Питання щодо порогу опору заземлення розподільчої мережі та його розрахунку

Підсумок питань, пов'язаних з пороговим значенням опору заземлення розподільної мережі та його обчисленням

У процесі експлуатації розподільної мережі недостатня здатність визначати опір заземлення є ключовою проблемою, яка впливає на оцінку аварій. Для раціонального встановлення порогового значення необхідно врахувати багато факторів.

I. Складності та напрями у збалансуванні порогових значень

Умови роботи опору заземлення надзвичайно складні. Заземлюючі середовища можуть включаючи гілки дерев, грунт, пошкоджені ізолятори, пошкоджені перехоплювачі, мокрий пісок, сухий дерн, сухі трав’яні порожнечі, мокрий дерн, армовані бетон, асфальтове покриття тощо. Форми заземлення також різноманітні, включаючи металеве заземлення, заземлення при грозовому розряді, заземлення через гілки, опірне заземлення (поділяється на низькоопірне та високоопірне, існує також надвисокоопірне заземлення, немає авторитетного стандарту поділу на високо- та низькоопірне).

Існують також форми дугового заземлення, такі як заземлення через невдалу ізоляцію, роз’єднання, короткі розряди дуг, довгі розряди дуг, та перерваний дуговий розряд. Для збалансування порогового значення між чутливістю та надійністю необхідно поєднувати фактичні дані експлуатації розподільної мережі, пропорцію типів аварій, провести велику кількість моделювання та полевих тестів, проаналізувати характеристики опору заземлення при різних умовах та формах, побудувати модель обчислення порогового значення, що враховує багато впливових факторів, та динамічно регулювати порог.

II. Ключова цінність обчислення опору заземлення

Для проблеми високоопірного заземлення, обчислення значення опору заземлення має велике значення для оцінки аварій. Через високу складність виявлення високоопірних аварій заземлення, точне обчислення значення опору може надати ключову основу для визначення характеру аварії та локалізації місця аварії, допомогти операторам швидко усунути аварію та уникнути її поширення.

III. Оптимізація процесу підтвердження аварії заземлення

Після виникнення аварії заземлення можна виділити зміну значень вибірок струму трьох фаз, поєднати їх з даними про напругу та нульові компоненти, та використовувати алгоритми (наприклад, вейвлет-перетворення, аналіз Фур'є тощо) для обробки сигналу, точно визначити характеристики аварії, закласти основу для подальшого обчислення опору та оцінки порогового значення, та підвищити точність та своєчасність виявлення аварій заземлення.

Підтвердження аварії заземлення: Після виникнення аварії заземлення, врахуйте зміну значень вибірок струму трьох фаз：

N — кількість вибірок за період основної частоти.

Припустимо, що аварія виникла в фазі A. Обчислення проводиться як різниця між значенням вибірки струму аварійної фази та середнім значенням зміни вибірок струму двох невражених фаз.

Нехай ємність до землі кожного проводника становить c. Струми, що протікають через кінцеві точки лінії, є i_A, i_B та i_C відповідно; ємнісні струми кожного проводника до землі є i_CA, i_CB та i_CC відповідно; струми навантаження кожного проводника є i_LA, i_LB та i_LC відповідно.

У реальній електричній мережі, струми навантаження трьох фаз залишаються незмінними перед та після виникнення аварії, тобто, iLA＝i′LA，iLB＝i′LB，iLC＝i′LC.

Тоді, зміну струму кожного проводника аварійної лінії перед та після аварії можна обчислити як:

Підтвердження значення струму аварійного заземлення: різниця між зміною значення вибірки струму аварійної фази та середнім значенням змін вибірок струму двох невражених фаз аварійної лінії：

Тоді, значення опору аварійного заземлення можна обчислити як: