|
Форум посвящен вопросам релейной защиты и автоматики (РЗА). Обмену опытом и общению релейщиков. |
Вы не вошли. Пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь.
Советы бывалого релейщика → Как проводить анализ осциллограмм аварийных регистраторов → откуда ток 3Io
|
 |
А если сказать так:
Причиной возникновения токов нулевой последовательности протекающих по Л-204 является возникшая, вследствие КЗ, несимметрия напряжений на шинах питающей подстанции. Протекают эти токи по всем трём фазам Л-204 и возвращаются через заземлённые нейтрали трансформаторов.
ларчик просто открывался - далее договариваются считать , что во всех трех последовательностях место несимметрии является концом схемы замещения. Отсюда и дальнейшее направление - от начала схемы к концу
А нельзя по другому, ведь принцип симметричных составляющих сам по себе договоренность. И не получится что при однофазном к.з. ток к.з. поврежденной фазы равен току 3I0.
И нельзя не принять что точка к.з. конец схемы замещения – очень удобно и там сходится полный ток к.з. При эквивалентировании схем замещения всех последовательностей что делается – объединяются нейтрали всех источников и делаются соответствующие преобразования. Соответственно в ответе на вопрос что объединяем при преобразований можем найти что источник (конечно для обратной и нулевой последовательности источник – это условно). Поскольку система симметричных составляющих просто модель, то и модель в которой рассматривается заземленная нейтраль как источник 3I0 более удобна, чем рассматривать точка к.з. как источник (согласитесь 3U0 тоже не существует как источник, просто компенсирует в модели фазное напряжение т.к в месте к.з. напряжение ноль, Uф – U0 = 0).
Кстати в схеме замещения обратной последовательности никто не рисует источник U2 в месте к.з. Почему? А все в одном голосе говорят – генераторы и двигатели посылают I2 к точке к.з.
Причиной возникновения токов нулевой последовательности протекающих по Л-204 является возникшая, вследствие КЗ, несимметрия напряжений на шинах питающей подстанции. Протекают эти токи по всем трём фазам Л-204 и возвращаются через заземлённые нейтрали трансформаторов.
Угу, именно так. Несимметрия возникает в месте повреждения и распространяется повсюду)
http://rzia.ru/uploads/4731/thumbnail/VtiGH9zhCxA5eIDS1U3o.png
Обычно трехобмоточный трансформатор в расчетах заменяют на Uk0, Uk1, Uk2, чтобы раскрыть неопределенность и учесть бесконечность точно.
Но если чисто логически смотреть - у нас ЭДС прямой последовательности создает ток прямой последовательности, который питает одну "обмотку трансформатора", в остальных "обмотках" наводится ЭДС, которая вызывает ток в схемах нулевой и обратной последовательности.
"Трансформатор" там возникает потому, что метод симметричных составляющих исходно предназначен для развязывания магнитных связей в условиях идеальной симметрии. Место КЗ - несимметричный блок, в нем эти формулы развязывания работают неправильно и плодят магнитные связи, даже если их ранее не было.
Так что причина возникновения тока в схемах всех последовательностей одна - ЭДС генератора(ов)/двигателей прямой последовательности (хотя на самом деле они немного несимметричные, и их ЭДС, пусть и небольшая, есть и в схемах других последовательностей). Если есть несимметрия - появляется напряжение на "обмотках трансформатора" нулевой и обратной последовательности. Если в этих схема есть путь для протекания тока - ток течет. Путь для тока I2 есть всегда, пока электроустановка включена (даже если это просто нагрузка в три резистора в звезду без нуля), путь для тока I0 возникает при наличии чего-то заземленного.
Вот что спросил коллега:
Здравствуйте коллеги.
Подскажите пожалуйста откуда взялся ток 3I0 в осциллограмме линии 220 кВ - Л204.
Почему никто не ответил на этот вопрос прямо?
- Несимметрия, брат, порождает симметричные составляющие...
:0)
Угу, именно так. Несимметрия возникает в месте повреждения и распространяется повсюду)
...и везде, куда несимметрия дотянется, потекут токи вызванные этой несимметрией, которые удобно рассматривать в виде отдельных (симметричных) составляющих...
