1

Тема: Обрыв нуля ТН

Хочу вернуться к теме, начатой мною на старом сайте. Коллеги из НПП Селект помогли провести испытания этого режима для 7SA52 от Сименс. Результаты в прилагаемом файле. Выводы мои. Какие будут возражения? Единственно, что нужно бы сделать, это сигнализацию пропадания "вычисленного" 3U0, или снижение его ниже какой-то величины (если ноль оборвется не на терминале и на оставшемся куске провода что-то наведется).

Post's attachments

tests.pdf 309.19 Кб, 200 скачиваний с 2011-02-02 

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

2

Re: Обрыв нуля ТН

Срабатывание ДЗ при КЗ на землю.
Не совсем понял эксперимент. Но, результат будет примерно таким как приведено в тесте – зона сокращается. Реально при КЗ на землю и обрыве нуля напряжение поврежденной фазы будет больше чем оно было бы при таком же КЗ без обрыва. При КЗ в начале зоны оно равно нулю в обоих случаях. Искусственный нуль располагается всегда в центре несимметричного треугольника (при КЗ).

ТЗНП.
Поляризация от Uо+IУ или U2 у нас не применяется. Если ее применить надо обязательно к защите подводить  3Iо нейтрали АТ, да еще не одного а двух. Один может быть в ремонте (требуются переключения). А если АТ один на ПС и его вывели в ремонт тогда как. А если на ПС нет АТ надо использовать нейтраль трансформатора. А они часто бывают незаземленными.
Поляризация от U2 и I2 у нас также не применяется. Может быть кое где и можно использовать, но надо считать чувствительность.
Используем для поляризации мощность нулевой последовательности.
Тогда при обрыве нуля ТН ТЗНП работать не будет.
Если этот режим не выявлять он будет длится до ближайшего КЗ на ВЛ и отказе ТЗНП. При техобслуживаний режим не выявляется.
На мой взгляд, пусть уж лучше выведутся все защиты от БНН чем жить с таким повреждением. Будет сигнал и надо принимать меры. На ВЛ используется обычно несколько защит, а мы еще используем ТО от защит противоположного конца, воздействуя непосредственно на выключатель (без контроля от защит), и поэтому, такой кратковременный режим с выведенными ДЗ и ТЗНП неопасен.
Но, даже сместив нейтраль искусственной подгрузкой одной из фаз надо проверить работу БНН при обрыве нуля на ОПУ.

3

Re: Обрыв нуля ТН

R14 пишет:

Поляризация от Uо+IУ или U2 у нас не применяется. Если ее применить надо обязательно к защите подводить  3Iо нейтрали АТ, да еще не одного а двух. Один может быть в ремонте (требуются переключения). А если АТ один на ПС и его вывели в ремонт тогда как. А если на ПС нет АТ надо использовать нейтраль трансформатора. А они часто бывают незаземленными.

Мне непонятен вывод об обязательности подведения тока Iy от нейтрали. Дословно из мануала:
Определение направления производится по измеренному току Ie =-3Io, угол которого сравнивается с опорным параметром. Требуемые опорные параметры устанавливают с помощью уставки  ПОЛЯРИЗАЦИЯ (адрес 3160):
Уставка по умолчанию U0+IY или U2 является универсальной. Устройство автоматически выбирает, формируется ли опорное значение из напряжения нулевой последовательности и тока нейтрали трансформатора, или в качестве опорного используется напряжение обратной последовательности, в зависимости от того, какие величины преобладают. Эту уставку можно применять даже если ток нейтрали трансформатора IY не подведен к устройству.
Т.е. фирма рекомендует универсальную уставку,при которой при обрыве нуля ТЗНП ведет себя правильно, а мы применяем совсем другую уставку, при которой ТЗНП отказывает и требуем потом от фирмы придумывать, как обнаруживать этот режим.... Как-то нелогично. Что еще плохо с мощностью S0 - уставка обладает конечной чувствительностью и тоже может отказать.... Мне кажется, что "заводской" вариант предпочтительнее.....

