איך לפתור שיפוט של תקלה בקרקע של פאזה יחידה עבור 3-Phases 4PT במערכות ללא חיבור לקרקע

במערכות ללא קרקעית של 10 ק"ו ו-35 ק"ו, תקלה חד-פאזה גורמת לזרם מינימלי, ולכן הגנה נדירה מתפעלת. לפי התקנות, התפעול מוגבל לשני שעות; תקלות בלתי מזוהות לאורך זמן עשויות להחמיר, אפילו לפגוע במחברים. בעוד רשת המדינה מומלצת להתקין מכשירי בחירת קו עם זרם קטן בתחנות הכוח של 110 ק"ו ו-220 ק"ו, דיוקם נמוך, מה שמרשה לעובדי הבקרה והתפעול לנתח מדידות מרוחקות. עבור מערכות ללא קרקעית עם טרנספורטורים של מתח שלושה פאזה 4PT, מאמר זה מנתח תקלות חד-פאזה כדי לשפר את השימושיות של המדידות המרוחקות לעובדים, תוך הצגת פתרונות מבוססים על ניסיון בשטח.

1 ניתוח של תפעול נורמלי ותקלות חד-פאזה במערכות ללא קרקעית
1.1 עקרון הטרנספורטור של מתח בתפעול נורמלי

עבור טרנספורטור מתח של שלושה פאזה 4PT (הצפיה: צילום 1), U_A, U_B, U_C(מתחים בין פאזה לקרקע), U_L (מתח סדרה אפס); U_Aa, U_Bb, U_Cc (מתחים בין פאזה לפאזה במשרעת הראשית); U_a, U_b, U_c (מתחים בין פאזה לפאזה במשרעת המשנית), 3U₀ (מתח סדרה אפס). כל יחס ה-PT:(10 ק"ו/√3)/(57.74 V).

בתפעול נורמלי, מתחים ראשוניים של שלושה פאזה ומתח סדרה אפס מנתחים, כפי שמוצג בנוסחה (1). מהנוסחה (1), מתקבלים המתחים המשניים כ-U_a= 57.74 V, U_b = 57.74V, U_c = 57.74V, ו-3U₀ = 0V, שהם תואמים למתחים המשניים של טרנספורטור מתח עם חיבור משולש פתוח.

1.2 ניתוח עקרון ה-PT בתקלה חד-פאזה

כאשר מתרחשת תקלה של קרקעית פאזה A, הצד הראשוני של טרנספורטור המתח יכול להיות מיוצג באופן שקול כמו שמתואר בציור 2. בהם, המשרעות הראשוניות של ה-PT של שלושה פאזה הם, trở השדה הסדרה האפס הוא, ו-U_A', U_B', U_C', U_L' הם המתחים בין פאזה לקרקע של שלושת הפאזות ומתח הסדרה האפס כאשר מתרחשת תקלה של קרקעית פאזה A, בהתאמה.

לפי משפט הסופרפוזיציה, ניתן לקבל

לפי תכונות טרנספורטור המתח של שלושה פאזה 4PT, trở השדה הסדרה האפס הרבה יותר גדול מאשר של המשרעה. אז הנוסחה מעל יכולה להתפשט כמו שמוצג בנוסחה (3).

כאשר מתרחשת תקלה של קרקעית פאזה A, מתח בין פאזה לקרקע של פאזה A הוא 0, והמתחים של פאזות B ו-C הם 10 kV. בשילוב עם נוסחה (3), ניתן לקבל את האלכסון של תקלה חד-פאזה, כפי שמוצג בציור 3.

לפי ניתוח האלכסון בציור 3, ניתן לקבל נוסחה (4). בהם, U_Aa', U_Bb', ו-U_Cc' הם המתחים המשניים של החוט אחרי תקלה של קרקעית פאזה A, בהתאמה.U_Aa'= U_A 10kV√3, U_Bb'= U_B 10kV√3, U_Cc' =U_C 10kV√3, U_L'=U_A = 10kV √3. לאחר המרה לצד המשני אחרי התקלה, ניתן לקבל U_a' = 57.74V, U_b' = 57.74V, U_c' = 57.74V, ו-3U₀' = 57.74V.

מן ההנחיות הנ"ל, במערכת ללא קרקעית, כאשר מתרחשת תקלה חד-פאזה, המתחים של שלושת הפאזות ABC הם כולם 57.74 V, שזה תואם לתפעול נורמלי. רק מתח הסדרה האפס עולה למתח הפאזה, מה שמביא מבוכה רבה לעובדי הבקרה והתפעול. קשה מאוד לקבוע שזה תקלה חד-פאזה. בנוסף, מכיוון שהזרם של התקלה קטן מדי כדי להפעיל את ההגנה, זה מביא סיכונים לאבטחת והתפעול המוצלח של הרשת.

2 אמצעי תיקון

כדי לפתור את הבעיה של טרנספורטור מתח עם חיבור של שלושה פאזה 4PT, כאשר מתרחשת תקלה חד-פאזה, המידודים המרוחקים של שלושת הפאזות עולים בהתאם לתפעול נורמלי, מה שמביא מבוכה מסוימת לעובדי הבקרה והתפעול. מאמר זה מציע לשמור על חיבור המשרעות הראשוניות של טרנספורטור המתח של שלושה פאזה 4PT ללא שינוי ולהחליף את החיבור של המשרעות המשניות, כפי שמוצג בציור 4.

בהתבסס על העקרון שנalyzed בסעיף 1.2, ניתן לקבל: U_A' = U_L' + U_Aa' = 0V, U_B' = U_L' + U_Bb' = 10kV, U_C' = U_L' + U_Cc' = 10kV. כלומר, המתחים המשניים אחרי התקלה הם U_A' = 0V, U_B' = 100 kV, U_C' = 100kV, ו-3U₀' = 57.74kV. מהנתונים שהנחנו, עבור טרנספורטור מתח משופר של שלושה פאזה 4PT, במהלך תקלה חד-פאזה, המתחים של שלושת הפאזות תואמים לתקלה חד-פאזה במערכת שלושה פאזה ארבעה חוטים, ומתח הסדרה האפס גם עולה למתח הפאזה.

עובדי הבקרה והתפעול יכולים לקבוע במהירות שהתבצעה תקלה חד-פאזה במערכת של 10 kV. בשילוב עם מכשיר בחירת הקו עם זרם קטן, ניתן להסיר את הקו המאובך בהקדם האפשרי.

3 מסקנות

מאמר זה מציע דרך חיבור של המשרעות המשניות עבור טרנספורטור מתח של שלושה פאזה 4PT, שיכולה לשלוח מדידות מרחוק של שלושת הפאזות עם מאפיינים זהים לתקלה חד-פאזה במערכת ללא קרקעית למערכת הבקרה. כך, זה יותר מועיל לעובדי הבקרה והתפעול לבצע החלטות מהירות, למנוע מהתקלה להחמיר עוד, ולשמור על תפעול בטיחותי ויציב של הרשת.