Isolasjonsovervåking i nett med isolert nøytral

I nettverk med en isolert eller jordet nøytral, under normal drift, er spenningene til alle tre fasene til jord lik fasespenningen.

I en enfaset jordfeil vil spenningen til den feilede fasen til jord være null og spenningen til de feilfrie fasene vil øke til fase-til-fase. I dette tilfellet endres ikke fase-til-fase-spenningene. Slike nettverk kan forbli i drift fordi skade er vanskelig å oppdage. Langsiktig drift i denne modusen er uakseptabel, fordi i tilfelle utilsiktet ødeleggelse av isolasjonen til den intakte fasen, vil en to-fase kortslutning med uønskede konsekvenser oppstå.

For å overvåke isolasjonstilstanden i nettverk med en spenning på opptil 1 kV, brukes tre voltmeter, koblet i en stjerne, hvis nøytralpunkt er jordet (fig. 1, a).

Ris. 1.Enpolet jordfeil på to steder: isolasjonsstyring med voltmeter, a — linjekobling med strømtransformator, b — relévern, c — isolasjonsstyring med voltmeter, d — isolasjonsstyring med alarmrelé, Q — bryter, KA — relé for strøm, KL — mellomrelé, SQ — strømbryter hjelpekontakt, YAT — strømbryter utløser solenoid, KH — signalrelé, V — voltmeter, R — motstand.

V nettverk med isolert nøytral Isolasjonskontroll er enkelt med tre voltmeter. Voltmetrene er koblet til terminalene til hovedsekundærviklingen til en trefaset tre-viklingsspenningstransformator. Enfase spenningstransformatorer kan også brukes til samme formål.

I nettverk med spenninger over 1 kV brukes en NTMI spenningstransformator for overvåking, som har to sekundærviklinger. En spole koblet i en stjerne tjener til å måle spenningen, den andre spolen koblet i et åpent delta med terminaler aΔ — HCΔ — for isolasjonskontroll med inkludering av et isolasjonskontrollrelé.

Et spenningsrelé brukes som dette reléet. KV som virker på signalet (fig. 2).

Ris. 2. Isolasjonskontrollskjemaer i vekselstrømkretser i et nettverk med en isolert nøytral: O, A, B, C — viklinger, V — voltmeter, T — NTMI transformator, KV — isolasjonskontrollrelé

I normal modus er spenningen over terminalene til denne spolen nær null. Ved jording av en hvilken som helst fase i primærnettverket, brytes spenningssymmetrien og en spenning vises på viklingen koblet i åpent delta, tilstrekkelig til å betjene spenningsreléet, som signaliserer en funksjonsfeil.

Ved faseisolasjonssvikt (kortslutning til jord), vil voltmeteravlesningene på den fasen avta og voltmeteravlesningene på de to andre intakte fasene øke. Ved en metalljordfeil vil voltmeteret til den skadede fasen vise null, og på andre faser vil spenningen øke med 1,73 ganger og voltmetrene vil vise linjespenninger.

Driftspersonellet til transformatorstasjonen kan også lære om et brudd på faseisolering gjennom driften av signalenhetene. Et isolasjonsovervåkingsrelé N brukes som en signaleringsenhet som er koblet til terminalene til den ekstra sekundærviklingen til NTMI-spenningstransformatoren koblet i en åpen deltakrets. Når jording skjer på terminalene til denne spolen, oppstår en nullsekvensspenning 3U0, reléet H er koblet inn og gir et signal (fig. 3).

I nettverk der kompensering av kapasitive strømmer til bakken utføres ved hjelp av bueundertrykkingsreaktorer, er fase-til-jord-signaleringsenhetene koblet til signalviklingen til lysbuereaktoren eller til en strømtransformator installert ved den jordede utgangen til reaktor Til denne viklingen kan det kobles en signallampe som lyser når det oppstår jordfeil i nettet. Signallampen er installert direkte i lysbuedempingsreaktor-frakoblingsstasjonen.

