ВДОСКОНАЛЕННЯ СИСТЕМИ ЗРИВУ ФЕРОРЕЗОНАНСНИХ ПРОЦЕСІВ В ЕЛЕКТРОМЕРЕЖАХ 10 КВ

Анотація

Розглянуто ферорезонансні процеси (ФРП) в електричних мережах 10 кВ з ізольованою нейтраллю, які виникають між ємністю мережі відносно землі та нелінійною індуктивністю заземлених первинних обмоток трансформаторів напруги (ТН) у момент ліквідації замикання фази на землю в електромережі. Здебільшого ФРП в електричних мережах самочинно згасають за декілька періодів промислової частоти. Але за певного співвідношення ємнісного струму замикання мережі та параметрів трансформаторів напруги ФРП може бути стійким (довготривалим) і призводити до термічного пошкодження первинних обмоток ТН та іншого електрообладнання. Тривалість такого ФРП обмежується часом спрацювання засобів з його недопущення (зриву), а за відсутності таких в мережі — часом до моменту пошкодження ТН чи зміни конфігурації електромережі. Для зривання стійких ФРП та захисту ТН від пошкоджень використовують пристрої захисту, дія яких спрямована на під’єднання гасильного опору до обмотки «розімкненого трикутника» ТН. Такий принцип реалізовано, зокрема, в пристроях типу ПЗФ, які експлуатуються в електромережах 10–35 кВ вже понад 25 років. За роки експлуатації пристроїв ПЗФ зафіксовано випадки неефективного зривання ФРП в мережі. Такі події відбувалися через зміни конфігурації мережі та відповідно зміну кількості працюючих ТН, обладнаних пристроями ПЗФ.

Досліджено ФРП в електричних мережах 10 кВ з різною кількістю працюючих ТН та визначено діапазони ємнісних струмів замикання на землю за яких ФРП є стійким. Встановлено, що кількості ТН в мережах 10 кВ відповідає свій діапазон ємнісних струмів замикання на землю. Зі збільшенням кількості ТН в мережі розширюються діапазони ємнісних струмів замикання на землю, за яких виникають стійкі ФРП.

Запропоновано метод зриву стійких ФРП в електричних мережах 10 кВ та досліджено його ефективність. Суть методу ґрунтується на короткочасному увімкненні у нейтраль силового трансформатора активного опору. Запропонований метод зривання стійких ФРП в електричних мережах 10 кВ з ізольованою нейтраллю, як показали дослідження, є ефективним незалежно від кількості ТН в мережі та їх типу, а також незалежно від того, чи встановлені на них пристрої зривання стійких ФРП чи відсутні. За результатами дослідження визначено оптимальне значення величини опору, підключення якого до нейтралі силового трансформатора призводить до зривання стійких ФРП. Розроблено принцип технічної реалізації розробленого методу «нейтраль силового трансформатора-резистор».