:0)
| Присоединяйтесь!!! Мы в социальных сетях и на Ютуб. |
пофазные токи по 200 ампер - откуда возник ток 3I0 в 150??? я смотрю схемы растекания тока, но вообще не могу понять как при фазных токах в 200 Ампер (это кстати зарядный ток линии) может возникнуть 3I0, по идее симетрия должна быть полная???
Добавлено: 08-22-2014 11:36:18
Вот взять даже лабораторный опыт - на столе три трансформатора соединенные в звезду - как сделать 3I0 но без тока в фазах?
Добавлено: 08-22-2014 11:37:42
Идиотом себя чувствую
Немного о симметричных составляющих.
В чём преимущество системы симметричных составляющих (по сути другая система координат), перед фазной системой? Ответ прост - токи и напряжения фазы зависят от токов других фаз, в результате получается сложная система уравнений.
А особенность симметричных составляющих - при симметрии сети, когда все фазы А, В, С находятся в одинаковых условиях, токи какой либо последовательности связаны только с напряжениями этой последовательности.
Условие симметричности сети нарушается только в месте несимметрии (КЗ, обрывы фаз и т. д .). ЭДС генераторов порождает ток прямой последовательности. В месте несимметрии протекание тока прямой последовательности порождает напряжения обратной и нулевой последовательности. Эти напряжения соответственно приводят к появлению токов I2 и 3I0.
Поэтому 3U0 и U2 рисуются на схеме приложенными в месте повреждения, а рисовать 3U0 подключенным со стороны нейтралей трансформаторов некорректно.
Другое дело направления токов. Их выбор условный.
Что касается причин отключения ВЛ-204 и путей протекания токов, GradFar и retriever на мой взгляд уже всё красиво объяснили.
"по идее симетрия должна быть полная???"
Несимметрия токов на векторной диаграмме видна отчётливо. Тут фазные токи складываются из тока нагрузки, 3I0 через нейтрали трансформаторов подстанции и емкостного тока линии, который кстати тоже содержит составляющую 3I0.
Разница 3I0 в начале и конце ВЛ может быть вызвана 3I0 через емкости линии. Также наверняка уставки защит на МВ-204 отличаются от защит на ВЛ-204, возможно поэтому на МВ-204 и не было запуска.
пофазные токи по 200 ампер - откуда возник ток 3I0 в 150??? я смотрю схемы растекания тока, но вообще не могу понять как при фазных токах в 200 Ампер (это кстати зарядный ток линии) может возникнуть 3I0, по идее симетрия должна быть полная???
Для начала нужно уяснить, что 3I0 может появиться в случае
а) Несимметрии нагрузки/неполнофазного режима/etc - фактически это ток небаланса - продольная несимметрия и действительно зависит от режима нагрузки. (например, в случае отсутствия нагрузки и обрыве одной из фаз ничего не изменится) (ЗЫ: и называть-то его 3I0 в случае несимметричной нагрузки некорректно - ток небаланса он и есть)
б) Одно/двухфазное КЗ на землю - это наш случай. Поперечная несимметрия. Причины возникновения 3I0 и пути протекания к режиму нагрузки имеют крайне малое отношение.
Посмотрите в #32 схему замещения: ВИРТУАЛЬНЫЙ источник 3I0 расположен в точке КЗ, и этот ток растекается везде, где для него есть цепь.
рис 3.6 из РД:
http://rzia.ru/extensions/hcs_image_uploader/uploads/70000/3500/73919/thumb/p18vtubed27t11n0310ilckcpm41.jpg 
http://rzia.ru/extensions/hcs_image_uploader/uploads/70000/3500/73919/thumb/p18vtucjgdrvp1akb14i3tqg1lbo2.jpg
Самый распространенный путь - трансы Yn/D или Yn/Yn (n означает заземленную нейтраль). Надо особо отметить, что ток нулевой последовательности замыкается именно через трансформатор, а не непосредственно через заземленную нейтраль (через Yn/Y он не потечет, равно как и через ненагруженный Yn/Yn, несмотря на то, что их нейтрали по первичке заземлены)
В посте http://rzia.ru/post52614.html#p52614 , на который я ссылался была картинка. Вот ее некачественный кэш:
http://rzia.ru/extensions/hcs_image_uploader/uploads/70000/3500/73919/thumb/p18vu26dct89f1itb1qbb17lk15la1.jpg
Если у коллеги falcon остался оригинал - попросите.
