Страница магистра Диссертация Библиотека
Лебедев Г.М., Малышев А.Е. "Анализ повреждаемости кабельных линий 6 кВ"
По установившейся практике сети напряжением до 35 кВ включительно имеют изолированную нейтраль. Если в такой сети произойдет дуговое замыкание на землю, то через дугу будет протекать емкостной ток, величина которого определяется емкостью трех фаз сети. Устойчивая дуга однофазного замыкания на землю ведет к термическому разрушению изоляторов, пережогу провода и обычно перебрасывается на междуфазные промежутки, т.е. ведет к междуфазным коротким замыканиям с автоматическим отключением участка сети. По этой причине дуговые замыкания на землю стремятся погасить в начале их возникновения. Дня этой цели служит дугогасящая катушка (ДПК), включаемая в нейтраль трехфазной сети. Катушка настраивается в резонанс на суммарную емкость сети на землю.
Действие катушки основано на двух факторах. Во-первых, катушка компенсирует ток замыкания на землю до остаточного значения, малого по сравнению с током I3 без катушки. Во-вторых, катушка резко снижает скорость восстановления напряжения на дуге. Но как показывает практика, повреждаемость оборудования при установке ДГК практически не уменьшается. В связи с этим возникает задача разработки методов, повышающих надежность работы сетей с нейтралью, заземленной через ДГК. С течением времени изоляция электрооборудования претерпевает электрическое старение, которое выражается в снижении сопротивления изоляции. Старение изоляции может протекать не одинаково по каждой из фаз, что создает несимметрию активных и емкостных сопротивлений, а это в свою очередь влечет к появлению напряжения смещения нейтрали. Несимметрия появляется также при обрыве проводов и при подключении дополнительной емкости к одной из фаз для регулятора и др. При наличии несимметрии настройка установленной в сети ДГК в резонанс ведет к резкому увеличению напряжения смещения нейтрали в нормальном режиме работы сети. Причем несимметрия емкостей фаз относительно земли сильнее влияет на величину смещения нейтрали, чем несимметрия активных сопротивлений изоляции.
Согласно ПУЭ напряжение смещения нейтрали не должно превышать 15% от номинального. Однако на практике не всегда удается этого достичь, а напряжение смещения может длительное время превышать допустимые нормы. Это приводит к ускоренному износу изоляции сети, увеличению количества замыканий на землю, понижению надежности.
При установке в сетях 6-35 кВ катушки снижается скорость восстановления напряжения на больной фазе после погасания дуги. При точной настройке катушки в резонанс, время восстановления напряжения до номинального, составляет несколько секунд. За это время прочность изоляции в месте повреждения успевает восстановиться. Но этот процесс имеет и отрицательные стороны, потому что все это время на здоровых фазах держится напряжение порядка 1,9-2,3 Uф. Относительная длительность существования таких перенапряжений может привести к пробою изоляции в этих фазах, особенно в старых сетях с плохой изоляцией.