4

Re: Обрыв нуля ТН

Согласен с Конспиратором.

Это, похоже, современная тенденция - использовать обратную последовательность для поляризации ТЗНП. В некоторых реле можно задать предпочтительный порядок использования напряжения нулевой, обратной или тока нулевой последовательности в качестве поляризующей величины.

Contre le passé y'a rien à faire, il faudrait changer les héros, dans un monde où le plus beau reste à faire... (DB)

5

Re: Обрыв нуля ТН

Сошлюсь на похожую тему старого форума, где коллега Конспиратор тоже был топик-стартером.
http://rza.communityhost.ru/thread/?thr … =597046662


Александр (zloi)!
А где это сейчас пива нет? И что вместо него?
ICQ/ab:)

Делай , что должен, и будь, что будет
Присоединяйтесь!!! Мы в социальных сетях и на Ютуб.

6

Re: Обрыв нуля ТН

R14 пишет:

Реально при КЗ на землю и обрыве нуля напряжение поврежденной фазы будет больше чем оно было бы при таком же КЗ без обрыва.

Где об этом можно было бы почитать? Или как это смоделировать?

7

Re: Обрыв нуля ТН

Это можно вычислить геометрическим построением.
Я был неправ когда сказал что при КЗ в начале ВЛ напряжение АО при оборванном нуле будет равно нулю. Это не так. Давайте посмотрим это на примере.
1.КЗ в начале ВЛ.
Фаза А попадает в точку О. Фазы В и С немного изменяются в зависимости от сопротивлений нулевой и обратной последовательности и по величине и по углу.
Получается несимметричный треугольник АВС. А искусственный ноль (при обрыве нуля ТН) будет лежать в точке пересечения прямых, проведенных из середины сторон к противоположным углам. АОискусств. в этом случае будет иметь некоторый уровень. Если бы не было обрыва он бы был равен нулю.

2.КЗ на ВЛ и АО уменьшилось наполовину.
В схеме без обрыва вторичное напряжение АО было бы 100/2*1,732=28,9В.
При оборванном нуле получаем несимметричный треугольник и находим в нем искусственный нуль. АОискусств. будет больше.

8

Re: Обрыв нуля ТН

Conspirator пишет:

Мне непонятен вывод об обязательности подведения тока Iy от нейтрали. Дословно из мануала:
Определение направления производится по измеренному току Ie =-3Io, угол которого сравнивается с опорным параметром. Требуемые опорные параметры устанавливают с помощью уставки  ПОЛЯРИЗАЦИЯ (адрес 3160):
Уставка по умолчанию U0+IY или U2 является универсальной. Устройство автоматически выбирает, формируется ли опорное значение из напряжения нулевой последовательности и тока нейтрали трансформатора, или в качестве опорного используется напряжение обратной последовательности, в зависимости от того, какие величины преобладают. Эту уставку можно применять даже если ток нейтрали трансформатора IY не подведен к устройству.

Посмотрел внимательно. Согласен. У меня были сомнения насчет работы Uо+Iнейтрали без подведения тока нейтрали. Вроде как будет работать.