Грубо говоря, даже если отключить трансы в тупике по СН и НН и не иметь фазных токов, то во время замыкания вы бы таки поимели 3I0!
Вот взять даже лабораторный опыт - на столе три трансформатора соединенные в звезду - как сделать 3I0 но без тока в фазах?
Никак. Пример некорректный - моделировать нужно сеть, а не просто три транса.
пофазные токи по 200 ампер - откуда возник ток 3I0 в 150???
Там надо не только на модули смотреть, но и на фазы. По ВД отчетливо видно, что 2 тока в послеаварийном режиме разошлись почти под 180°, примерно сохранив значения по модулю. Очеивдно, что если их складывать, 2 тока друг друга компенсируют и останется 3-й, он и будет равен 3I0.
А чтобы был ноль, нужно, чтобы токи были под 120° все.
Да и если просто отсчеты синусиоид поскладывать - видно будет, что сумма не ноль (ну за исключением моментов перехода синусоиды через ноль).
Надо особо отметить, что ток нулевой последовательности замыкается именно через трансформатор, а не непосредственно через заземленную нейтраль (через Yn/Y он не потечет, равно как и через ненагруженный Yn/Yn, несмотря на то, что их нейтрали по первичке заземлены)
На самом деле он потечет даже через Yn/Y (со стороны Yn) - так называемый ток холостого хода нулевой последовательности. Но он будет очень мал ввиду огромного собственного индуктивного сопротивления катушек.
Обмотка, соединенная в треугольник как бы уменьшает эти сопротивления, и поэтому при ее наличии ток НП сильно возрастает.
Через Yn/Yn, - потечет, еще как. Особенное если за ним есть что-то заземленное, типа еще одного транса Yn/D. Но даже если там будет Y/Y, все равно ток холостого хода нулевой последовательности для транса Yn/Yn никто не отменял.
Ток НП течет через все заземленное, даже через емкости на землю.
Почему не просто заземленная нейтраль, а именно Yn/D ?
А вот почему:
http://rzia.ru/extensions/hcs_image_uploader/uploads/70000/3500/73923/thumb/p18vu42spq1kib16fl1imo1rm4l1j1.gif
В треугольнике на стороне НН есть контур для протекания нулевых фазных токов: они синфазны и фактически замкнуты накоротко.
Тогда они потекут на стороне ВН. Разорвать треугольник - токов НЕ БУДЕТ.
Из картинки также можно сделать вывод, что поскольку нулевой ток в треугольнике закорочен, ему по-барабану - есть нагрузка дальше или нет.
Через Yn/Yn, - потечет, еще как.
Безусловно! в случае хорошей нагрузки, которая его и "примет".
Я оговаривался про ненагруженный - скажем, НН отключена выключателем, тока не будет, несмотря на заземленные нейтрали с обоих сторон. Замкнуться некуда...
ЗЫ: Опять-таки бесусловно, токи ХХ есть всегда, но пренебрежимо малы по сравнению с аварийными, потому проще считать, что их нет.
В треугольнике на стороне НН есть контур для протекания нулевых фазных токов: они синфазны и фактически замкнуты накоротко.
Тогда они потекут на стороне ВН. Разорвать треугольник - токов НЕ БУДЕТ.
Будет ток НП). Но малый. Разорвали треугольник - три заземленные катушки в первичной обмотке превращаются в реактор с огромной индуктивностью.
Даже есть такой параметр у трансформатора: ток холостого хода нулевой последовательности при разомкнутных обмотках, соединенных в треугольник (zero-sequence excitation current when delta winding opened).
Ток 3I0 измерен, а вот правильно ли заведена обмотка в терминал - вопрос. Я так понимаю что при К.З. на линии ток 3I0 должен совпадать по фазе с током замкнувшей фазы?
