 |
КОММЕНТАРИЙ
Предотвращение
самопроизвольного смещения нейтрали –
задача для разработчиков ТН
В статье А.Ю. Емельянцева «Феррорезонансные процессы без замыкания на землю» описаны случаи появления
в электрических сетях 6–35 кВ так называемого явления
«ложной земли». Новосибирские ученые согласны с выводами автора и приводят свои аргументы в поддержку
его позиции.
Кира Кадомская, д.т.н.
Олег Лаптев, к.т.н.
НГТУ, г. Новосибирск
Самопроизвольное смещение нейтрали, или, как называют его
энергетики, эффект «ложной земли», – явление феррорезонансного
характера, обусловленное процессами в трансформаторах напряжения
(ТН). Его суть заключается в искажении фазных напряжений сети
с изолированной нейтралью и появлении напряжения нулевой последовательности при отсутствии однофазных замыканий на землю.
Оно возникает, как правило, при включении ненагруженных шин
или непротяженных сетей 6–10 кВ и связано с компенсацией тока
намагничивания одной (или нескольких) фаз ТН емкостным током
этой фазы [1].
В эксплуатации (в сетях 6–35 кВ с изолированной нейтралью) этот
эффект встречается значительно реже, чем устойчивый феррорезонанс
при однофазных дуговых замыканиях (ОДЗ) или при отключении однофазных металлических замыканий (ОЗЗ). Практически все современные ТН (в т.ч. и антирезонансные) в той или иной степени подвержены
явлению «ложной земли».
Так, на рис. 1а приведен пример процесса в короткой
(Cф = 20 нФ) сети 6 кВ с антирезонансным ТН типа НАЛИ-СЭЩ-6
(моделировалось включение сети). Принцип действия этого ТН (его
антирезонансных свойств) полностью аналогичен ТН типа НАМИТ-
10-2, рассматриваемому в статье. При появлении напряжения 3U0
размыкается вторичная обмотка специального однофазного трансформатора нулевой последовательности (ТНП), включенного между
нейтральной точкой соединения обмоток ВН и землей. Большое
(свыше 300 кОм) реактивное сопротивление этого трансформатора
(с разомкнутой вторичной обмоткой) обеспечивает невозможность
возникновения устойчивого феррорезонанса при ОДЗ или отключении ОЗЗ.
Как видно из рис. 1а, размыкание вторичной обмотки ТНП приводит к существенному уменьшению напряжения 3U0. Компьютерная
осциллограмма, очевидно, аналогична опытной, приведенной в статье
А.Ю. Емельянцева на рис. 2.
При меньшей емкости сети наличие ТНП уже может не оказывать
существенного влияния на явление «ложной земли». Например, для
того же ТН типа НАЛИ-СЭЩ-6 при емкости фазы сети 10 нФ расчет
процесса приведен на рис. 1б.
Исследования, проводившиеся в разное время на кафедре ТЭВН
НГТУ, показали, что явлению «ложной земли» подвержены антирезонансные ТН типа НАМИ-10-95, трехфазные антрезонансные группы
ТН типа ЗНОЛ.06 и рассмотренные выше ТН типа НАЛИ-СЭЩ.
Традиционные ТН, такие как НТМИ, и трехфазные группы ТН типа
ЗНОМ(Л) также подвержены «ложной земле». Этот вид феррорезонанса не приводит к повреждению ТН, т.к. увеличение тока в обмотках ТН
несущественно (до 40–60 мА), а повышение напряжения на фазах до
1,7–2 Uф.m для ТН, как правило, не опасно (испытательное напряжение
изоляции фаз обмоток ТН 4–6 Uф.m). Однако появление напряжения
3U0 может приводить к неправильной работе систем релейной защиты, повышение напряжения на фазах представляет опасность для
остального оборудования (ОПН, ЭД).
В обсуждаемой статье указываются основные причины появления
«ложной земли»: подача напряжения на короткую сеть (холостые
шины) с ТН, отключение участка сети с замыканием на землю (уменьшение емкости сети), броски токов намагничивания при включении
силовых трансформаторов. Последняя причина представляет особый
интерес, т.к. не упоминается в [1–3].
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Статья А.Ю. Емельянцева («Леноргэнергогаз») представляет собой ценную подборку опытных данных по явлению «ложной земли»,
которые могут быть использованы при исследовании этого явления,
стойкости к нему новых типов обычных и антирезонансных ТН, разработке мер по его предотвращению. Одной из таких мер является
использование демпфирующих сопротивлений.
Важным выводом является и то, что ГОСТ 1983-2001 неточно
определяет термин «антирезонансный ТН», и, по сути, современные
антирезонансные ТН 6–35 кВ таковыми не являются.
ЛИТЕРАТУРА
1. Зихерман М.Х. Трансформаторы напряжения для сетей 6–10 кВ. Причины повреждаемости // Новости ЭлектроТехники. 2004. № 1(25).
2. Зихерман М.Х. Антирезонансные трансформаторы напряжения. Достижения
и перспективы // Новости ЭлектроТехники. 2007. № 2(44).
3. Степанов Ю.А., Овчинников А.Г. Трансформаторы напряжения контроля изоляции 6–10 кВ. Сравнительный анализ моделей // Новости
Электротехники. 2003. № 6(24).
| 
|
