Како да се реши судењето за еднофазен поврзаностен дефект за 3-фазни 4PT во неповрзани системи

В 10 кВ и 35 кВ неземани системи, еднофазни земјски дефекти предизвикуваат минимална стрuja, затоа што заштитата ретко се активира. Според регулациите, операцијата е ограничена на 2 часа; продолжен непознат дефект може да се влоши, чак до повредување на прекинувачите. Иако Државната мрежа ги промовира уредите за одбирање на линии со мала стрuja во 110 кВ и 220 кВ подстанции, нивната точност останува ниска, што бара анализа на надворешни мерења од страна на персонал за надзор/операција. За неземани системи со трифазни напонски трансформатори 4PT, овој труд анализира еднофазни земјски дефекти за подобрување на користењето на надворешни мерења за персонал, предлагaјќи решенија базирани на полевска искуство.

1 Анализа на нормална работа и еднофазни земјски дефекти во неземани системи
1.1 Принцип на работата на напонскиот трансформатор во нормални услови

За 10 кВ бус трифазен напонски трансформатор 4PT (поврзување: Слика 1), U_A, U_B, U_C(фазни-земјски напони), U_L (нула-секвенција напон); U_Aa, U_Bb, U_Cc (примарни фазни напони); U_a, U_b, U_c (секундарни фазни напони), 3U₀ (нула-секвенција напон). Сите PT односи: (10 кВ/√3)/(57.74 В).

При нормална работа, се анализираат примарните трифазни и нулта секвенција напони, како што е прикажано во Једначина (1). Од Једначина (1), се добиваат вторичните напони како U_a= 57.74 В, U_b = 57.74В, U_c = 57.74В, и 3U₀ = 0В, што е согласно со вторичните напони на напонскиот трансформатор со трифазно отворено делта поврзување.

1.2 Анализа на принципот на PT при еднофазен земјски дефект

Кога се случи дефект на земјско поврзување на фаза А, примарната страна на напонскиот трансформатор може еквивалентно да се претстави како на Слика 2. Меѓу нив, примарните обмотки на трифазниот PT се , импедансата на нулта секвенција обмотка е , и U_A', U_B', U_C', U_L' се фазни-земјски напони на три фази и нулта секвенција напон кога се случи дефект на земјско поврзување на фаза А, соодветно.

Според теоремата за суперпозиција, може да се добие дека

Според карактеристиките на трифазниот напонски трансформатор 4PT, импедансата на нулта секвенција обмотка е многу поголема од импедансата на фазната обмотка. Тогаш горната формула може да се поедностави како што е прикажано во Формула (3).

Кога се случи дефект на земјско поврзување на фаза А, фазни-земјскиот напон на фаза А е 0, а напоните на фазите B и C се 10 кВ. Комбинирано со Формула (3), може да се добие дијаграм на фазорите при еднофазен земјски дефект, како што е прикажано на Слика 3.

Според анализа на дијаграмот на фазорите на Слика 3, може да се добие Формула (4). Меѓу нив, U_Aa', U_Bb', и U_Cc' се примарните напони на бусот после дефектот на земјско поврзување на фаза А, соодветно.U_Aa'= U_A 10кВ√3, U_Bb'= U_B 10кВ√3, U_Cc' =U_C 10кВ√3, U_L'=U_A = 10кВ √3. Преобразување на вторичната страна после дефектот, може да се добие U_a' = 57.74В, U_b' = 57.74В, U_c' = 57.74В, и 3U₀' = 57.74В.

Од горната анализа, во неземан систем, кога се случи еднофазен земјски дефект, напоните на три фази ABC се сите 57.74 В, што е согласно со ситуацијата при нормална работа. Само нулта секвенција напон се зголемува до фазен напон, што доведува до голема замора за персонал за надзор и одржување. Еден еднофазен земјски дефект е многу тешко да се одреди. Поради тоа што дефектната стрuja е премногу мала за заштита да се активира, тоа донесува скриени опасности за сигурната и стабилна работа на електропревозната мрежа.

2 Мера за исправување

За да се реши проблемот, за напонски трансформатор со трифазно 4PT поврзување, кога се случи еднофазен земјски дефект, пренесените трифазни напони на надворешниот мерења се согласни со ситуацијата при нормална работа, што доведува до определена замора за персонал за надзор и одржување. Овој труд предлага да се задржи поврзувањето на примарната страна на напонската обмотка на трифазниот напонски трансформатор без измена и да се промени поврзувањето на вторичната обмотка, како што е прикажано на Слика 4.

На основа на принципот анализиран во дел 1.2, може да се изведе: U_A' = U_L' + U_Aa' = 0В, U_B' = U_L' + U_Bb' = 10кВ, U_C' = U_L' + U_Cc' = 10кВ. Тоа значи, вторичните напони после дефектот се U_A' = 0В, U_B' = 100 кВ, U_C' = 100кВ, и3U₀' = 57.74кВ. Од податоците анализирани горе, за подобрен трифазен напонски трансформатор 4PT, при еднофазен земјски дефект, трифазните напони се согласни со дефектот на една фаза во трифазен четирижичен систем, а нулта секвенција напон исто така се зголемува до фазен напон.

Персонал за надзор и одржување може брзо да ја одреди дека еднофазен земјски дефект се случил во 10 кВ систем. Со комбинација со уредот за одбирање на линии со мала стрuja, релевантната дефектна линија може да се уклони колку што е можно побрзо.

3 Заклучок

Овој труд предлага метод за поврзување на вторичната обмотка за трифазен напонски трансформатор 4PT, кој може да пренесе трифазни напони на надворешниот мерења со исти карактеристики како еднофазен земјски дефект во неземан систем до системот за надзор. Така, тоа е повеќе кондуктивно за персонал за надзор и одржување да направи брзи одлуки, да спречи дефектот да се влоши подалеку и да осигура сигурна и стабилна работа на електропревозната мрежа.