21

Re: Теория при ОЗЗ при компенсированной нейтрали

retriever писал(а):
2022-01-07 21:35:10

Просто именно электрически где ДГР стоит разницы быть не должно, не тот порядок цифр у индуктивности кабелей длиной до 1 км, чтобы какая-то разница электрически появилась, где ДГР стоит.
Проблема с перенапряжением и пробоем изоляции появляется, как я понимаю, из-за того, что где-то вопреки всему умудрились сделать режим недокомпенсации и поймали ОЗЗ.


Я подозреваю, что недокомпенсация много где получается. Даже если у вас полный хороший резонанс, но есть хотя бы одна ДГР с ручным переключателем, то возникают схемы, когда надо эти переключатели переставить. И когда вы начинаете их переставлять, то хотя бы на время переключения отпаек, вы создаете режим недокомпенсации.
Где стоит ДГР в схеме и при установившимся режиме разницы нет. Но как только вы начинаете выполнять переключения в сети - с этого момента появляется разница. И одно дело вывести питающую РП или ТП линию, на котором установлен ДГР и совсем другое, когда этот ДГР установлен в центре питания. Совершенно разные переключения.
И конечно если неколько кабельных линий до 1 км, то тут роли не играет реактивность кабелей. А вот если кабельная линия состоит, например из четырех кабелей по одному км, а таких линий десяток на секции, то ток компенсации уже возрастает значительно - да, длина линии 1 км, но длина кабелей в этой линии 4 км.
По наблюдениям - недокомпенсация тем плоха, что создав режим с недокомпенсацией, мы тем самым начинаем отсчет начала повреждения изоляции. Когда произойдет пробой сказать невозможно.

22

Re: Теория при ОЗЗ при компенсированной нейтрали

ДЕНИС89 писал(а):
2021-12-29 20:57:16

Вопрос теоретический.
Рассмотрим сеть с компенсированной нейтралью, ДГР настроен в резонанс.  Правильно ли я понимаю?

Посмотрите объяснение во вложении, мне они помогли разобраться с похожими вопросами. Там на английском, но гугл-переводчик поможет.

42_efdirectionozz.pdf

23

Re: Теория при ОЗЗ при компенсированной нейтрали

В общем, я посмотрел в симулинке, что происходит при пере/недо компенсации.

Оказывается, дело вот в чем. У нас была емкость сети С, и ДГР с индуктивностью L, и они были настроены в РЕЗОНАНС на частоте 50 Гц.
wL=1/(wC). L=1/(w^2*C) Нетрудно увидеть, что резонансная частота колебательного контура

wc=1/корень(L*C)=1/корень(C/(w^2*C)) = w, т.е. 2*пи*50=314.

Далее вот схема по правилу эквивалентности прямой последовательности

E1---Z1----Z2----Z0---КЗ
         ---->
         I1=I2=I0=E1/(Z1+Z2+Z0)

Величиной Z1 и Z2 здесь можно пренебречь по сравнению с Z0, а Z0 это и есть тот самый колебательный контур, L параллельно C. И почти все напряжение падает на нем.
E1=Ua это фазное напряжение, падение Z0*I0=Uф, напряжение в месте КЗ U=E1-Z0*I0=Uф-Uф=0

По методу симметричных составляющих получается, что при КЗ фазы А напряжение на фазе А будет Uaф=Uф

Ua=Ua-Uaф=0
Ub=Ub-Uaф=корень(3)*Uф (по модулю)
Ub=Uс-Uaф=корень(3)*Uф (по модулю)

Когда КЗ отключается, то ток через индуктивность и напряжение на емкости мгновенно измениться не могут, и вот этот LC контур как бы запоминает падение напряжение, которые было при КЗ.

Т.е. схема уже такая

E1---Z1----Z2----Z0-- обрыв

но на Z0 падение напряжение остается таким же, как при КЗ U=E1-Z0*I0=Uф-Uф=0

Т.е. даже когда КЗ пропадает (допустим, на фазе А), фаза А остается притянутой к земле, а две  других В и С по-прежнему линейные.
Затем постепенно, за счет наличия активного сопротивления в L-C контуре ток там затухает, и напряжения становятся все фазные.

