1

Тема: Двойное замыкание на землю.

Подстанция с двумя трансформаторами 110/10 YN/d.
Сеть 10кВ с компенсацией емкостных токов.
В каждой секции установлен нейтралеобразующий тр-р с соединением первичной обмотки ZN. Нейтрали этих тр-ром соединены и заземлены через ДГР.

В случае двух замыканий на землю в разных секциях (например 1секция - фаза B, вторая - фаза C). Ток двойного замыкания на землю пойдет через нейтралеобразующие трансформаторы.

Как  в таком случае считать этот ток?
1) точно, через компоненты прямой, обратной нулевой последовательностей может кто-то встречал в литературе?
2) приближенно, есть идея:
Ik<U/(2xZ0 + Rp), гдe:
Z0 - сопротивление нулевой последовательности нейтралеобразующего тр-ра; при условии, что мощность и Zн ейтралеобразующего тр-ра на порядок меньше чем мощность силового тр-ра.
Rp - сумма переходных сопротивлений в точках ОЗЗ.

2 (2018-07-17 10:29:48 отредактировано retriever)

Re: Двойное замыкание на землю.

считается он как двухфазное на землю

В симметричных составляющих
Es1==Zs1===ZL1==*Uk1
*===Zs2==ZL2===*Uk2
*=3*Zдгр+Zнейтр=ZL0==*Uk0


Обратите внимание, т.к. замыкание на разных секциях, то магнитной связи между фазами линии не будет!
Z1=ZL-Zm
Z0=ZL+2*Zm

Вот когда у вас будет "обычная" линия, и для нее указано (на примере ВЛ) Z1=0.4 Ом/км, Z0=1.3 Ом/км, то ZL=0.7, Zm=0.3 (0.7-0.3=0.4, 0.7+2*0.3=1.3).
В вашем случае магнитных связей нет, это две разные линии, поэтому Z1=Z2=Z0=ZL=0.7.

Если у вас кабель, можете воспользоваться книжкой Дмитриев заземление экранов однофазных силовых кабелей 6-500 кВ стр. 34-35 табл. 3.3-3.4. Надо найти сопротивление одной жилы кабеля, сопротивление оболочки, магнитную связь между жилой и оболочкой (если оболочка заземлена с двух концов).
Далее ZLкаб=Zж-Zжэ^2/Zэ

Но... в вашем случае скорее всего ток этот будет почти как двухфазное КЗ. Уж больно большое сопротивление у ДГР.

Вам именно ток через ДГР хочется узнать? На примере АВ0, считаем что сопротивления прямой и обратной последовательности  одинаковы.

Ia=(Ea*ZL_экв-Eb*Zm_экв)/(ZL_экв^2-Zm_экв^2)
Ib=(Eb*ZL_экв-Ea*Zm_экв)/(ZL_экв^2-Zm_экв^2)
Ic=0

3I0 = Ia+Ib+Ic = (Ea+Eb)/(ZL_экв+Zm_экв) (это ток через нейтраль)

ZL_экв=ZL_системы+ZLлинии
Zm_экв=Zm_системы+0 (см. выше, магнитных связей нет).

ZL_системы=(Z0_системы+2*Z1_системы)/3
Zm_системы=(Z0_системы-Z1_системы)/3

Z0_системы=3*Zдгр+Zнейтр
Z1_системы - как обычно.

Вроде так...
Если пренебречь всем (Z1 около нуля, сопротивление кабелей не учитываем, нейтраллера не учитываем) то выходит 3I0=(Ea+Eb)/(2*Zдгр)=Uном/(1.73*2*Zдгр)

UPD поправил опечатки.

3 (2018-07-16 19:49:26 отредактировано VLAX)

Re: Двойное замыкание на землю.

Ток через ДГР интересует мало, т.к он в этом случае ни на что не влияет и не является определяющим. Он не может превыше Uf/Z_дгр. Интересн ток заземляющего тр-ра, т.к в этом случае надо обеспечить селективность, ну и чтобы ток через заземляющий тр-р не превышал допустимые значения.
Типичные значения Z0 для таких тр-ром 5-10 Ом/ф

Добавил набросок.

