Меню

Как правильно установить ттнп на кабель

Что такое токовая защита нулевой последовательности?

В высоковольтных сетях из-за каких-либо повреждений может нарушаться нормальная работа электроустановок. Достаточно частое повреждение – замыкание на землю, при котором возникает угроза как человеческой жизни за счет растекания потенциала, так и оборудованию за счет нарушения симметрии в сети. Чтобы предотвратить возможные последствия от таких повреждений на подстанциях и в других устройствах применяют токовую защиту нулевой последовательности (ТЗНП).

Что такое нулевая последовательность?

Преимущественное большинство сетей получают питание по трехфазной системе. Которая характеризуется тем, что напряжение каждой фазы смещено на 120º.

Рис. 1. Форма напряжения в трехфазной сети

Как видите из рисунка 1 на диаграмме б) показана работа сбалансированной симметричной системы. При этом если выполнить геометрическое сложение представленных векторов, то в нулевой точке результат сложения будет равен нулю. Это означает, что в системах 110, 10 и 6 кВ, для которых характерно заземление нейтралей трансформаторов, при нормальных условиях работы, какой-либо ток в нейтрали будет отсутствовать. Также следует отметить, что геометрически смена фаз может подразделяется на такие виды:

Для первых двух вариантов угол сдвига будет составлять 120º.

Рис. 2. Прямая, обратная и нулевая последовательность

Посмотрите на рисунок 2, здесь нулевая последовательность, в отличии от двух других, показывает, что векторы имеют одно и то же направление, но их смещение в пространстве между собой равно 0º. Подобная ситуация происходит при однофазном кз, при этом токи двух оставшихся фаз устремляются в нулевую точку. Также эту ситуацию можно наблюдать и при междуфазных кз, когда две из них, помимо нахлеста, попадают еще и на землю, а в нуле будет протекать ток лишь одной фазы.

При возникновении трехфазных кз в нейтрали обмоток ток не будет протекать, несмотря на аварию. Потому что токи и напряжения нулевой последовательности по-прежнему будут отсутствовать. Несмотря на то, что фазные напряжения и токи в этой ситуации могут в разы возрасти, в сравнении с номинальными.

Принцип работы ТЗНП

Практически все релейные защиты, действие которых отстраивается от появления токов нулевой последовательности, имеют схожий принцип. Рассмотрите вариант такой схемы, демонстрирующей действие защиты.

Принципиальная схема простейшей ТЗНП

Здесь представлен вариант включения реле тока Т, которое подключается ко вторичным обмоткам трансформаторов тока (ТТ), собранных в звезду. В данной ситуации нулевой провод от звезды обмоток трансформаторов отфильтровывает составляющие нулевой последовательности, в случае их возникновения. При условии, что система работает симметрично, обмотки реле Т будут обесточенными. А при условии, что в одной из фаз произойдет замыкание на землю, ТТ отреагирует на это, из-за чего по нулевому проводу потечет ток. Это и будет та самая составляющая нулевой последовательности, из-за которой произойдет возбуждение обмотки реле Т.

После чего происходит выдержка времени, определяемая параметрами реле В. При истечении установленного промежутка времени токовая защита посылает сигнал на соответствующую коммутационную установку У. Которая и производит отключение трехфазной сети. Более сложные варианты схемы могут включать и реле мощности, которое позволяет отлаживать работу защиты по направлению.

В случае междуфазных повреждений симметрия не нарушиться, а лишь измениться величина токов. А ТТ будут продолжать компенсировать токи, стекающиеся в нулевой провод. Преимущество такой схемы заключается в том, что при максимальных рабочих токах, все равно не будет срабатывать защита, поскольку будет сохраняться симметрия.

Читайте также:  Видео как установить макрос на простую мышку

Но при существенном отличии в магнитных параметрах измерительных трансформаторов, произойдет дисбаланс в системе, и по нулевому проводнику будет протекать ток небаланса. Что может обуславливать ложные срабатывания токовой защиты даже в тех сетях, где соблюдается номинальный режим питания.

Правила подборки трансформаторов тока.

С целью снижения небаланса, влияющего на правильность срабатывания токовой защиты, подбирают такие ТТ, у которых вторичные токи не создадут перетоков. Для чего они должны соответствовать таким требованиям:

К их вторичным цепям запрещено подключать еще какую-либо нагрузку, приводящую к искажению кривой намагничивания хотя бы в одном ТТ. Поэтому на практике при возникновении токов срабатывания от симметричной системы рекомендуют подвергать замене не один и не два, а все три трансформатора одновременно.