Если контур расстроить (неважно, в перекомпенсацию или недокомпенсацию), то резонансная частота будет не 50 Гц, а, скажем, 53 Гц. Тогда получится, что вот это напряжение, которе вычитается из всех фазных напряжений, будет вращаться по фазе.
И напряжения всех фаз будут поочередно достигать 2*Uф (даже не корень из 3, а именно 2 - Uф собственное + Uф от LC контура).
http://rzia.ru/uploads/images/4731/857fac199ce0ccc706ba5d7637c241d3.png http://rzia.ru/uploads/images/4731/857fac199ce0ccc706ba5d7637c241d3.png
На рисунке осциллограмма в процентах от номинального напряжения, т.е. 100 это 100%, 200 это 200%.

Чем недокомпенсация хуже перекомпенсации я так до конца не разобрал, слышал что вроде при перекомпенсации дуга горит устойчиво, а при недокомпенсации нет, т.е. дело видимо в дуге. С точки зрениия именно фазовращения напряжения, генерируемого LC контуром -  без разницы, вращение просто будет в другом направлении (будет не 53 Гц, а, скажем, 47 Гц, и будем вращаться на те же 3 Гц но в другую сторону)
.

Добавлено: 2022-01-18 13:01:52

Разобрал еще немного эту тему.
Оказывается, дело обстоит еще хуже.
При появлении ОЗЗ ток в ДГР содержит апериодику. Эта апериодика затухает очень долго (зависит от активного сопротивления ДГР и, возможно, кабелей, но в целом долго). И сам ток ОЗЗ тоже содержит апериодику.
Если ОЗЗ прервать до исчезновения апериодики, то получится так, что емкость сети || индуктивности ДГР, и если емкость заряжена на номинал, то ДГР еще дозаряжает емкость еще  на номинал (точная величина дозаряда зависит от момента, когда прерывается ОЗЗ)
http://rzia.ru/uploads/images/4731/1967d892755abe70004db85913852352.png http://rzia.ru/uploads/images/4731/1967d892755abe70004db85913852352.png

Итого смещение нейтрали  при ОЗЗ с наличием ДГР становится 2*Uф. Если к этому добавить фазовращение (1/корень(L*C) не равно 2*пи*50), то будут перенапряжения до 3*Uф (на всех трех фазах поочередно)
Вот так при неполной компенсации (график в процентах от номинала)
http://rzia.ru/uploads/images/4731/2c50448c051124d1332cce3a935f3219.png http://rzia.ru/uploads/images/4731/2c50448c051124d1332cce3a935f3219.png
Вот так, если компенсация полная и фазовращения нет (на здоровых фазах 2.5Uф=Uф*sin(30)+2Uф)
http://rzia.ru/uploads/images/4731/7c3392e24569c484a4a4696bdbd4291b.png http://rzia.ru/uploads/images/4731/7c3392e24569c484a4a4696bdbd4291b.png

При отсутствии ДГР всего этого нет.
http://rzia.ru/uploads/images/4731/51c1a3afef86ec7c1db2a5bc9a9c217c.png http://rzia.ru/uploads/images/4731/51c1a3afef86ec7c1db2a5bc9a9c217c.png

Вначале я думал, что это симулинк глючит (очень долго настраивал все, дошел даже до ручного расчета), но оказалось, что это по ТОЭ реально так и есть...

Выводы
- Если в сети стоит ДГР, то перенапряжения в сети могут достигать 3*Uф=корень(3)*Uлин.
- Вы думаете, что при ОЗЗ в вашей сети будет линейное напряжение 10 кВ, но ДГР сделает вам 17.3 кВ при нарушенной компенсации и примерно 14.5 кВ при настройке в резонанс.
- Таким образом, если не хочется проблем, кабели в сети при наличии ДГР по уму надо выбирать на класс напряжения больше. 10 кВ вместо 6 кВ и 20 кВ вместо 10 кВ.