Дополнительно вычисляем 3I0, строим вектора и сравниваем с измеренным:
http://rzia.ru/extensions/hcs_image_uploader/uploads/70000/3500/73935/thumb/p18vub763i1tb01pl394ev0s71e1.jpg 
http://rzia.ru/extensions/hcs_image_uploader/uploads/70000/3500/73935/thumb/p18vub8c8b1go4qgbsca1c1r12j32.jpg
На ВЛ-203 вектора измеренный и вычисленный совпадают. на 204 - в противофазе - ТТНП включен навстречу.
Направите ТЗНП - при КЗ на 203 отключите ложно 204-ую "за спину", при КЗ на 204-й будет отказ.
Треугольники ТН: вектора измеренные и вычисленный совпадают на обеих линиях, но если на 203-ей они изменяются кратно, то с на 24-й несомненно косяк: измеренное увеличивается в полтора раза, а вычисленное в 15!!!
Повод для проверки, особенно если решите направиться защитами.
В качестве резюме по направлению ТТНП, треугольника ТН и направлении 3I0:
Вот векторка замыкания на землю фазы С 1-й цепи двухцепной ВЛ:
http://rzia.ru/extensions/hcs_image_uploader/uploads/70000/3500/73940/thumb/p18vufnpqm19mu5if12rm15vd1egf1.jpg
(3Io в РАС не заведен - рассчитывается)
1) Фазы вычисленного и измеренного 3Uo совпадают: треугольник собран правильно.
2) Фазы 3Io и IC совпадают - если бы измеряли - ТТНП включен правильно.
3) В качестве опорного принят вектор 3Uo. Вектор 3Io в III-м квадранте - ток на прием, источник - место КЗ.
3) На 2-й цепи вектор 3Io в противофазе, для ТЗНП 2-й цепи КЗ "за спиной" - направленная ТЗНП 2 ст. не пускалась правильно.
Пустились и земляная, и токовые отсечки. Пока отключался древний убитый МВ, на землю успела упасть фаза В. И успела-таки пуститься первой ступенью ДЗ!!!
ЭПЗ-1636, через год отметит 40-летие...
Разорвать треугольник - токов НЕ БУДЕТ.
Ток нулевой последовательности будет при разрыве треугольника. Если взять два трансформатора совершенно одинаковых но один YNd а другой YNy, то у первого Х1=Х2=Х0. У второго Х1=Х2, но Х0 побольше порядка 3 – 3,5 раза (зависит от конструкции и определяется опытом).
Будет ток НП). Но малый
Через обмотку ВН трансформатора YNy будет протекать ток 3I0 не так уж малый (будет 55 – 60% тока 3I0 соответствующего трансформатора YNd). У трансформатора токи 3I0 замыкающиеся в треугольник просто уменьшают его Х0 (магн. потоки нулевой последовательности уже не замыкаются через бак).
В конце прошлого века обсуждалась очень серьезно следующая идея: Когда в сеть ВН ток однофазного к.з. значительно превосходил ток трехфазного, предлагалось при возникновении однофазного к.з. разрывать у части АТ обмоток связанных в треугольник. Так ток однофазного отдаваемый АТ уменьшался бы в пределе до 55 – 60%.
РД 153-34.0-20.527-98
3.2.9. Для расчета токов при несимметричных КЗ целесообразно использовать метод симметричных составляющих….
Схема замещения нулевой последовательности обычно существенно отличается от схем прямой и обратной последовательностей. Ее конфигурация определяется в основном положением расчетной точки КЗ и схемами соединения обмоток трансформаторов и автотрансформаторов исходной расчетной схемы….
… следует иметь в виду, что сопротивление нулевой последовательности трансформатора со стороны обмотки, соединенной в треугольник или звезду с незаземленной нейтралью, бесконечно велико, поэтому трансформаторы с указанными схемами соединения и все находящиеся за ними элементы исходной расчетной схемы в схему замещения нулевой последовательности не входят.
Циркуляция токов нулевой последовательности возможна только в том случае, если обмотка трансформатора, обращенная в сторону расчетной точки КЗ, соединена в звезду с заземленной нейтралью.
