29. Сигнализация и защита от замыканий на землю в сетях с изолированной нейтралью

В сетях с изолированной нейтралью установившиеся значения токов в точке повреждения при однофазных замыканиях обычно не превышают нескольких ампер. Выполнение токовой защиты от однофазных КЗ на землю, реагирующей на установившиеся токи замыкания, вызывает определенные трудности. Это приводит к необходимости создания защит, действующих в зависимости от токов переходных процессов при замыкании на землю, а также устройств, реагирующих на высшие гармоники, содержащиеся в точке замыкания на землю; используются также токовые направленные и другие защиты.

Защиты от замыканий на землю, реагирующие на токи и напряжения нулевой последовательности установившегося режима

Устройство общей неселективной сигнализации от замыкания на землю. Замыкание на землю одной фазы в сетях с изолированной или заземленной через ДГР нейтралью не является аварией. Потребители, включенные на междуфазное напряжение, продолжают работать. Это позволяет выполнять защиту от замыкания на землю, действующей на сигнал. В сетях с простой конфигурацией допускается применение только общего устройства неселективной сигнализации, контролирующего состояние изоляции в системе данного напряжения. Схема устройства состоит из трех минимальных реле напряжения, включенных на напряжение фаз относительно земли, или одного максимального реле напряжения, включенного на напряжение нулевой последовательности. Устройство сигнализации обычно подключается к трансформаторам напряжения, установленным на шинах.

Токовая защита нулевой последовательности. Длительная работа сети при замыкании недопустима из-за возможности перехода из однофазного в многофазное замыкание. Возможны также случаи двойных замыканий на землю вследствие повышения в раз напряжений неповрежденных фаз относительно земли. Поэтому в сетях со сложной конфигурацией необходимо предусмотреть селективную защиту на каждом присоединении. Обычно это токовая защита. Вероятность повреждения изоляции зависит не только от времени прохождения тока, но и от его значения, поэтому ток замыкания на землю должен быть не больше значений, приведенных в таблице 1.

Таким образом, допустимые токи замыкания меньше рабочих токов защищаемого элемента, поэтому токовая защита от замыкания на землю выполняется с включением реле на фильтр тока нулевой последовательности. Она приходит в действие благодаря прохождению по поврежденному участку тока нулевой последовательности, обусловленного емкостью всей электрически связанной сети без учета емкости поврежденной линии. Защита не должна срабатывать при повреждениях на других присоединениях сети. При этом для обеспечения недействия защиты её ток срабатывания выбирают по условию

kн=(1,1  1,2 )

kБ – коэффициент броска емкостного тока, kБ=(4-5)для защит работающих без выдержки времени, kБ=(1-2) в зависимости от выдержки.

Чувствительность защиты характеризуется отношением

Чувствительность защиты считается приемлемой, если для воздушных линий , для кабельных  .

Для выполнения защиты в качестве фильтра тока нулевой последовательности трансформатор тока нулевой последовательности (ТНП) TAZ.