Возможно изоляция кабелей "своего" напряжения должна вроде как держать по документам такие перенапряжения, но держит ли на самом деле - непонятно.

24

Re: Теория при ОЗЗ при компенсированной нейтрали

Эта матмодель больше похоже на модель сети с идеальной изоляцией, чего в жизни не бывает. Активная составляющая тока ОЗЗ для сетей с компенсированной нейтралью может достигать 10% от емкостного по СТО 56947007-29.120.70.305-2020.

25 (2022-01-18 15:34:38 отредактировано Lekarь)

Re: Теория при ОЗЗ при компенсированной нейтрали

retriever писал(а):
2022-01-18 12:01:52

Разобрал еще немного эту тему.
Оказывается, дело обстоит еще хуже.
При появлении ОЗЗ ток в ДГР содержит апериодику. Эта апериодика затухает очень долго (зависит от активного сопротивления ДГР и, возможно, кабелей, но в целом долго). И сам ток ОЗЗ тоже содержит апериодику.
Если ОЗЗ прервать до исчезновения апериодики, то

Спасибо за анализ!
Больше Вам скажу, что получающуюся апериодику, еще отключать не столько тяжело, сколько неизвестно чем. Модные и очень хорошие для сети общего пользования вакуумные выключатели, отключают ток, и при прохождении через ноль он прекращается. А, когда ток не переходит через ноль, то он не прекращается. И вакуумник выходит из строя. И поэтому, приходится менять обратно вакуумники, на масляные выключатели, которые дугу гасят.
Производители вакуумников не признают, что их выключатели не справляются с отключением такого тока.

Добавлено: 2022-01-18 17:35:23

tca писал(а):
2022-01-18 14:58:14

Эта матмодель больше похоже на модель сети с идеальной изоляцией, чего в жизни не бывает. Активная составляющая тока ОЗЗ для сетей с компенсированной нейтралью может достигать 10% от емкостного по СТО 56947007-29.120.70.305-2020.

Может и активная составляющая не компенсируется.

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

26

Re: Теория при ОЗЗ при компенсированной нейтрали

tca писал(а):
2022-01-18 14:58:14

Эта матмодель больше похоже на модель сети с идеальной изоляцией, чего в жизни не бывает

Модель линии вот такая (это какой-то новый относительно инструментарий, появился в симулинке лет 5 назад)
https://www.mathworks.com/help/physmod/ … phase.html

У нее есть параметр Parasitic parallel conductance 1e-6 1/Ohm (default), я его не менял.

По EMTP Theory book G=wC*tgD, tgD - тангенс угла диэлектрических потерь, для сшитого полиэтилена он 0.0004, для бумажно-масляной изоляции 0.003...0.008.
Взяв емкость 50 мкСм/км (0.9 А/км ток утечки для 10 кВ), получаю величину сопротивления на землю 1км линии
для  сшитого полиэтилена R=1/(50e-6*0.0004)=50e6 Ом
для  бумажно-масляной изоляции R=1/(50e-6*0.008)=2.5e6 Ом

Даже если я ошибся в цифрах, ожидаемый порядок сопротивления изоляции на землю будет где-то 1 мегаом или 1 мкСм, т.е. где-то так, как я и задал. Поставил Parasitic parallel conductance 1e-5 1/Ом, разницы не вижу.

Если есть более точные данные, то готов посмотреть и с ними тоже.

27

Re: Теория при ОЗЗ при компенсированной нейтрали

retriever писал(а):
2022-01-18 15:45:26

tgD - тангенс угла диэлектрических потерь, для сшитого полиэтилена он 0.0004, для бумажно-масляной изоляции 0.003...0.008.

Для сшитого полиэтилена для одножильного кабеля? А бумажно-масляной трехжильного кабеля?