"3I0=(Ea+Eb)/(2*Zдгр)=Uном/(1.73*2*Zдгр)"
Откуда Un/1,732, может (Еа-Еб)/(2*2*Zдгр)=Un/(2*Z0_tr) ?

Post's attachments

IMG_20180716_190352.jpg 212.58 Кб, файл не был скачан. 

IMG_20180716_190352.jpg 212.58 Кб, файл не был скачан. 

IMG_20180716_190352.jpg 212.58 Кб, файл не был скачан. 

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

4

Re: Двойное замыкание на землю.

Если у каждого нейтралеобразующего трансформатора есть свой ДГР, то никаких КЗ не будет. На одной секции ОЗЗ фазы В, а на другой - С. Вот если включить СВ, то получится двухфазное КЗ.

5

Re: Двойное замыкание на землю.

Novik пишет:

Если у каждого нейтралеобразующего трансформатора есть свой ДГР, то никаких КЗ не будет. На одной секции ОЗЗ фазы В, а на другой - С. Вот если включить СВ, то получится двухфазное КЗ.

Мы обсуждаем не этот случай (см. схемы), наличие ДГР при соединенных нейтралях тр-ров особой роли не играет.

6 (2018-07-17 13:07:11 отредактировано retriever)

Re: Двойное замыкание на землю.

Давайте с простого
Двухфазное на землю, магнитных связей нет.

     /---Ea---ZL--\
*--|                   |---->I--
     \---Eb---ZL--/

Ia=Ea/ZL
Ib=Eb/ZL
I=Ia+Ib=Ea/ZL+Eb/ZL=(Ea+Eb)/ZL

Теперь более сложная задача

     /---Ea---ZL-----\
*--|                Zm  |---->I--
     \---Eb---ZL-----/

Ea=ZL*Ia+Zm*Ib
Eb=Zm*Ia+ZL*Ib

Решаем систему уравнений для токов Ia, Ib.


Ia=(Ea*ZL-Eb*Zm)/(ZL^2-Zm^2)
Ib=(Eb*ZL-Ea*Zm)/(ZL^2-Zm^2)
Ic=0


ZL=(Z0+2*Z1)/3
Zm=(Z0-Z1)/3

Z1 - сопротивление системы (вычисляется по току трехфазного КЗ как обычно)
Z0=Z0нейтр+3*Zдгр.

Z0нейтр - сопротивление нейтралеобразующего трансформатора (фильтра).

7

Re: Двойное замыкание на землю.

Побаловался:

Post's attachments

Нормальный режим.png 54.95 Кб, файл не был скачан. 

ОЗЗ на 1 и 2 секции.png 55.35 Кб, файл не был скачан. 

ОЗЗ на 1 секции.png 54.68 Кб, файл не был скачан. 

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

8 (2018-07-18 10:20:05 отредактировано retriever)

Re: Двойное замыкание на землю.

tca, а что за программа?
P.S. я поначалу рисунок не понял, то, что я писал - это если двойное замыкание присоединений на одной секции, или если включен СВ.
При раздельной работе двух секций каждая из них - это отдельный контур, объединение их в одной точке не изменит токораспределения.

9 (2018-07-18 11:12:48 отредактировано tca)

Re: Двойное замыкание на землю.

Это LTSpice с самодельной библиотекой трехфазных элементов схемы замещения.

retriever пишет:

При раздельной работе двух секций каждая из них - это отдельный контур, объединение их в одной точке не изменит токораспределения.

Верно. Сразу на это обратил внимание. На рисунке в схеме замещения #3 СВ отключен.

Добавлено: 2018-07-18 11:11:48

При объединенных нейтралях нейтралеобразующих трансформаторов, получается так:

Post's attachments

psm.zip 5.74 Кб, 2 скачиваний с 2018-07-18 

ОЗЗ на 1 и 2 секции при объединенных нейтралях.png 55.28 Кб, файл не был скачан. 

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

10

Re: Двойное замыкание на землю.

#9, да... как-то даже и не подумал, что объединены именно нейтрали перед реактором.

11 (2018-07-18 13:50:45 отредактировано tca)

Re: Двойное замыкание на землю.

