1

Тема: Эффект "ложной земли" без смещения нейтрали

Коллеги, здравствуйте.
Хочу рассказать о двух схожих неясных случаях поведения ТН, "физику" которых хотелось бы с вашей помощью понять. Осциллограммы во вложении. Любые комментарии приветствуются.

Первый случай.
Имеем генератор с тиристорной системой самовозбуждения. После набора номинальных оборотов турбины и попытке возбудить генератор срабатывает ЗОЗЗ (ЗОЗЗ выполнена на блок-реле БРЭ1301). Для разбора ситуации используем РАС, который с генераторного ТН (тип ТН - 3хЗНОМ-15,75) пишет фазные напряжения статора и напряжение 3U0 "разомкнутого треугольника".
По аварийной осциллограмме видим, что при возбуждении генератора вместе с ростом всех трёх фазных напряжений статора генератора пропорционально увеличивается 3U0 статора. Увеличивается до срабатывания ЗОЗЗ. Частота напряжения 3U0 строго 50 Гц, синусоида близка к идеалу.
Повреждение изоляции статора сразу отметаем, сопротивление изоляции измеряли, оно в норме. К тому же фазные напряжения со "звезды" ТН настолько идеальны (симметричны), что никаких повреждений быть не может. Если построить в просмотрщике осциллограмм расчётное 3U0 из векторов "звезды", то оно не превышает 0,3 В.
Вторая теория "ложная земля" или "смещение нейтрали", тоже не подходит - всё те же фазные напряжения не показывают наличие "смещения нейтрали". Феррорезонанс по этой же причине тоже не просматривается.
После трех неудачных попыток возбуждения, был отключен генераторный разъединитель. После "полтергейст" исчез и машина начала возбуждаться без проблем.

Второй случай.
Имеется секция 6 кВ в КРУ. После недельного вывода в ремонт, пустая секция ставится под напряжение от резервного ввода. Из нагрузки на секции только один измерительный ТН типа НТМИ, напряжения "звезды" и "разомкнутого треугольника" которого записываются осциллографом в терминале резервного ввода. После включения выключателя, в "разомкнутом треугольнике" появляется значительное напряжение 3U0, около 26 В. По осциллограмме картина очень похожа на первый случай - относительно симметричные фазные напряжения со "звезды" ТН и значительное напряжение 3U0 в "разомкнутом треугольнике". Частота напряжения 3U0 "разомкнутого треугольника" тоже 50 Гц, синусоида имеется. Для сравнения в осциллограмму добавлено расчётное 3U0 из векторов "звезды", которое составило около 8 Вольт с частотой 150 Гц в установившемся режиме, но это напряжение как раз можно объяснить эффектом "смещения нейтрали" при ненагруженной секции. А вот откуда напряжение 26 В 50 Гц в "разомкнутом треугольнике"?
По прошествии примерно двух часов, "странное" напряжение в "разомкнутом треугольнике" снизилось до 8 Вольт 150 Гц. Далее на секцию подключили нагрузку и 3U0 вообще "исчезло".

Что это такое и почему трансформаторы напряжения так себя ведут, есть у кого-нибудь предположения?

Добавлено: 2022-11-15 16:55:15

Забыл загрузить осциллограммы.

Post's attachments

Osc.7z 380.17 Кб, 26 скачиваний с 2022-11-15 

You don't have the permssions to download the attachments of this post.

2

Re: Эффект "ложной земли" без смещения нейтрали

Если бы процесс был в первичной сети - 3U0 в разомкнутом треугольнике и в звезде был одинаковым. Тут действительно аномальный 3U0 только в разомкнутом треугольнике.
Раз полтергейст ушел, значит проблема не в неправильном соединении.
Интересно и непонятно, подпишусь на тему.

3

Re: Эффект "ложной земли" без смещения нейтрали

А ТН и в первом и во втором случае для каких целей используются, кроме подключения к УРЗА?
Учет, какой-нибудь подключен к ТНам?
Если учет подключен, то догрузочные резисторы есть?

4

Re: Эффект "ложной земли" без смещения нейтрали

А нет ли такого, что повреждены обмотки ТН в разомкнутом треугольнике? И кстати не взорвется ли он?
Может конечно ТН какой-то косой конструкции....

5

Re: Эффект "ложной земли" без смещения нейтрали

retriever писал(а):
2022-11-15 12:52:21

А нет ли такого, что повреждены обмотки ТН в разомкнутом треугольнике? И кстати не взорвется ли он?
Может конечно ТН какой-то косой конструкции....

Да, мысль о витковом замыкании в одной из дополнительных обмоток ТН была, но я думаю витковое замыкание бы само не рассосалось. Оно относится к повреждениям длительного характера.

