1

Тема: Защита от ОЗЗ

Добрый день! Уважаемые специалисты! Прошу оказать помощь.
Необходима защита от ОЗЗ с действием на сигнал. Предприятие питается от 4-х РП. Каждый РП имеет два ввода 10кВ от ПС110/10кВ (1 ввод подключён к 1 СШ ПС , второй ввод ко второй СШ ПС). Нейтраль – изолированная. К ПС присоединены и другие потребители. Граница балансовой принадлежности проходит по кабельным наконечникам в водной ячейке РП.
Стоит задача:
1. Определить факт ОЗЗ. 2. На каком питающем фидере. 3. Определить в чей зоне ответственности находится ОЗЗ, т.е. до ввода в РП или после.
Установить защиту со стороны ПС не возможно. Точками контроля являются вводные ячейки РП. В водной ячейке имеется терминал, ТТНП, на СШ имеется измерительный ТН. Т.е. сигналы 3U0  и 3I0 имеются.
Из теории могу сделать вывод,  что в случае КЗ на стороне РП (после вводной ячейки) емкостные токи всех  здоровых фидеров, присоединенных в одной СШ ПС, потекут в сторону КЗ.
Вопрос:
1. Каким образом стоит рассчитать емкостные токи? Стоит ли учитывать токи отходящих присоединений от РП.
Или расчет сделать только исходя из параметров КЛ-10кВ от ПС до РП.
2. Справится ли направленная защита ОЗЗ в такой ситуации?!

Post's attachments

IMG_20210518_134906.jpg 2.28 Мб, файл не был скачан. 

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

2 (2021-05-18 15:48:52 отредактировано retriever)

Re: Защита от ОЗЗ

2. Справится ли направленная защита ОЗЗ в такой ситуации?!

Кабели какие? Трехжильные или группа из трех одножильных? Небаланс 3I0 замерный там сейчас какой? (на трехжильных д.б. мал, на трех одножильных по моим скудным данным может быть около 2% от фазного тока).

Если небаланс маленький, а кабелей от РП  отходит много, тогда емкостный ток ОЗЗ, текущий через ввод, будет довольно большой. Можно сделать будет направленную ОЗЗ. Вряд ли удастся определить расстояние, но на вводе КЗ или на отходящих фидерах -  определить можно.

Емкостный ток при КЗ на фидере будет рассчитываться как 3I0=w*C_сум*3Uф.ном. C_сум- суммарная емкость всех кабелей, отходящих от шин, кроме поврежденного.
Собственный емкостный ток фидера  при направленной ЗОЗЗ не нужен (от него надо отстраиваться только в случае ненаправленной ЗОЗЗ), но формула на всякий случай такая 3I0собст=w*C_собств*3Uф.ном, C_собств- собственная емкость фидера.

3

Re: Защита от ОЗЗ

Меня сейчас коллеги поправили между РП и ПС исключительно ВЛ. С последней опоры в РП заходит кабель. Ток небаланса небольшой.

4

Re: Защита от ОЗЗ

Энком писал(а):
2021-05-18 16:12:17

Меня сейчас коллеги поправили между РП и ПС исключительно ВЛ

Главное, какой емкостный ток суммарный у всех остальных присоединений, отходящих от РП.

5

Re: Защита от ОЗЗ

retriever писал(а):
2021-05-18 15:48:04

Емкостный ток при КЗ на фидере будет рассчитываться как 3I0=w*C_сум*3Uф.ном. C_сум- суммарная емкость всех кабелей, отходящих от шин, кроме поврежденного.

Я не специалист по релейной защите. Поэтому и вопрос логический:  суммарный емкостный ток при КЗ на фидере считать исходя из присоединений на РП или  все таки на ПС?

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

6 (2021-05-18 16:44:29 отредактировано retriever)

Re: Защита от ОЗЗ

Энком писал(а):
2021-05-18 16:33:55

Я не специалист по релейной защите. Поэтому и вопрос логический:  суммарный емкостный ток при КЗ на фидере считать исходя из присоединений на РП или  все таки на ПС?

Исходя из присоединений РП за вычетом того фидера, на котором ОЗЗ

http://rzia.ru/uploads/images/4731/1e1c5666b678f3a3aab29f062f58f493.png http://rzia.ru/uploads/images/4731/1e1c5666b678f3a3aab29f062f58f493.png

7

Re: Защита от ОЗЗ

retriever писал(а):
2021-05-18 16:41:25

Исходя из присоединений РП за вычетом того фидера, на котором ОЗЗ

http://rzia.ru/uploads/images/4731/1e1c5666b678f3a3aab29f062f58f493.png http://rzia.ru/uploads/images/4731/1e1c5666b678f3a3aab29f062f58f493.png

Тогда немного не понятно: 
пусть КЗ на одной из отходящих линий от РП 1 СШ , тогда  емкостные токи все здоровых линий 1СШ потекут в сторону КЗ.  Хорошо. 
Какой ток побежит через бублик установленный в вводной ячейке?!  - наверное только со стороны вышестоящей ПС.   Токи присоединений РП вверх к ПС течь не должны.