9

Re: Обрыв нуля ТН

Еще раз о поляризации.  Функция 3U0+IY или U2 является универсальной. Сначала мне это очень понравилось. Если не будет чувствительности от 3Uо вроде как поможет U2. Но, посчитав 3Uо и U2 во всех режимах,  увидели, что U2 всегда меньше 3Uо.  Зачем ее тогда вводить. Введя эту функцию надо ее и проверять, да еще и сумму 3Uо с IY надо проверить. А, если неправильное срабатывание произойдет надо проверить не прошло ли это от U2 или IY. Или, при междуфазном КЗ без земли, от небаланса токов пустится токовая ступень с малым током. U2 то большое будет. Вроде все это лишнее. Можно обойтись,  используя обычное РМ нулевой последовательности.
Единственно, как и было сказано при обсуждениях, при обрыве нулевого провода цепей напряжения при КЗ в защищаемой зоне ТЗНП сработает от U2 если хватит чувствительности.
Но, если такой обрыв произошел и вся нагрузка цепей ТН одинакова, БНН не сработает, то есть этот режим не выявится. При КЗ он также не выявится или выявится только при недостаточном U2. И так защита может стоять всю свою жизнь. При техобслуживании обрыв нуля также не выявляется.
Все таки выявлять обрыв надо. Каким образом это другой вопрос. У нас на ПС, где проектируется защита Сименс, половина защит фирмы ЭКРА и они сместят нулевую точку так  что и БНН Сименса сработает если обрыв на улице то есть не только для терминала Сименс.
А вот какую функцию выбрать для поляризации надо еще подумать. Раньше не было выбора и думать не надо было. Теперь несколько вариантов и надо выбрать тот, который лучше.

10

Re: Обрыв нуля ТН

Еще раз хочу вернуться к теме обнаружения обрыва нуля ТН. ФСК по-прежнему настаивает на обязательности наличия такой функции в МП-устройствах иностранных производителей (в том числе Сименс). В Германии вместе с представителями ФСК еще раз обсуждали этот режим. Да данный момент раскладка такая:
1. Отечественные производители: наличие  7 входов по напряжению (аналоговых) для реализации этой функции. Каждый вход - это деньги, увеличение габаритов.
2. Забугорные  производители - стандартный вариант - четыре входа по напряжению (не беру 600-ю серию АВВ, где входы можно добавить, но это деньги....).
Что предлагается: пробросить отдельным кабелем еще один "нулевой провод" для уменьшения вероятности этого режима. Вопрос -что вероятнее -обрыв одного из восьми проводов реализации  стандартного алгоритма КРБ-12 с дальнейщим его отказом или обрыв только одного нулевого провода?
Вопрос 2: есть ли какая-либо опасность при наличии еще одного нулевого провода?
Вариант 3: установка внешнего резистора для создания несимметричной нагрузки на ТН с дальнейшей работой FFM и блокировкой защит.
Вариант 4: Использование четвертого входа по напряжению только для подключения разомкнутого треугольника. Тогда есть вариант (при наличии небольшого подгрузочного резистора)  сравнивать измеренное U0 c вычисленным в логике измерений и возможность вывода сигнализации об обрыве нулевого провода помимо алгоритма FFM (без блокировки защит).  Какой из вариантов, на Ваш взгляд предпочтительнее?
Мне почему-то больше нравится еще один провод......

11

Re: Обрыв нуля ТН

КРБ-12 используется для обнаружения отключения автомата звезды или треугольника.

Некоторые предпочитают брать для ТЗНП напряжение с треугольника, объясняя это тем что при отключении АВ звезды сохраняется ТЗНП. Мы все берем из звезды (это для Экра – у Сименс и так все из звезды). Отключения автоматов не так уж и часты, обычно их выбивает персонал, значит есть кому включить. А вот потеря цепей 3Uо значительно чаще. Не контролируется эта цепь полноценно и защита может годами стоять без 3Uо. Или очень часто бывают неправильные подключения 3Uо.
Мы еще используем 2 защиты ДЗЛ и ДФЗ с комплектами КСЗ, поэтому отключение АВ приводит только к кратковременному исчезновению защит КСЗ, которые являются резервными и счтиаем это допустимым.

Если у Сименс выполнить шинки блокировок ДЗ при отключении АВ звезды от блок контакта АВ, то КРБ-12 и не нужен.  Мы это сейчас делаем.

Остается проблема с обрывом нулевого провода.
Предлагается 2 варианта.
1.Проложить еще один нулевой провод от ТН – правда его лучше проложить по другой трассе. Надо только при проверках проверять целостность этих проводов.
2.Установить внешний резистор для создания несимметричной нагрузки как у Экра. Тоже вполне нормальное решение и не очень дорогое.
Меня устаивает любой вариант, но второй более прост.