VLAX пишет:

2) приближенно, есть идея:
Ik<U/(2xZ0 + Rp), гдe:
Z0 - сопротивление нулевой последовательности нейтралеобразующего тр-ра; при условии, что мощность и Zн ейтралеобразующего тр-ра на порядок меньше чем мощность силового тр-ра.
Rp - сумма переходных сопротивлений в точках ОЗЗ.

Приложение X РУ по РЗ №7. Рис. П-20. Для случая Z'1 = Z"'1 = 0 (системы бесконечной мощности) получим выражение:
Iо = Uлин/(2xZ0 + 3хRp)

Добавлено: 2018-07-18 13:46:06

VLAX пишет:

1) точно, через компоненты прямой, обратной нулевой последовательностей может кто-то встречал в литературе?

Приложение X РУ по РЗ №7. Рис. П-20. Для случая Z"1 = бесконечности (отключен СВ) получим выражение:
Iо = Uлин/(2xZ'1 + 2xZ"'1 + 2xZ0 + 3хRp),
где Z'1, Z"'1 - сопротивления прямой последовательности от систем(ы) до первой и второй секции соответсвенно.

12

Re: Двойное замыкание на землю.

Что-то не совсем понимаю, в этой теме не силен. Но обсуждение крутится вокруг "СВ включен - СВ отключен". А вопрос -то исконный

VLAX пишет:

В каждой секции установлен нейтралеобразующий тр-р с соединением первичной обмотки ZN. Нейтрали этих тр-ром соединены и заземлены через ДГР.
В случае двух замыканий на землю в разных секциях (например 1секция - фаза B, вторая - фаза C). Ток двойного замыкания на землю пойдет через нейтралеобразующие трансформаторы.

Этими факторами пренебрегать нельзя. Другое дело, как их учитывать.

13 (2018-07-18 15:25:09 отредактировано VLAX)

Re: Двойное замыкание на землю.

retriever пишет:

#9, да... как-то даже и не подумал, что объединены именно нейтрали перед реактором.

Вообще, идея посчитать возникла после того как оба нейтралеобразующих трансформатора отрубились выключив тем самым и собственные нужды, т.к на самом деле они Znyn.
Ответ был интуитивно понятен, но как это показать при помощи расчета не очень ясно. Расчет с двойным замыканием на землю в сети с изолированной нейтралью нашел у Ульянова, а вот именного такого варианта нет.

Добавлено: 2018-07-18 15:27:01

doro пишет:

Что-то не совсем понимаю, в этой теме не силен. Но обсуждение крутится вокруг "СВ включен - СВ отключен". А вопрос -то исконный Этими факторами пренебрегать нельзя. Другое дело, как их учитывать.

Если СВ включен то максимальный ток КЗ приближенно принимается равным двухфазному КЗ, а остальное можно не учитывать.

Добавлено: 2018-07-18 15:29:14

tca пишет:

Приложение X РУ по РЗ №7. Рис. П-20. Для случая Z'1 = Z"'1 = 0 (системы бесконечной мощности) получим выражение:
Iо = Uлин/(2xZ0 + 3хRp)

Добавлено: 2018-07-18 13:46:06


Приложение X РУ по РЗ №7. Рис. П-20. Для случая Z"1 = бесконечности (отключен СВ) получим выражение:
Iо = Uлин/(2xZ'1 + 2xZ"'1 + 2xZ0 + 3хRp),
где Z'1, Z"'1 - сопротивления прямой последовательности от систем(ы) до первой и второй секции соответсвенно.

Извините, что за "приложение Х Ру"?

14 (2018-07-18 17:18:22 отредактировано retriever)

Re: Двойное замыкание на землю.

в ру же вроде источники не связаны между собой вот так, через нейтрали и реактор



Вот так, вроде все сходится. Разница из-за токов ХХ трансформатора и т.п.
Получается примерно так: если объединить нейтрали и в нее воткнуть 1 реактор, то схему можно привести к случаю, когда у каждого Т есть свой реактор.
В итоге получается примерно как если бы у нас была двуцепая ВЛ (трехфазная), цепи взаимоиндуктируют, каждая цепь питается от своей ЭДС. И вот на разных цепях - КЗ разных фаз на землю.