8

Re: Защита от ОЗЗ

Энком писал(а):
2021-05-18 16:54:26

Какой ток побежит через бублик установленный в вводной ячейке?!  - наверное только со стороны вышестоящей ПС.   Токи присоединений РП вверх к ПС течь не должны.

Здесь неправильная аналогия с КЗ просто в однолинейной сети. Там да, если будет КЗ до ввода, то никаких токов от тупиковых присоединений "вверх" не пойдет (подпитку от двигателей опустим). Здесь будет именно так, как нарисовано. Это схема нулевой последовательности.
Формально там где 3U0 нужно подключить схемы прямой и обратной последовательности (последовательно), вот в них будет четко видно, что источник питания все-таки система на ПС. Это в схеме нулевой последовательности так получается по-странному.

Ток течет по здоровой фазе в место КЗ,
затем уходит в землю,
затем он возвращается в здоровые фазы через все емкости других линий,
затем по здоровым фазам доходит до треугольника питающего Т на ПС и попадает в поврежденную фазу (контур замыкается).

Ток 3I0 это сумма токов фаз Ia+Ib+Ic



В данном случае картина много сложнее, т.к. фаз три, и надо формально рисовать тогда схемы всех трех последовательностей.

9

Re: Защита от ОЗЗ

Спасибо! Информацию необходимо "переварить" в голове.

Добавлено: 2021-05-19 09:27:50

retriever писал(а):
2021-05-18 16:41:25

Исходя из присоединений РП за вычетом того фидера, на котором ОЗЗ

http://rzia.ru/uploads/images/4731/1e1c5666b678f3a3aab29f062f58f493.png http://rzia.ru/uploads/images/4731/1e1c5666b678f3a3aab29f062f58f493.png

Добрый день! Прошу еще раз пояснить, на схеме внутреннего и  внешнего замыкания, что является вводом?  С4? А то никак не могу сообразить.

10

Re: Защита от ОЗЗ

Энком писал(а):
2021-05-19 09:27:50

Добрый день! Прошу еще раз пояснить, на схеме внутреннего и  внешнего замыкания, что является вводом?  С4? А то никак не могу сообразить.

Ну допустим ввод это С1.
Т.к. для С1 разрисовано "внутреннее замыкание", а С4 это отходящее от РП присоединение - "внешнее замыкание".

И да, в С1 нужно тогда учесть не только емкость ВЛ, но и емкости всех линий, отходящих от питающей ПС.

11

Re: Защита от ОЗЗ

retriever писал(а):
2021-05-19 11:40:43

Ну допустим ввод это С1.
Т.к. для С1 разрисовано "внутреннее замыкание", а С4 это отходящее от РП присоединение - "внешнее замыкание".

И да, в С1 нужно тогда учесть не только емкость ВЛ, но и емкости всех линий, отходящих от питающей ПС.

ага, т.е. получается что при замыкании на участке питающего фидера от ПС до вводной ячейки РП - через бублик на вводе потекут емкостные токи отходящих присоединений РП и емкостные токи фидеров присоединенных к той же секции шин ПС.
Если это так, то очень хорошо, так как это решит как раз все задачи.
Могу предположить, что в данном случае лучше сделать расчет только исходя из емкости  линий, отходящих от  СШ питающей ПС?!  Линии ВЛ - токи как мне подсказали в них меньше, чем в КЛ. т.е. определить минимальный ток.  так как отходящие от РП КЛ-10кВ могут быть отключены или отсутствовать точные данные по длине.

12

Re: Защита от ОЗЗ

Энком писал(а):
2021-05-19 12:14:22

  в данном случае лучше .

сделать замеры для всех схем и режимов, которые у вас бывают. В расчетах вы не сможете учесть, что кабели где-то имеют поврежденную или ослабленную изоляцию. между собой пресекаются, близко расположенные и т.д.

13

Re: Защита от ОЗЗ

Каким образом выполняются замеры для всех схем и режимов?!

14

Re: Защита от ОЗЗ

Энком писал(а):
2021-05-19 12:14:22

ага, т.е. получается что при замыкании на участке питающего фидера от ПС до вводной ячейки РП - через бублик на вводе потекут емкостные токи отходящих присоединений РП и емкостные токи фидеров присоединенных к той же секции шин ПС.

Если у вас ОЗЗ до ввода, то через бублик потекут только емкостные токи присоединений, которые питаются от этого ввода (С2, С3, С4). Т.е. это будут линии, отходящие от РП.
А емкостные токи ПС в место КЗ потекут со стороны ПС, и через бублик на вводе проходить не будут.

А вот при ОЗЗ на отходящем присоединении от РП (С4) через бублик потекут емкостные токи всех остальных линий РП, емкостный ток ВЛ (малый) и емкостные токи всех присоединений вышестоящей ПС (в т.ч. и других РП).

