Определение вида повреждения в распределительной электрической сети с резистивным заземлением нейтрали
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
ое короткое замыкание на землю (Rg=100 Ом) (8).
Моделирование КЗ осуществлялось с помощью элемента 3-Phase Fault (рисунок 9.1), представляющего трёхфазное устройство, замыкающее фазы между собой и на землю. Величина сопротивления заземления устанавливается равной Rg=1МОм, если замыкание на землю не задано в окне параметра блока, величина сопротивления Ron=0,001Ом.
Рисунок 9.1- Схема элемента 3-Phase Fault
Таблица 9.1 - Амплитуды и фазы фазных токов и напряжений
Таблица 9.2 - Амплитуды и фазы токов и напряжений прямой, обратной и нулевой последовательностей
В таблицах 9.1-9.2 изображены результаты измерений. Трёхфазное короткое замыкание и трёхфазное короткое замыкание на землю легко определить по отсутствию тока обратной последовательности I2, двухфазное короткое замыкание - по отсутствию тока нулевой последовательности I0 при наличии тока обратной последовательности I2. Режимы двухфазного короткого замыкания на землю и двойного замыкания характеризуются наличием токов обратной I2 и нулевой последовательности I0.
При расчёте были приняты следующие допущения:
при двухфазных замыканиях замыкались между собой фазы A и B;
при двойных замыканиях в первой точке замыкалась на землю фаза A, во второй - фаза B.
Это позволило получить следующее соотношение Ia? Ib? Ic, характерное практически для всех режимов КЗ.
Таблица 9.3 - Амплитуды и фазы фазных токов и напряжений при двухфазном коротком замыкании на землю в точке K4 и двойном коротком замыкании на землю в точках K3 и K4
Таблица 9.4 - Амплитуды и фазы токов и напряжений прямой, обратной и нулевой последовательностей при двухфазном коротком замыкании на землю в точке K4 и двойном коротком замыкании на землю в точках K3 и K4
Как видно из таблиц 9.3-9.4 отличить двухфазное короткое замыкание на землю от двойного замыкания на землю по одному параметру (току или напряжению) невозможно.
По результатам расчётов были определены отличительные особенности режима двухфазного короткого замыкания на землю и режима двойного замыкания на землю:
режим двухфазного короткого замыкания на землю:
токи в фазах A и B не равны между собой, но отличаются друг от друга незначительно;
напряжения в фазах A и B не равны между собой;
ток и напряжение в фазе A больше тока и напряжения в фазе B;
при увеличении сопротивления замыкания на землю:
токи фаз A и B уменьшаются незначительно;
токи и напряжения прямой последовательности уменьшаются незначительно, токи и напряжения обратной последовательности увеличиваются незначительно, токи и напряжения нулевой последовательности уменьшаются в значительной мере;
режим двойного замыкания на землю:
токи в фазах A и B не равны между собой, и отличаются друг от друга в зависимости от соотношения сопротивления замыкания на землю в местах повреждений;
напряжения в фазах A и B не равны между собой;
ток в фазе A больше тока в фазе B, но напряжение в фазе A меньше напряжения в фазе B;
при увеличении сопротивления замыкания на землю:
токи и напряжения прямой, обратной и нулевой последовательностей уменьшаются в значительной мере.
На основе этих особенностей были разработаны две экспериментальные формулы:
; (9.2)
(9.3)
Первая формула характеризует малую разницу в токах фаз A и B при двухфазном коротком замыкании на землю, вторая - отношения Ua?Ub, Ia?Ib при двухфазном коротком замыкании на землю.
Для большей точности введём в расчёт новую точку K2.
Таблица 9.5 - Значение функций F(I), G(U,I) для сопротивлений заземления Rg=0,001/1/3Ом
Таблица 9.6 - Значение функций F(I), G(U,I) для сопротивлений заземления Rg=10/50/100Ом
Проанализировав таблицы 9.5-9.6, были получены следующие особенности режимов КЗ:
для режима двухфазного короткого замыкания на землю:
F(I)?1,1;
G(U,I)<1;
для режима двойного короткого замыкания на землю:
- F(I)>1,1 и G(U,I)>1 при Imax?min (Iкз(1,1)),
где Imax - максимальный из токов фаз A и B;
min (Iкз(1,1)) - минимальный из всех возможных токов двухфазных коротких замыканий на землю (равен току двухфазного короткого замыкания в конце линии). По результатам расчётов min (Iкз(1,1))=8,01о.е.=8,01Iн.
Максимальное значение функции max(F(I))=1,1 для режима двухфазного короткого замыкания на землю было получено при КЗ в начале линии (точка K1).
Т.о., для того, чтобы различить двухфазное короткое замыкание на землю от двойного замыкания на землю необходимо рассчитать:
ток двухфазного короткого замыкания в конце линии;
значение функции F(I) при двухфазном коротком замыкании на землю без переходного сопротивления (Rg=0,001Ом) в начале линии.
Рисунок 9.2 - Блок-схема определения двухфазного короткого замыкания на землю и двойного замыкания на землю для рассматриваемой сети.
На основе полученных результатов была построена блок-схема определения двухфазного короткого замыкания на землю и двойного замыкания на землю для рассматриваемой сети (рисунок 9.2). Использование полученной блок-схемы затруднено необходимостью заранее вычислять 3 граничных значения.
Используя особенность, что при увеличении сопротивления замыкания на землю в режиме двухфазного короткого замыкания на землю токи и напряжения обратной последовательности увеличиваются незначительно, а в режиме двойного короткого замыкания на землю токи и напряжения обратной последовательности уменьшаются в значительной мере, была предпринята попытка и?/p>