28 (2022-01-18 16:13:38 отредактировано retriever)

Re: Теория при ОЗЗ при компенсированной нейтрали

Lekarь писал(а):
2022-01-18 15:35:23

получающуюся апериодику, еще отключать не столько тяжело, сколько неизвестно чем

Ну в данном случае там сам ток ОЗЗ почти ноль (скажем, 0.4 А, или там 0.1 А), т.е. отключить эту апериодику проблем сильных быть вроде бы (??) не должно, это при больших токах в сотни ампер она проблема. А здесь именно что апериодика влияет на величину перенапряжений при неудачном времени отключения. Когда она затухла, то напряжение будет 2Uф максимум, когда не затухла, то 3Uф.

Lekarь писал(а):
2022-01-18 15:49:12

А бумажно-масляной трехжильного кабеля?

Считаю примерно как для трех одножильных. Есть еще какие-то более неудачные изоляционные материалы (ПВХ tgD=0.1). Получаю 5e-6 См. В модели только что задал 1e-5 См, т.е. в 2 раза больше - разницы пока что не вижу.

Симулинк модель вот (матлаб 2020b)
faultcompensatednew.zip

29

Re: Теория при ОЗЗ при компенсированной нейтрали

Parasitic parallel conductance - Conductance value, divided by the number of segments, that is added in parallel with every series resistor and inductor in the model. Как это параметр может иметь отношение к токам утечки я не понимаю, но я не знаток MatLab. Вот для простого конденсатора понятно написано: Parallel conductance - Represents small parasitic effects. The parallel conductance directly across the capacitor can be used to model dielectric losses, or leakage current per volt. https://www.mathworks.com/help/physmod/ … apacitor_3.

30 (2022-01-18 17:59:31 отредактировано retriever)

Re: Теория при ОЗЗ при компенсированной нейтрали

tca писал(а):
2022-01-18 16:41:25

Parasitic parallel conductance - Conductance value, divided by the number of segments, that is added in parallel with every series resistor and inductor in the model. Как это параметр может иметь отношение к токам утечки я не понимаю, но я не знаток MatLab

Да, действительно, вы правы. Resistor and inductor это не то. Надо чтобы было параллельно емкости (зачем вообще там эти параметры?)
Поставил на землю резистор.
1e6 Ом
http://rzia.ru/uploads/images/4731/6b086544ce2fbb39479c21d15fdef88d.png http://rzia.ru/uploads/images/4731/6b086544ce2fbb39479c21d15fdef88d.png
1e5 Ом
http://rzia.ru/uploads/images/4731/49b46ab8dd03d5727ecd7a3edd487e51.png http://rzia.ru/uploads/images/4731/49b46ab8dd03d5727ecd7a3edd487e51.png

Сама модель
http://rzia.ru/uploads/images/4731/113f92575072b69f3223be5b9493e5df.png http://rzia.ru/uploads/images/4731/113f92575072b69f3223be5b9493e5df.png


... Вообще, если так подумать, то ОПН надо поставить в такой сети и все, желательно побольше, и выбрать их правильно.

31

Re: Теория при ОЗЗ при компенсированной нейтрали

retriever писал(а):
2022-01-18 16:56:17

... Вообще, если так подумать, то ОПН надо поставить в такой сети и все, желательно побольше, и выбрать их правильно.

Когда изучал этот вопрос себе подобрал некоторые статьи по теме ОПН и перенапряжений:

Post's attachments

ОЗЗ в сухих трансформаторов Энергоэксперт.pdf 1.59 Мб, 29 скачиваний с 2022-01-18 

ОПН при замыканиях на землю.pdf 702.66 Кб, 26 скачиваний с 2022-01-18 

Применение ОПН для защиты КЛ 6-500 кВ статья.pdf 194.03 Кб, 24 скачиваний с 2022-01-18 

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

32

Re: Теория при ОЗЗ при компенсированной нейтрали

Lekarь писал(а):
2022-01-18 22:24:27

некоторые статьи по теме ОПН и перенапряжений

А нет ли у Вас подобных материалов про RC-гасители на шинах 6 кВ ГРУ. В данный момент, правда это не ГРУ, а РУ 6 кВ. От шин запитаны, кроме с/н, другие потребители, в т.ч. город.

33

Re: Теория при ОЗЗ при компенсированной нейтрали

Стало интересно, что такое RC-гасители... В Рунете информации совсем мало... Вот вкратце ответ
MOV's will "wear out " with each spike that they snub. They are best for minimal use although they do a better job at suppression.