Добавлено: 2022-11-15 18:10:19

Lekarь писал(а):
2022-11-15 12:34:07

А ТН и в первом и во втором случае для каких целей используются, кроме подключения к УРЗА?
Учет, какой-нибудь подключен к ТНам?
Если учет подключен, то догрузочные резисторы есть?

Учёт подключен к этим же ТН, но догрузочных резисторов у нас нет.
В цепи "разомкнутого треугольника" стандартно подключены сопротивления 400 Вт 25 Ом, для защиты от феррорезонанса.

Присоединяйтесь!!! Мы в социальных сетях и на Ютуб.

6

Re: Эффект "ложной земли" без смещения нейтрали

coda455 писал(а):
2022-11-15 11:55:15

3хЗНОМ-15,75

А на осциллограммах 3Uo точно с разомкнутого треугольника? БОС в БРЭ1301 обычно подключается к ТН в нейтрали генератора.

7

Re: Эффект "ложной земли" без смещения нейтрали

coda455 писал(а):
2022-11-15 13:10:19

Учёт подключен к этим же ТН, но догрузочных резисторов у нас нет.  В цепи "разомкнутого треугольника" стандартно подключены сопротивления 400 Вт 25 Ом, для защиты от феррорезонанса.

У нас на объектах, периодически встречается описанная вами проблема.
И вот, что заметил. Мы на теплый период года отключаем догрузочные резисторы от ТН, чтобы не было ускоренного старения изоляции вторичных цепей в релейных отсеках. Они под 100 градусов могут греть. Провода пересыхают.  Когда резисторы отключаем, то на некоторых секциях срабатывает сигнал ОЗЗ, при подаче напряжения на холостые шины с включенным ТН. Чтобы этого не происходило в теплое время года мы ТН включаем после подачи напряжения на секцию и взятия нагрузки.
Когда же резисторы включены в холодное время года - при подаче напряжения на холостые шиныс включенным ТН, то ничего не происходит.


Но есть еще один нюанс. который не подтвержден. Срабатывания ОЗЗ происходит на тех секциях, где значительный ток ОЗЗ - несколько десятков ампер. На тех же секциях, где ток ОЗЗ мал, менее 10 ампер срабатывания не происходит. В остальном длина шин и их геометрическая конфигурация одинаковая.

8

Re: Эффект "ложной земли" без смещения нейтрали

hitakiry писал(а):
2022-11-15 13:29:14

А на осциллограммах 3Uo точно с разомкнутого треугольника? БОС в БРЭ1301 обычно подключается к ТН в нейтрали генератора.

На осциллограммах точно напряжение с "разомкнутого треугольника" ТН генератора, установленного а линейных выводах. Сигнал напряжения с ТН в нейтрали генератора к сожалению не заведён в РАС.

Добавлено: 2022-11-15 22:09:18

Lekarь писал(а):
2022-11-15 15:52:33

У нас на объектах, периодически встречается описанная вами проблема.
И вот, что заметил. Мы на теплый период года отключаем догрузочные резисторы от ТН, чтобы не было ускоренного старения изоляции вторичных цепей в релейных отсеках. Они под 100 градусов могут греть. Провода пересыхают.  Когда резисторы отключаем, то на некоторых секциях срабатывает сигнал ОЗЗ, при подаче напряжения на холостые шины с включенным ТН. Чтобы этого не происходило в теплое время года мы ТН включаем после подачи напряжения на секцию и взятия нагрузки.
Когда же резисторы включены в холодное время года - при подаче напряжения на холостые шиныс включенным ТН, то ничего не происходит.


Но есть еще один нюанс. который не подтвержден. Срабатывания ОЗЗ происходит на тех секциях, где значительный ток ОЗЗ - несколько десятков ампер. На тех же секциях, где ток ОЗЗ мал, менее 10 ампер срабатывания не происходит. В остальном длина шин и их геометрическая конфигурация одинаковая.

У меня есть дикая гипотеза, что мы столкнулись с каким-то подмагничиванием (насыщением) магнитопровода ТН, но правда это та же должно было сказаться и на основной обмотке, включенной в "звезду"...

9 (2022-11-15 19:44:26 отредактировано r3laydefend0r)

Re: Эффект "ложной земли" без смещения нейтрали

coda455 писал(а):
2022-11-15 11:55:15

Второй случай. Имеется секция 6 кВ в КРУ.