Область применения

Токовая защита, способная отреагировать на появление нулевой последовательности, нашла достаточно широкое применение в линиях с заземленной нейтралью. Так как в них токи коротких замыканий достигают наибольших величин. А вот при изолированной нейтрали ее установка нецелесообразна, поэтому ТЗНП в них не используют. Сегодня установки ТЗНП находят широкое применение:

Выбор уставок для ТЗНП

Для обеспечения ступенчатого принципа вывода линии, токовая защита, контролирующая появление нулевой последовательности в цепях, должна соответствовать селективности срабатывания. Здесь под селективностью понимается последовательное отключение определенных участков цепи, в зависимости от их значимости, с целью определения места повреждения или выделения поврежденного промежутка. Для этого выбираются соответствующие уставки срабатывания по времени для защиты. Рассмотрите пример выбора уставок на такой схеме.

Пример выбора уставок

Как видите, ТЗНП в данном случае отстраивается по тому же принципу, что и максимальная токовая защита, но с меньшей величиной выдержки времени. В этом примере каждая последующая ступень защиты выдерживает временную задержку на промежуток Δt больше, чем предыдущая. То есть время срабатывания первой токовой отсечки, в сравнении со второй будет рассчитываться по формуле: t1 = t2+ Δt. А время срабатывания второй по отношению к третей будет составлять t2 = t3+ Δt. Таким образом каждое последующее реле выполняет функцию резервной защиты.

Если обмотки преобразовательных устройств включаются по системе звезда – треугольник, а также звезда – звезда, ТЗНП первичных и вторичных цепей не совпадают. Из-за того, что замыкание в линиях высокого напряжения не обязательно вызовет появление составляющих нулевой последовательности в низких обмотках и питаемой ими цепи. Так как селективность ТЗНП для каждой из них должна выстраиваться независимо, на практике должна обеспечиваться их независимая работа.

Такая система ступенчатых защит позволяет минимизировать дальнейший переход повреждения на другие участки сети и силовое оборудование. А также помогает вывести из-под угрозы персонал, обслуживающий эти устройства. Главное требование к токовой защите – предотвращение ложных коммутаций по отношению к соответствующей зоне срабатывания.

Практическая реализация ТЗНП

Сегодня токовая защита, реагирующая на возникновение нулевой последовательности, может реализовываться микропроцессорными установками и посредством реле. В большинстве случаев устаревшие реле повсеместно заменяются на более новые версии токовой защиты. Но, помимо ТЗНП настраиваются в работу дистанционные, дифференциальные защиты и прочие устройства. Чья работа основывается как на симметричных составляющих, так и на других параметрах сети.

Помимо этого, в своем классическом исполнении ТЗНП не имеет возможности определять место повреждения. То есть для нее не имеет значение, в каком месте произошел обрыв. Поэтому для определения направления, в котором ток протекает по направлению к земле, применяют направленную защиту. Такая система отстраивается не только на токах, а и на напряжении, возникающем от нулевой последовательности. Данные величины подаются с трансформаторов напряжения, включенных по системе разомкнутого треугольника.

Читайте также:  Как правильно установить дополнительную видеокарту

Схема работы направленной защиты

При замыкании в зоне резервирования токовой защиты к одной из обмоток реле мощности поступает напряжение, а на вторую обмотку поступает ток нулевой последовательности, используемый для токовой защиты. При условии, что вектор мощности направлен в линию, реле мощности разблокирует срабатывание токовой защиты. В противном случае, когда направление мощности указывает, что неисправность произошла на другом участке, реле мощности продолжит блокировать срабатывание токовой защиты.

Сегодня практическая реализация такой защиты выполняется посредством микропроцессорных блоков REL650 или на реле ЭПЗ-1636. Каждый, из которых уже включает в себя и токовую отсечку, и дистанционную защиту, и пусковое реле для возобновления питания.

Видео в дополнение к написанному

Источник

Объявления

Если вы интересуетесь релейной защитой и реле, то подписывайтесь на мой канал

Монтаж ТТНП

Чтобы отправить ответ, вы должны войти или зарегистрироваться

Сообщений 9

1 Тема от RIN 2016-10-28 11:31:01

Тема: Монтаж ТТНП

Сх монтажа ТТНП.doc 300 Кб, 85 скачиваний с 2016-10-28

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

2 Ответ от L1nX 2016-10-28 12:00:43 (2016-10-28 12:05:47 отредактировано L1nX)

Re: Монтаж ТТНП

С точки зрения учета тока нулевой последовательности верно. в первом случае мы компенсируем ток, который протекает по экрану кабеля путем его обратной прокладки через ТТНП. Во втором случае ток экрана замыкается до того как он пройдет через ТТНП и соответственно магнитного потока в ТТНП он никакого не создает. Единственная разница в этих случаях это близость расположения жил фаз друг к другу и их симметрия относительно центра окна ТТНП.