The RC circuit has to be tuned to the contactor coil. These are a are best for circuits where there will be a lot of activity.

In your case, you probably should go with the RC circuit since you will be exercising the contactor so often.
Перевод: Варисторы изнашиваются при каждом срабатывании, поэтому их ставят там, где перенапряжения достаточно редки, они лучше "гасят" перенапряжения. RC-гасители требуют индивидуальной подстройки (под катушку контактора) и хороши там, где должны работать часто.
Похоже, что RC-гасители больше предназначены для защиты двигателей с частыми пусками. Установка их на шины, наверное, не так эффективна... Но нужно посмотреть теорию....

Добавлено: 2024-03-26 09:07:24

Вот даже патент есть (сравниваются разные типы), правда язык какой-то "птичий" (Из уровня техники известно...)

Добавлено: 2024-03-26 09:36:50

Да еще два отличия:
Защита от перенапряжений на варисторах значительно более медленная и начинает работать при уровнях напряжения выше, чем  на  RC-принципе.

Post's attachments

RC_гаситель.pdf 1.71 Мб, 24 скачиваний с 2024-03-26 

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

34

Re: Теория при ОЗЗ при компенсированной нейтрали

Conspirator писал(а):
2024-03-26 09:36:50

Стало интересно, что такое RC-гасители.

И ещё более интересно, насколько они эффективны)
Производители, ясное дело, ссылаются на проведённые эксперименты, доказывая снижение ПН до 1.7*Uл. Как обстоит дело на самом деле

Добавлено: 2024-04-03 16:01:44

а в чате вот какой документ подкинули Данный контент доступен только зарегистрированным пользователям.
смотрю, весной очень уж часто тема про ОЗЗ замелькала, особенно на форуме. Или показалось))
Итог из верхнего протокола такой
https://rzia.ru/uploads/images/17565/31297ddd4854834ded5445fa8405b59e.jpg https://rzia.ru/uploads/images/17565/31297ddd4854834ded5445fa8405b59e.jpg
И нет ни одного замера с уровнем перенапряжения много больше 2, даже для изолированной нейтрали. И как относиться к цифрам (3-7)*Uл? которые якобы должны присутствовать при пуске ЭД, коммутациях, отключении МВ/ВВ и так далее..

35

Re: Теория при ОЗЗ при компенсированной нейтрали

VovkaKrut писал(а):
2024-04-03 13:01:44

И нет ни одного замера с уровнем перенапряжения много больше 2, даже для изолированной нейтрали. И как относиться к цифрам (3-7)*Uл? которые якобы должны присутствовать при пуске ЭД, коммутациях, отключении МВ/ВВ и так далее..

Я думаю, что такие перенапряжения возникают кратковременно и при определенных соотношениях тока и напряжения (на максимуме, минимуме и т.д). И чтобы их регистрировать нужна специальная техника (высокочастотные осциллографы с памятью и т.п.). Не уверен, что обычные осциллограммы с терминалов их "увидят"....

36

Re: Теория при ОЗЗ при компенсированной нейтрали

Conspirator писал(а):
2024-04-03 13:12:38

Не уверен, что обычные осциллограммы с терминалов их "увидят"....

Уверен, что не увидят. Терминалы и регистраторы не видят такие короткие импульсы.

Чему бы грабли не учили, а сердце верит в чудеса

37 (2024-05-31 20:47:11 отредактировано doro)

Re: Теория при ОЗЗ при компенсированной нейтрали

Как-то побывал на одной тусовке ТВН-щиков. Один из выступателей - доцент Новосибирского политеха. Уж не припомню, кто. Упоминал, как на Приморской ГРЭС дважды взрывались ТН при переключениях на системах шин. В обоих случаях появились проблемы в виде ого-го каких проблем с появлением гармоник с частотой в мегагерцы.Какой там РАС это уловит?

Добавлено: 31-05-2024 20:46:29

Да, вспоминаю доцента Матвеева