У нас есть похожий случай.
РУ 6кВ, питает устройства СЦБ. Одна секция, два отходящих фидера и ТН (вроде НТМИ). Если оба фидера отключены, то при подаче на шины 6 кВ напряжения срабатывает сигнализация о КИ в РУ 6 кВ. При этом на ТНе напряжения звезды ровные, напряжение на разомкнутом треугольнике в районе 90 вольт.
Но стоит включить любой из фидеров (даже не под нагрузку, а просто вхолостую), и фокус-покус: на разомкнутом треугольнике 0 вольт, на звезде без изменений.
И это явление наблюдается только на одной тяговой подстанции.

10 (2022-11-16 10:53:45 отредактировано andy_210568)

Re: Эффект "ложной земли" без смещения нейтрали

В случае с ХХ КРУ играет роль разная ёмкость шин, у нас та же картина, в начале тоже впали в панику, потом разобрались. При подключении ёмкость по фазам за счет нагрузки выравнивается и напряжение 3Uo приходит в норму (уже обсуждалось). Как правило заметно на шинах большой длины, на резервном шинопроводе, который идет по всем блокам (секционируется)

11

Re: Эффект "ложной земли" без смещения нейтрали

andy_210568 писал(а):
2022-11-16 10:51:55

В случае с ХХ КРУ играет роль разная ёмкость шин, у нас та же картина, в начале тоже впали в панику, потом разобрались. При подключении ёмкость по фазам за счет нагрузки выравнивается и напряжение 3Uo приходит в норму (уже обсуждалось). Как правило заметно на шинах большой длины, на резервном шинопроводе, который идет по всем блокам (секционируется)

Я бы с вами согласился, если бы сумма векторов звезды давала бы идентичный результат, как в разомкнутом треугольнике. А по осциллограмме по фазным напряжениям смещения нейтрали нет, разной проводимости (ёмкости) по фазам не видно, присутствует правда напряжение 3 гармоники, но это как раз свойственно для ненагруженной секции.

12

Re: Эффект "ложной земли" без смещения нейтрали

Drop_point писал(а):
2022-11-15 12:28:37

Если бы процесс был в первичной сети - 3U0 в разомкнутом треугольнике и в звезде был одинаковым.

Дельное замечание. Полагаю, ТН нормальные и дело не в них. Большой 3Uо появляется из-за обратной трансформации в цепях нагрузки ТН. Возможно на каком-то устройстве контроля цепей напряжения?

13

Re: Эффект "ложной земли" без смещения нейтрали

По поводу ТГ и странного роста 3Uo - может стоит цепи - кабельные связи и монтаж для разомкнутого треугольника проверить, на наличие/отсутствие контакта? А то по векторной "звезда" настолько идеальна, что в треугольнике не должно быть небаланса

14 (2022-11-16 11:32:22 отредактировано coda455)

Re: Эффект "ложной земли" без смещения нейтрали

scherenkov писал(а):
2022-11-16 11:13:21

Дельное замечание. Полагаю, ТН нормальные и дело не в них. Большой 3Uо появляется из-за обратной трансформации в цепях нагрузки ТН. Возможно на каком-то устройстве контроля цепей напряжения?

По генераторному ТН к разомкнутому треугольнику подключены только КРБ-12, БРЭ1301, щитовой вольтметр и измерительный преобразователь РАС.
По ТН секции только измерительный преобразователь РАС и измерительный преобразователь терминала ввода.

Я думаю если бы была обратная трансформация, то она бы сама не исчезла, а так ничего не делая во вторичных цепях напряжения сами пришли в норму.

Добавлено: 2022-11-16 16:27:48

andy_210568 писал(а):
2022-11-16 11:17:17

По поводу ТГ и странного роста 3Uo - может стоит цепи - кабельные связи и монтаж для разомкнутого треугольника проверить, на наличие/отсутствие контакта? А то по векторной "звезда" настолько идеальна, что в треугольнике не должно быть небаланса

Все эти мероприятия плюс обмер ТН будут проведены как только генератор остановится. Но пока я больше склоняюсь к мысли, что ничего мы не обнаружим, просто зафиксированные электрические процессы вполне закономерны, но для нас пока не понятны)

15

Re: Эффект "ложной земли" без смещения нейтрали

coda455 писал(а):
2022-11-16 11:27:48

Я думаю если бы была обратная трансформация, то она бы сама не исчезла, а так ничего не делая во вторичных цепях напряжения сами пришли в норму.

Обратная трансформация не должна исчезать. Меняется нагрузка в цепях напряжения.

