ОБЗОР И АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ СПОСОБОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРИСОЕДИНЕНИЯ С ОДНОФАЗНЫМ ЗАЗЕМЛЕНИЕМ НА ЗЕМЛЮ

При эксплуатации оборудования с высокими рабочими напряжениями и большими токами потребления для нормализации и учета ЭЭ, а также для формирования выходных сигналов, предназначенных для устройств РЗА, используются измерительные ТТ и ТН. Именно они обеспечивают гальваническую развязку измерительного оборудования от цепей с повышенной опасностью и снижение измеряемой величины до уровня, необходимого для замеров. ТТ предназначены для расширения пределов измерения приборов учета ЭЭ, работы РЗА. ТН предназначены для преобразования напряжения одной величины в другую и питания цепей учета ЭЭ и РЗА. В данной работе измерительные ТТ и ТН будут являться источниками аналоговых сигналов, поэтому стоит детально рассмотреть конфигурацию данных элементов сети.

Рассмотрим особенности и число устанавливаемых измерительных ТТ и ТН в сетях 6-35кВ. Как и в сетях высокого и сверхвысокого напряжения, конфигурация соединения измерительного ТН представляет собой тип «звезда-звезда с нулевым проводом – разомкнутый треугольник» (рис. 1). Вторичная обмотка типа «звезда с нулевым проводом» позволяет произвести замер величины напряжения каждой фазы. Вторичная обмотка типа «разомкнутый треугольник» представляет собой фильтр напряжения нулевой последовательности, который предназначен для фиксации «земли» в сети при КЗ.

Рисунок 1. Схема подключения ТН

Если в сетях 6-35кВ измерительный ТН позволяет произвести замер величины напряжения каждой фазы, то в большинстве случаев с измерительными ТТ дела обстоят несколько иначе.

Дело в том, что сети с глухозаземленной нейтралью являются сетями с большими токами замыкания на «землю» (большая величина ОЗЗ). Исходя из этого, ТТ устанавливают в каждой фазе, что позволяет обеспечить измерение тока при однофазных, двухфазных и трехфазных КЗ.

Тогда как в сетях с изолированной нейтралью, в которых отсутствует необходимость в немедленном отключении первого ОЗЗ, с точки зрения технико-экономических показателей достаточно двух ТТ для обнаружения всех возможных двухфазных и трехфазных коротких замыканий. Схема соединения ТТ в таком случае представляет собой «неполную звезду» (рис. 2). Для обнаружения однофазного замыкания на «землю» используют ТТНП, который устанавливается после кабельной заделки (рис. 3).

Рисунок 2. Схема соединения ТТ в «неполную звезду»

Рисунок 3. Визуализация установки ТТНП

Достоинствами данного соединения являются:

• экономическая составляющая (удешевление ввиду отсутствия ТТ и реле в фазе В);
• возможность работы фидера при ОЗЗ на фазе В, в которой отсутствуют ТТ и реле.

Недостатками данного соединения являются:

• невозможность реализовать фильтр тока нулевой последовательности;
• понижение надежности (неисправность цепей одного ТТ приведет к отказу защит);
• понижение чувствительности защит при КЗ за трансформатором;
• повышается опасность неселективного отключения при замыканиях на «землю».

Однако такой подход применяется не всегда. Ведь при наличии воздушного ввода, что можно часто встретить в сетях 35кВ, установка ТТНП представляется невозможной. В таких случаях прибегают к установке трех ТТ, что позволяет реализовать фильтр тока нулевой последовательности. Схема соединения ТТ в таком случае представляет собой «полную звезду» (рис. 4).

Рисунок 4. Схема соединения ТТ в «полную звезду»

Достоинствами данного соединения являются:

• реализация фильтра тока нулевой последовательности (особенно актуально в случае ВЛ и КРУН с воздушным вводом);
• повышение надежности (неисправность цепей одного ТТ не приведет к отказу защит);
• повышение чувствительности защит при КЗ за трансформатором;
• минимизируется опасность неселективного отключения при замыканиях на «землю».

Недостатками резистивного режима заземления нейтрали являются:

• экономическая составляющая (удорожание ввиду установки дополнительных ТТ и реле в фазе В);
• невозможность работы фидера при ОЗЗ на фазе В, в которой установлены ТТ и реле.

Также стоит отметить, что количество выводов со вторичной обмотки ТТ равняется от одного до четырех, в то время как в сетях 110кВ и выше – от семи и более.

Список литературы:

1. Анализ методов расчета токов короткого замыкания трансформатора при соединении обмоток по схеме Y/Δ-11 / А.С. Серебряков, Л.А. Герман, В.Л. Осокин, К.С. Субханвердиев // Электроника и электрооборудование транспорта. – 2017. – № 5. – С. 19-25.
2. Вуколов В.Ю., Осокин В.Л., Папков Б.В. Повышение надежности и эффективности электроснабжения сельскохозяйственных потребителей // Техника в сельском хозяйстве. – 2014. – № 3. – С. 26-30.
3. Оболенский Н.В., Осокин В.Л. Практикум по теплотехнике: Учебное пособие для студентов высших учебных заведений. – Княгинино: Нижегор. гос. инжен.-экон. ин-т, 2010. – 237 с.
4. Осокин В.Л., Макарова Ю.М. Теоретические предпосылки создания нового устройства водоподготовки в помещениях содержания КРС // Вестник НГИЭИ. – 2015. – № 4 (47). – С. 72-76.
5. Папков Б.В., Осокин В.Л. Вероятностные и статистические методы оценки надежности элементов и систем электроэнергетики: теория, примеры, задачи. – Старый Оскол: ТНТ, 2017. – 424 с.
6. Серебряков А.С., Осокин В.Л. Моделирование в пакете MATHCAD переходных процессов в активно-емкостных цепях при переменном питающем напряжении и дискретном изменении параметров элементов // Вестник ВИЭСХ. – 2016. – № 4 (25). – С. 13-21.
7. Серебряков А.С., Осокин В.Л. Моделирование переходных процессов в активно-емкостных цепях при постоянном питающем напряжении и дискретном изменении параметров элементов // Известия СПбГЭТУ ЛЭТИ. – 2017. – № 5. – С. 21-27.
8. Серебряков А.С., Осокин В.Л. Несимметричная нагрузка и короткое замыкание трехфазного трансформатора при соединении обмоток по схеме Y/Δ // Вестник Ижевской государственной сельскохозяйственной академии. – 2017. – № 3 (52). – С. 54-62.
9. Серебряков А.С., Осокин В.Л. Несимметричная нагрузка трехфазных трансформаторов при соединении обмоток по схеме Y/Y-0 и Y/Y0-0 // Вестник НГИЭИ. – 2017. – № 3 (70). – С. 50-57.