15

Re: Защита от ОЗЗ

retriever писал(а):
2021-05-19 12:45:40

Если у вас ОЗЗ до ввода, то через бублик потекут только емкостные токи присоединений, которые питаются от этого ввода (С2, С3, С4). Т.е. это будут линии, отходящие от РП.
А емкостные токи ПС в место КЗ потекут со стороны ПС, и через бублик на вводе проходить не будут.

А вот при ОЗЗ на отходящем присоединении от РП (С4) через бублик потекут емкостные токи всех остальных линий РП, емкостный ток ВЛ (малый) и емкостные токи всех присоединений вышестоящей ПС (в т.ч. и других РП).

при ОЗЗ на отходящем присоединении от РП (С4) через бублик потекут емкостные токи всех остальных линий РП, емкостный ток ВЛ (малый) и емкостные токи всех присоединений вышестоящей ПС    -    "потекут емкостные токи всех остальных линий РП"  не соответствует рисунку????

16

Re: Защита от ОЗЗ

Энком писал(а):
2021-05-19 13:14:50

при ОЗЗ на отходящем присоединении от РП (С4) через бублик потекут емкостные токи всех остальных линий РП, емкостный ток ВЛ (малый) и емкостные токи всех присоединений вышестоящей ПС    -    "потекут емкостные токи всех остальных линий РП"  не соответствует рисунку????

Если считать, что С1 это ввод, то емкость С1 это сумма емкостей питающей ВЛ и всего, что отходит от вышестоящей ПС.
Емкость С4 это емкость фидера, отходящего от РП.

Если будет КЗ на отходящем от РП фидере, то в него потекут токи от С1 (ввод и все, что отходит от вышестоящей ПС) и двух других фидеров С2, С3 (отходят от РП).

17

Re: Защита от ОЗЗ

retriever писал(а):
2021-05-19 14:08:36

Если считать, что С1 это ввод, то емкость С1 это сумма емкостей питающей ВЛ и всего, что отходит от вышестоящей ПС.
Емкость С4 это емкость фидера, отходящего от РП.

Если будет КЗ на отходящем от РП фидере, то в него потекут токи от С1 (ввод и все, что отходит от вышестоящей ПС) и двух других фидеров С2, С3 (отходят от РП).

Хорошо, принцип стал понятен. Может тогда сделать проще: использовать направленную защиту. В одном расчете я видел вот такую формулу:
Ток срабатывания направленной защиты от ОЗЗ выбирается по выражению:
I_ЗОЗЗ=(К_отс∙I_нб)/К_в ,
где К_отс=1,5 – коэффициент отстройки;
К_в=0,95 – коэффициент возврата.
I_нб – первичное значение тока небаланса, где
I_нб=I_(нб в.)∙К_ТТНП=0,01∙30=0,3 А – первичное значение тока небаланса, в котором:
I_(нб в.)=0,01 А – рекомендуемое производителем РЗА вторичное значение тока небаланса.
Пусть будет  замыкание на любой линии отходящей от РП, через бублик на вводе потечет ток I, который будет состоять из С1 (ввод и все, что отходит от вышестоящей ПС). Думаю в 100% случаев значение этого тока будет больше чем I_ЗОЗЗ=(К_отс∙I_нб)/К_в.

18

Re: Защита от ОЗЗ

Энком писал(а):
2021-05-19 15:53:27

Может тогда сделать проще: использовать направленную защиту. В одном расчете я видел вот такую формулу:

Да, можно и видимо, даже нужно использовать направленную защиту.
Формула нормальная, но коэффициент небаланса лучше замерить (Кнб=3I0зам/Iфазн). Он для трехжильных кабелей должен быть еще меньше (делали как-то на одном объекте такие замеры по моему запросу).

Вам нужно проверить ЗОЗЗ далее по чувствительности к току ОЗЗ в защищаемой зоне. Принцип примерно такой: емкостное сопротивление на землю всех кабелей много больше продольного (активно-индуктивного). Тогда все кабели, изначально моделируемые П-образными схемами, превратятся в закоротки, от которых на землю отходят емкости.

- ввод (защита смотрит в сторону питающей ПС) - ток ЗОЗЗ определяется только фидерами, отходящими от РП.
- отходящее присоединение (защита смотрит в свой фидер): ток ЗОЗЗ определяется емкостью всей сети, кроме емкости этого фидера (т.е. нужно сложить все емкости: других фидеров, отх. от РП, питающей ВЛ, емкости присоединений на питающей ПС, в т.ч. и емкости других РП).

19

Re: Защита от ОЗЗ

retriever писал(а):
2021-05-19 16:15:14

коэффициент небаланса лучше замерить (Кнб=3I0зам/Iфазн)

А каим образом замерить, на дисплее терминала можно посмотреть 3I0 и в этот же момент посмотреть фазный ток по вводу?!

20 (2021-05-19 16:38:58 отредактировано retriever)

Re: Защита от ОЗЗ

Энком писал(а):
2021-05-19 16:36:21

А каим образом замерить, на дисплее терминала можно посмотреть 3I0 и в этот же момент посмотреть фазный ток по вводу?!

Да, можно так. Потом взять какой-то запас. И время срабатывания ЗОЗЗ лучше отстроить от времени пуска (5-10 с).