12 (2011-10-18 22:29:27 отредактировано Long_Ago)

Re: Обрыв нуля ТН

R14 пишет:

что U2 всегда меньше 3Uо.  Зачем ее тогда вводить.

Проблема ПС с мощными трансформаторами с заземленной нейтралью - 3Uo~=0. Для направленности ТЗНП на таких объектах использование поляризации по U2 хорошее подспорье.
Судя по отчету обрыв нуля не влияет на ДЗ при междуфазных КЗ и, при поляризации по U2, не влияет на направленность ТЗНП. По моему вывод напрашивается сам собой - нужна только сигнализация без блокирования защит.
Прокладка дополнительного нулевого провода от ТН до каждого терминала нарушит требование о недопустимости прокладки разными кабелями входящего и выходящего токов (ну нет под руками точной формулировки). И если есть возможность оказаться с оборванным нулем, то когда-то и где-то окажемся и с обрванными двумя нулями в одной или в разных точках. Да и решение как-то неэстетично.
Сравнивать звезду и треугольник - на электромеханике при этом не могли различить неисправности звезды и треугольника. А действия-то разные. Не знаю как у ЭКРА, если просветят - буду весьма признателен.
Так что мне видится наиболее оптимальным шунтирование одной из фаз. Только подбор шунтирующего резистора д.б. индивидуальным - на каждом объекте свои небалансы. А смещать более 20% максимального небаланса нормального режима тоже не хочется.

13

Re: Обрыв нуля ТН

Long_Ago пишет:

Судя по отчету обрыв нуля не влияет на ДЗ при междуфазных КЗ и, при поляризации по U2, не влияет на направленность ТЗНП.

Спасибо за пояснение. Действительно, вектор U2 формируется только из линейных величин и положение нуля на него не влияет.
И мое утверждение что U2 всегда меньше 3Uо тоже не верно. Сименс использует 3U2 и он почти всегда больше 3Uо (по крайней мере у нас так оказалось). Поэтому поляризацию мы тоже стали делать от 3U2 и 3Uо (действует тот вектор который больше по уровню). И обрыв нулевого провода от ТН вызывает только некоторое искажение вектора 3Uо. Он может стать только меньше по уровню и немного изменить фазу. Но он не становится больше вектора 3U2 и поэтому никак не влияет на работу ТЗНП. Может быть только следует посмотреть уровень U2 у защит, расположенных вблизи генераторов. Там может оказаться недостаточно чувства при обрыве 0.
Следовательно, у Сименс при поляризаций от U2 и Uо при обрыве нулевого провода ТЗНП остается в работе и ничего делать не надо.
Следует только рекомендовать именно такую поляризацию.

14

Re: Обрыв нуля ТН

Наверное, все-таки обрыв нулевого провода надо идентифицировать и выводить на сигнал. Сделать это можно достаточно просто. Достаточно взять четвертый вход по напряжению и завести на него напряжение с разомкнутого треугольника. Подгрузить любую из фаз первых трех входов по напряжению резистором, например 100ком. В логике измерений сравнивать расчетное напряжение 3U0  со звезды с напряжением U4 с разомкнутого треугольника. При появлении разницы, отстроенной от небаланса, действовать на сигнал, указывающий обрыв нуля. А функция FFM со своей родной уставкой пусть как и раньше работает на блокировку ДЗ. Как-то так....

15

Re: Обрыв нуля ТН

Да, сигнализировать об обрыве нулевого провода надо. Ведь при его обрыве страдает не ТЗНП а ДЗ от КЗ на землю. Мы используем только первую зону, При обрыве нуля зона сокращается и фазный вектор может и угол немного поменять, что также влияет на срабатывание. Мы иногда с этой зоной согласовываем вторые ступени ТЗНП. Блокировать ее вероятно не обязательно так как она скорее всего ложно не сработает а может только отказать.