16

Re: Эффект "ложной земли" без смещения нейтрали

coda455 писал(а):
2022-11-16 11:27:48

ничего мы не обнаружим, просто зафиксированные электрические процессы вполне закономерны, но для нас пока не понятны

Не спорю, чаще всего не находишь. Просто мне трудно представить, что бы при идеальных по амплитуде и углу напряжений "звезды", была просто так несимметрия в треугольнике. Железо в ТН одно и то же и любые чудеса с намагничиванием отразились бы на обеих обмотках. Поэтому или витковое (которое вряд ли самоустранится), или проблемы с монтажом. На генераторе у Вас ЗНОМ-ы (масло  ICQ/ay:thumbsup: ), которые по моему опыту при маломальском кап. ремонте (ревизия) вообще неубиваемы.

17 (2022-11-16 14:56:44 отредактировано ДЕНИС89)

Re: Эффект "ложной земли" без смещения нейтрали

Чем записаны осциллограммы? Нулевой проводник от ТН подключен к регистратору или терминалу откуда взяты осциллограммы? Смещение нейтрали скорее всего есть на ХХ шин на от ТГ и в КРУ, просто мы их не видим в звезде.
Если при отключении Р-Г все прошло, значит смещение нейтрали дает изоляции в цепи от Р-Г до трансформатора.
Так же если генераторы работают на общие шины, то их 3 гармоника влияет на ЗЗГ друг друга.

18

Re: Эффект "ложной земли" без смещения нейтрали

coda455 писал(а):
2022-11-15 17:09:18

На осциллограммах точно напряжение с "разомкнутого треугольника" ТН генератора, установленного а линейных выводах

по варианту 1 заметил, что инвертированное 3Uo практически полностью совпадает с напряжением фазы А (как будто на осциллограф завели не НК, а НИ, но по соотношениям почему то не сходится, может коэффициенты АЦП криво настроили).
http://rzia.ru/uploads/images/8952/b871bdffc795345fb0f2eb0f6e6d7e51.png http://rzia.ru/uploads/images/8952/b871bdffc795345fb0f2eb0f6e6d7e51.png

19

Re: Эффект "ложной земли" без смещения нейтрали

ДЕНИС89 писал(а):
2022-11-16 14:51:01

Чем записаны осциллограммы? Нулевой проводник от ТН подключен к регистратору или терминалу откуда взяты осциллограммы? Смещение нейтрали скорее всего есть на ХХ шин на от ТГ и в КРУ, просто мы их не видим в звезде.
Если при отключении Р-Г все прошло, значит смещение нейтрали дает изоляции в цепи от Р-Г до трансформатора.
Так же если генераторы работают на общие шины, то их 3 гармоника влияет на ЗЗГ друг друга.

Осциллограммы с РАС (Бреслер).
Про нулевой проводник не совсем понял. Вы имеете ввиду, что в РАС могут быть подведены А,В,С без N? Тогда отвечаю - нет. В РАСе четыре измерительных преобразователя, к которым подведены А-N, B-N, C-N, Н-Bh.
Генератор успешно возбудился после отключения ГР. Потом возбуждение отключили и ГР вновь включили и снова успешно возбудили генератор. Дальше его воткнули в сеть. На данный момент он в сети и останова пока не планируется. Есть осциллограмма развозбуждения генератора при отключенном ГР, на ней 3U0 уже нет.
Станция у нас блочная, общих сборных шин нет.

Добавлено: 2022-11-17 08:36:10

hitakiry писал(а):
2022-11-16 22:41:38

по варианту 1 заметил, что инвертированное 3Uo практически полностью совпадает с напряжением фазы А (как будто на осциллограф завели не НК, а НИ, но по соотношениям почему то не сходится, может коэффициенты АЦП криво настроили).
http://rzia.ru/uploads/images/8952/b871bdffc795345fb0f2eb0f6e6d7e51.png http://rzia.ru/uploads/images/8952/b871bdffc795345fb0f2eb0f6e6d7e51.png

Неисправностей в подключении РАС у нас точно нет. Данный РАС введен в работу в 2014 году, если бы были проблемы с монтажом или с коэффициентами АЦП они бы уж точно проявились за столько лет.  К тому же если бы был косяк с монтажом, то он бы не исчез после отключения/включения генераторного разъединителя.

20

Re: Эффект "ложной земли" без смещения нейтрали

coda455 писал(а):
2022-11-15 11:55:15

По аварийной осциллограмме видим, что при возбуждении генератора вместе с ростом всех трёх фазных напряжений статора генератора пропорционально увеличивается 3U0 статора. Увеличивается до срабатывания ЗОЗЗ. Частота напряжения 3U0 строго 50 Гц, синусоида близка к идеалу.

Был похожий случай, только с цепью 3I0 от ТТНП. Экран контрольного кабеля от ТТНП был заземлен с двух сторон, после того как с одной стороны отключили экран от земли все стало работать как положено.