Все сводится к формуле, похожей на двухфазное КЗ на землю в сети с заземленной нейтралью: 6 взаимоиндуктирующих фаз, на каждой -своя ЭДС, 2 фазы закоротились на землю
Поэтому берем в итоге собственное сопротивление фазы как обычно, ZL= (Z0t+3ZR+2Z1)/3, Zm=ZR (это эквивалентный коэффициент взаимоиндукции между разными цепями). И по формуле от двухфазного КЗ на землю.

Post's attachments

Реактор.jpg 172.32 Кб, файл не был скачан. 

You don't have the permssions to download the attachments of this post.
  • Реактор.jpg
    size: 178.82Кб type: jpg

15

Re: Двойное замыкание на землю.

doro пишет:

Что-то не совсем понимаю, в этой теме не силен. Но обсуждение крутится вокруг "СВ включен - СВ отключен". А вопрос -то исконный

1. Если нейтрали нейтралеобразующих тр-ров не имеют гальванической связи, то при двойном замыкании на секциях при отключенном СВ тока КЗ не будет, так как контуры протекания токов нулевой последовательности будут замыкаться только через ДГР и эти контуры будут объединены в одной общей точке ("земля"). Будет просто ОЗЗ на одной секции и ОЗЗ на другой.
2. При объединении нейтралей нейтралеобразующих тр-ров, появляется путь протекания токов нулевой последовательности через эти   нейтрали. Этот ток будет ограничен сопротивлениями нулевой последовательности нейтралеобразующих транформаторов и переходных сопротивлений в месте замыканий.
3. При включенном СВ будет двойное КЗ с максимальным возможным током, ток будет ограничен сопротивлениями систем(ы) прямой последовательности и переходными сопротивленями в месте замыканий на землю из-за нулевого (или почти нулевого) сопротивления выключателя. В этом случае не важно имеют ли гальваническую связь нейтрали нейтралеобразующих тр-ров, так как они будут зашунтированы выключателем.

Добавлено: 2018-07-18 19:16:13

VLAX пишет:

Извините, что за "приложение Х Ру"?

Приложение Х в "Дистанционная защита линий 35- 330 кв. Руководящие указания по релейной защите. Выпуск 7".

retriever пишет:

в ру же вроде источники не связаны между собой вот так, через нейтрали и реактор

Они связаны в более общем виде сопротивлениями прямой, обратной и нулевой последовательности.

Добавлено: 2018-07-18 19:44:35

retriever пишет:

В итоге получается примерно как если бы у нас была двуцепая ВЛ (трехфазная), цепи взаимоиндуктируют, каждая цепь питается от своей ЭДС. И вот на разных цепях - КЗ разных фаз на землю.

Красивая аналогия.

Post's attachments

ОЗЗ на 1 и 2 секции при включенном СВ.png 62.99 Кб, файл не был скачан. 

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

16

Re: Двойное замыкание на землю.

tca пишет:

Они связаны в более общем виде сопротивлениями прямой, обратной и нулевой последовательности.

ну это да. хотел сказать, что реактор дает взаимоиндукцию между разными цепями по нулевой последовательности, а "обычный" источник имеет только свое собственное сопротивление нулевой последовательности.

17

Re: Двойное замыкание на землю.

retriever пишет:

Все сводится к формуле, похожей на двухфазное КЗ на землю в сети с заземленной нейтралью: 6 взаимоиндуктирующих фаз, на каждой -своя ЭДС, 2 фазы закоротились на землю

Примерно также себе это и представляю. В данном случае две секции объединены очень низким сопротивлением по нулевой последовательности. Для обычного случая сопротивление нулевой последовательности бесконечность, и как результат нет к.з. и больших токов. Вообще странная схема, это от бедности один реактор при двух нейтраллерах то?

18

Re: Двойное замыкание на землю.

matu пишет:

Примерно также себе это и представляю. В данном случае две секции объединены очень низким сопротивлением по нулевой последовательности. Для обычного случая сопротивление нулевой последовательности бесконечность, и как результат нет к.з. и больших токов. Вообще странная схема, это от бедности один реактор при двух нейтраллерах то?

В принципе да, схема позволяет сэкономить один реактор, используется в основном временно в период интенсивного развития сети.
Плюс отсутствует необходимость подстройки компенсации при переводе секций в параллельную работу.