16

Re: Обрыв нуля ТН

Почему-то с утра в голову пришли варианты сигнализации обрыва нуля. Сильно не пинать.
1. Изменение фазных напряжений звезды (одни увеличились, другие уменьшились) и отсутствие изменений линейных напряжений. При обрыве нуля фазные напряжения изменяются (одни увеличиваются, другие уменьшаются), линейные остаются неизменными. При КЗ, обрыве фазного провода в первичных и вторичных цепях, витковом КЗ в первичной обмотке ТН изменятся и фазные, и линейные напряжения. Естественно в сети с заземлённой нейтралью.
2. Как предложил Conspirator, сравнение расчётного 3Uо с измеренным от разомкнутого треугольника с дополнительным контролем по первому варианту.
3. При наличии 8-ми входов по напряжению дополнительно к первым двум вариантам контроль изменения фазных напряжений звезды относительно напряжений разомкнутого треугольника и отсутствие изменения линейных напряжений звезды и соответствующих им напряжений разомкнутого треугольника.

Что предлагается: пробросить отдельным кабелем еще один "нулевой провод" для уменьшения вероятности этого режима. Вопрос -что вероятнее -обрыв одного из восьми проводов реализации  стандартного алгоритма КРБ-12 с дальнейщим его отказом или обрыв только одного нулевого провода?

Обрыв нуля вероятнее всего будет не в проводе, а в ключе перевода цепей напряжения. В таком случае через ключ надо пропускать два нулевых провода.

17

Re: Обрыв нуля ТН

Bogatikov пишет:

варианты сигнализации обрыва нуля.  . . .
1. Изменение фазных напряжений звезды (одни увеличились, другие уменьшились) и отсутствие изменений линейных напряжений. При обрыве нуля фазные напряжения изменяются (одни увеличиваются, другие уменьшаются), линейные остаются неизменными.

При обрыве нуля и равном потреблении по фазам создастся "искусственный" нуль без перекоса фазных напряжений.

18 (2011-11-30 23:07:26 отредактировано Bogatikov)

Re: Обрыв нуля ТН

Вроде как договорились подгружать фазу и равного потребления не будет.

19

Re: Обрыв нуля ТН

http://rzia.ru/extensions/hcs_image_uploader/uploads/20000/1000/21379/thumb/p16l15gk0j1u4r9fsd4m1nnqh8j1.jpg http://rzia.ru/extensions/hcs_image_uploader/uploads/20000/1000/21379/thumb/p16l15gk0j1u4r9fsd4m1nnqh8j1.jpg

ЭКРА в станционных шкафах ШЭ1110 выполняет защиту КИН (контроль исправности цепей напряжения):
Устройство КИН подключается ко вторичным обмоткам измерительного трансформатора  напряжения,
соединенным в «звезду» (напряжения AN, ВN, CN)  и в «треугольник» (напряжения  HИ,  HK). 
При  этом  в  нормальном  режиме  в  датчике  устройства  КИН  м.д.с  от  токов,
пропорциональных напряжениям фаз “звезды” (с выделенной фазой АN), уравновешены м.д.с. от
тока, пропорционального напряжению HИ, а при внешних КЗ и м.д.с. от тока, пропорционального
напряжению НК.
Устройство  КИН  не  работает  в  нормальных  симметричных  режимах,  а  также  при
внешних несимметричных КЗ и реагирует на обрыв одной, двух либо трех фаз или нулевого про-
вода в цепях напряжения переменного тока, соединенных в звезду.

20

Re: Обрыв нуля ТН

Пару лет назад столкнулся с генераторным распредустройством AREVA. КИН валился и все тут. Как только не крутил ЦН.
Пришлось с осциллографом на работающем ТН "вручную" разобрать вторичку (все концы со всех обмоток) и собрать звезду с треугольником по-русски..)))
Кстати французы заземляют N,  а не В.