Назначение устройств релейной защиты и предъявляемые к ним требования, страница 6

Чаще всего происходят однофазные КЗ (К(1)) - примерно в 65% всех случаев, двухфазные на землю (К(1.1)) и двойные КЗ (К(1.1)_дв) - в 20%, двухфазные - в 10%, трехфазные - в 5%. Двойные КЗ учитываются при выполнении РЗ сетей до 35 кВ, работающих с изолированными или заземленными через дугогасящие реакторы (ДГР) нейтралями. Пробои на землю изоляции одной фазы на землю в сети с изолированными или заземленными через ДГР нейтралями принято называть не коротким замыканием, а просто замыканием на землю (К(1)_з).    

Ниже рассматриваются основные виды повреждений в сетях до 35 кВ (включительно) и в сетях 110 кВ и выше. Более сложные виды повреждений представляют собой сочетание простых (например, однофазное КЗ с разрывом фазы).  

Переходные сопротивления в месте КЗ

Переходные сопротивления в месте повреждения оказывают существенное влияние на электрические величины, что отражается на поведении УРЗ. Это необходимо учитывать при выполнении УРЗ и выборе параметров их настройки.

При междуфазных замыканиях переходные сопротивления - это эквивалентные активные сопротивления электрических дуг, вольт - амперные характеристики которых резко нелинейны. С точки зрения влияния на поведение УРЗ немаловажное значение имеет то обстоятельство, что сопротивление дуги (R_д) имеет наименьшее значение в первые периоды после возникновения повреждения, когда ток (I_д - действующее значение, А) максимален, а длина дуги (l_д, м) минимальна (R_д » 1050 l_д / I_д Ом) [1]. Под влиянием ряда факторов (ветер, электродинамические усилия и т. д.) дуга быстро удлиняется, а сопротивление ее возрастает. Последнее, очевидно, имеет значение для УРЗ, работающих со значительными выдержками времени. При однофазных КЗ переходное сопротивление зависит от характера повреждения, типа опор и способа заземления грозозащитного троса. Так, при перекрытии фазы ЛЭП на опору R_п  определяется сопротивлением заземления опоры (при отсоединенных тросах, металлических и железобетонных опорах в летнее время в зависимости от значения удельного сопротивления земли не более 5-20 Ом). На ЛЭП 220 кВ и выше в случаях, когда крепление тросов выполняется на изоляторах с шунтирующими искровыми промежутками с заземлением на анкерном промежутке в одном месте, R_п  резко увеличивается по сравнению со случаем глухого заземления троса на каждой опоре. Небольшие значения R_п  характерны для КЗ на землю в системах с глухозаземленными нейтралями в пределах распредустройств ЭС и ПС, так как сопротивление заземляющих устройств не должно превосходить 0,5 Ом.  

В общем случае КЗ происходят через неодинаковые по значению R_п , что вносит усложнение в расчет токов и напряжений, подводимых к УРЗ. Для упрощения на практике отдельные R_п  в зависимости от вида повреждения принимаются равными нулю, бесконечности или равными между собою.  При трехфазном КЗ, в частности, R_{п А} =  R_{п С}, R_{п В} = 0 (рис. 2-1).

В дальнейшем предполагается, что поведение УРЗ определяется периодическими составляющими промышленной частоты подводимых к нему токов (I_з) и напряжений (U_з) , а также углом сдвига их по фазе (j_з). Соотношения между электрическими величинами при различных видах КЗ с целью упрощения рассматриваются для ненагруженной линии с односторонним питанием в начальный момент повреждения. Для установления правильных фазных соотношений учитываются активные сопротивления элементов ЭЭС и переходные сопротивления в месте КЗ. Источник питания представляется в виде блока СГ - трансформатор со схемой соединения обмоток У/Д (рис. 2-2) и одинаковыми значениями эквивалентных сопротивлений прямой и обратной последовательности. Индуктивное сопротивления трансформатора нулевой последовательности принимается равным сопротивлению прямой последовательности, что, строго говоря, справедливо только для группы из однофазных трансформаторов.    

Трехфазное короткое замыкание