Ris. 3. Kontroll av isolasjonstilstanden i nettverk med isolert nøytral: 1 — krafttransformator; 2 — spenningsmålende transformator; H — spenningsrelé

Finne jordfeil

I nettverk med isolert nøytral og med kompensering av kapasitive strømmer, er det mulig å betjene nettverket i nærvær av jordfeil.Langsiktig drift av nettet med økt spenning på uskadede faser øker imidlertid sannsynligheten for en ulykke, og ledningen som ryker og faller til bakken utgjør en fare for mennesker. Derfor blir deteksjon og eliminering av fase-til-jord-feilen utført så raskt som mulig. Enkle jordsignalenheter i nettverket kan ikke bestemme plasseringen av fase-til-jord, siden alle deler av nettverket er elektrisk sammenkoblet gjennom transformatorstasjonens samleskinnene.

Selektive signaleringsenheter USZ-2/2, USZ-ZM brukes til å bestemme den elektriske kretsen med jording. Disse enhetene inneholder vanligvis et høyere harmonisk filter og en skive. Det harmoniske filteret opererer med en frekvens på 50 eller 150 Hz (50 Hz for nettverk uten kompensering av kapasitive strømmer, 150 Hz for nettverk med kompensering av kapasitive strømmer).

Signaleringsenheten er installert på kontrollpanelet til transformatorstasjonen eller i korridoren til bryterutstyret b — 10 kV og null-sekvens strømtransformator (TTNP) kretser av kabellinjer er koblet til den (fig. 4).

Innstillingen av alarmenheten (kontrollsjekk) utføres under normal nettverksdrift (ingen jording) ved å måle nivåene av høyere harmoniske strømmer og ubalansestrømmer med enheten ved en frekvens på 150 Hz. Enhetsavlesninger sammenlignes med disse indikatorene når en ødelagt kobling blir funnet.

Når det oppstår en stabil jordfeil i nettet, måler understasjonens servicepersonell suksessivt de høyere harmoniske strømmene i alle ledd og velger linken der strømmen er høyest.

Ris. 4.Enfaset jordfeilsignaleringsskjema ved bruk av USZ

Etter å ha bestemt den skadede forbindelsen, iverksettes tiltak for å finne og fjerne plasseringen av jordfeilen. HSS-enheter tillater manuell identifikasjon av en mislykket kobling. Nylig har det imidlertid blitt utviklet enheter som automatisk bestemmer den stabile fase-til-jord-feilforbindelsen og overfører informasjon via telemekaniske kanaler til ekspedisjonskontoret til strømnettene. Et jordfeilsignalsett av typen KSZT-1 (nylig KDZS) er utviklet og er mye brukt.

Et forenklet blokkskjema av enheten KSZT-1 (KDZS) er vist i fig. 5.

Enheten består strukturelt av tre hovedblokker:

— BL logikk,

- kommutering K

— UM-indikasjon.

Sistnevnte er installert ved utsendelsespunktet til kraftoverføringsnettene. BL og K blokker monteres ved nettstasjon.

Når det oppstår en jordfeil i nettverket, mates nullsekvensspenningen 3U0 fra spenningstransformatorviklingen til nullsekvensspenningsblokken til BNNP, og hvis verdien overskrider den spesifiserte innstillingen, slår den på BL-logikkblokken. Den logiske blokken styrer driften av den elektroniske bryteren K, som sekvensielt retter opp nullsekvensstrømtransformatorene TTNP.

På slutten av TTNP-spørringen bestemmes forbindelsen med det høyeste nivået av høyere harmoniske i den logiske blokken, hvis nummer blir overført i binær-desimalkode fra den telemekaniske enheten KP-DP til kontrollsenteret. I kontrollsenteret konverteres dette signalet i en dekoder til et tosifret tall som vises på FN-displayet, ved hjelp av hvilket avsenderen visuelt bestemmer nummeret på jordforbindelsen.Når jordfeilen forsvinner, går hele enheten automatisk tilbake til sin opprinnelige posisjon.

Ris. 5. Blokkdiagram av enheten KSZT-1 (KDZS)

Ekspeditøren har mulighet til å hente frem informasjon om den ødelagte koblingen igjen ved å trykke på «Reset»-knappen I tillegg lar enheten driftspersonalet på nettstasjonen søke etter en brutt kobling ved å manuelt forespørre TTNP. Bruken av denne enheten kan redusere tiden for å søke etter en skadet nettverksseksjon betydelig og redusere sannsynligheten for å utvikle skade.