трафостанице сукцесивно мери више хармоничке струје у свим везама и бира везу где је струја највећа.

Пиринач. 4.Монофазна шема сигнализације земљоспоја помоћу УСЗ

Након утврђивања оштећеног прикључка предузимају се мере за проналажење и отклањање локације земљоспоја. ХСС уређаји омогућавају ручну идентификацију неуспешне везе. Међутим, недавно су развијени уређаји који аутоматски одређују стабилну везу фаза-земља и преносе информације преко телемеханичких канала у диспечерску канцеларију електроенергетских мрежа. Развијен је и широко се користи сет за сигнализацију земљоспоја типа КСЗТ-1 (недавно КДЗС).

Поједностављена блок шема уређаја КСЗТ-1 (КДЗС) приказана је на Сл. 5.

Уређај се структурно састоји од три главна блока:

— БЛ логика,

— комутација К

— УМ индикација.

Потоњи је инсталиран на диспечерској тачки мреже за пренос електричне енергије. БЛ и К блокови су постављени на трафостаници.

Када дође до квара на земљи у мрежи, напон нулте секвенце 3У0 из намотаја трансформатора напона се доводи у блок напона нулте секвенце БННП-а и, ако вредност премашује наведену поставку, укључује БЛ логички блок. Логички блок контролише рад електронског прекидача К, који секвенцијално исправља струјне трансформаторе нулте секвенце ТТНП.

На крају ТТНП испитивања, у логичком блоку се утврђује веза са највишим нивоом виших хармоника, чији се број преноси у бинарно-децималном коду од телемеханичког уређаја КП-ДП до управљачког центра. У контролном центру овај сигнал се у декодеру претвара у двоцифрени број који се приказује на дисплеју УН, чиме диспечер визуелно одређује број уземљења.Када квар уземљења нестане, цео уређај се аутоматски враћа у првобитни положај.

Пиринач. 5. Блок шема уређаја КСЗТ-1 (КДЗС)

Диспечер има могућност да поново позове информацију о поквареној вези притиском на дугме «Ресетуј».Осим тога, уређај омогућава оперативном особљу у трафостаници да тражи покварену везу ручним испитивањем ТТНП-а. Употреба овог уређаја може значајно смањити време тражења оштећеног дела мреже и смањити вероватноћу настанка оштећења.