Схема замещения нулевой последовательности двухобмоточного трансформатора, обмотки которого соединены по схеме Y0/, представлена на рис. 3.1, а.
http://rzia.ru/extensions/hcs_image_uploader/uploads/70000/3500/73951/thumb/p18vujsja4n11cn23qi16i11ha71.jpg
Поскольку индуктивное сопротивление X0 во много раз больше сопротивлений рассеяния обмоток ХI и ХII, то в исходной схеме замещения нулевой последовательности трансформатор с указанной схемой соединения обмоток представляется в виде одного индуктивного сопротивления Xт0 = XI +ХII, которое с противоположной стороны (идя от расчетной точки КЗ) соединяется с точкой нулевого потенциала схемы замещения (с землей). Таким образом, если в исходной расчетной схеме за таким трансформатором имеются какие-либо элементы(трансформаторы, генераторы, воздушные или кабельные линии и т.д.), то независимо от их вида и схемы соединения их обмоток эти элементы в схему замещения нулевой последовательности не вводятся. Это объясняется тем, что при соединении обмоток трансформатора по схеме Y0/ ЭДС нулевой последовательности, наводимая в соединенной треугольником обмотке, полностью компенсируется падением напряжения от тока нулевой последовательности в индуктивном сопротивлении рассеяния этой обмотки, вследствие чего напряжение нулевой последовательности на выводах этой обмотки равно нулю.
В случае соединения обмоток двухобмоточного трансформатора по схеме Y0/Y циркуляция токов нулевой последовательности в обмотке, соединенной в звезду, невозможна (см. схему замещения нулевой последовательности такого трансформатора на рис. 3.1, б). Поскольку у трансформаторов с номинальным напряжением обмоток свыше 1 кВ сопротивление Х0 весьма значительно, то в схему замещения нулевой последовательности такие трансформаторы не вводят.
Схема замещения нулевой последовательности двухобмоточного трансформатора, обмотки которого соединены по схеме Y0/Y0, представлена на рис. 3.1, в. Очевидно, трансформатор необходимо вводить в исходную схему замещения нулевой последовательности только в том случае, если на стороне обмотки II имеется контур для циркуляции токов нулевой последовательности (имеются в виду электроустановки напряжением свыше 1 кВ, когда Х0 >> ХI+ХII).
Но в момент включения Л203 произошло отключение параллельной линии Л204 с успешным АПВ
А почему на ВЛ-203 не работало ускорение защит при включении выключателя. Обычно такие цепи имеются, время 0,05-0,1с. Это не позволило бы доработать вторым ступеням.
Хотя теперь возникает вопрос к настройке защит Вл-204.
3)Первичное напряжение 220кВ, ТТ 600/1 Уставки ТЗНП на обоих линиях одинаковые 1ст - 408А первичка/0,68А вторичка без выдержки,2ст - 125А первичка/0,2А вторичка 1,1 сек, 3ст - 80А первичка/0,13А вторичка 3,6 сек.
В защите ВЛ-204 ток 3I0=0,13-0,14А. При уставке 0,2А вторая ступень никак не могла сработать.
При данном к.з. выходит, что направленность и не нужна(на ВЛ-203 пускается 2ст., на ВЛ-204 3ст.).
И неча бочку катить на 3I0. Он виртуальный, он не может быть виноватым:0).
В защите ВЛ-204 ток 3I0=0,13-0,14А.
Вообще-то ~140А первичных (0,14 кА). Так что вторая ступень запустилась (125 А уставка) и отключила.
В дат-файле указаны килоамперы (kA), если комтрейд расковырять вручную, то данные тоже указывают на то, что правильная цифра - около 150 А. Наконец файл .brs отчетливо выдает, что первичное значение для какого-то из отсчетов - 136 А, вторичное - 0,226 А, что с учетом Ктт=600/1 дает нам все те же 136 А (точнее, 135.6) .
При данном к.з. выходит, что направленность и не нужна(на ВЛ-203 пускается 2ст., на ВЛ-204 3ст.).
Направленность не нужна, только если ТЗНП от КЗ за спиной отстроена по току. Сомневаюсь, что с уставкой 125 А, и тем более 80 А такая отстройка обеспечивается.
Я основывался на данных GRadFar из №54. Там на векторной диаграмме ток указан в А, Л-203 -0,3, Л-204 -0,13. Если эти данные не соответствуют действительности, то извиняюсь.
Советы бывалого релейщика → Как проводить анализ осциллограмм аварийных регистраторов → откуда ток 3Io