3 Ответ от RIN 2016-10-28 12:05:51

Re: Монтаж ТТНП

А что, тогда для второго случая жилы должны быть расположены симметрично? Мы на это внимания не обращали.

4 Ответ от L1nX 2016-10-28 12:10:20 (2016-10-28 12:08:19 отредактировано L1nX)

Re: Монтаж ТТНП

чем ближе фазы расположены относительно центра, тем точнее измеряется ток НП. Если же сердечник сделан из обычной электротехнической стали и ток НП имеет маленькое значение то эта погрешность практически незаметна)

Добавлено: 2016-10-28 14:10:20

сам ТТНП по своему принципу действия я бы не стал называть трансформатором)) более подходящее для него название это фильтр нулевой последовательности)

5 Ответ от RIN 2016-10-28 12:15:01

Re: Монтаж ТТНП

Я нарисовал ТЗЛ, но по второму варианту встречал импортные ТТНП с окном для жил наверное в раза 4 больше чем у ТЗЛ.
И не обращали на симметричность жил внимания. Это критично?

6 Ответ от L1nX 2016-10-28 12:37:54 (2016-10-28 12:38:31 отредактировано L1nX)

Re: Монтаж ТТНП

бублики с большим окном как правило имеют Ктт=470/1 (это Schneider Electric CSH 120, CSH 200, GO110, ТЗЛМ-110, ТЗЛМ-200 ТЗЛМ-600 и др.). Из-за плохой центровки нарушается баланс МДС, в случае чего можно получить повышенный небаланса по току при повышенных токах (пуск двигателя, бросок тока намагничивания, КЗ и т.п.)

7 Ответ от GRadFar 2016-10-28 20:19:55

Re: Монтаж ТТНП

8 Ответ от suncov_di 2016-10-28 21:35:44

Re: Монтаж ТТНП

Расположению жил в ТТНП поможет простой опыт.
Сделайте петлю из куска провода, просуньте в «бублик» и подайте ток от любого доступного источника, близкий к ожидаемому току нагрузки.
Перемещая 2 провода в окне бублика и измеряя вторичный ток, можно попытаться понять закономерность появления 3Iо от геометрии проводников.
Я этот опыт делал и ничего не понял- есть какие-то «аномальные» положения, вызывающие появления тока небаланса, так же внезапно исчезающие.
С трехфазной системой опыты провести не было подходящего аппарата.

Читайте также:  Как установить систему слежения на телефон мегафон

9 Ответ от In-e 2016-10-29 17:10:09

Re: Монтаж ТТНП

+1
Второй метод невыполнение требований производителя, например, п. 2.4. данного РЭ:

2.4 Не допускается отсутствие брони на кабеле в месте прохождения его через окно трансформаторов.

Источник

Объявления

Если вы интересуетесь релейной защитой и реле, то подписывайтесь на мой канал

ТТ нулевой последовательности в кабельных сетях 10кВ (Страница 1 из 2)

Чтобы отправить ответ, вы должны войти или зарегистрироваться

Сообщений с 1 по 20 из 23

1 Тема от medved.xx 2017-12-18 12:18:33

Тема: ТТ нулевой последовательности в кабельных сетях 10кВ

2 Ответ от doro 2017-12-18 13:12:24

Re: ТТ нулевой последовательности в кабельных сетях 10кВ

3 Ответ от evdbor 2017-12-18 15:45:10 (2017-12-18 18:41:55 отредактировано evdbor)

Re: ТТ нулевой последовательности в кабельных сетях 10кВ

все шесть жил не проходят, возможности заменить на «бублик» с большим диаметром нет!

На каждые 3 кабеля (3 фазы) лучше иметь свой «бублик».

возможности заменить на «бублик» с большим диаметром нет!

ТТНП для одножильных кабелей выпускает СЗТТ см. Кабели из сшитого полиэтилена
О защите от ОЗЗ пучков кабелей см. статью: http://www.news.elteh.ru/arh/2005/32/07.php

Решили установить три «бублика», по одному в каждую фазу:

Так у Вас Нормальный фильтр токов нулевой последовательности не получится.

И не только.
Для СПЭ кабелей «СТО 56947007-29.060.20.020-2009 Методические указания по применению силовых кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на напряжение 10 кВ и выше» рекомендуют выполнять защиту от ОЗЗ с действием на отключение.
См. также обсуждения:
Кабели из сшитого полиэтилена
ОЗЗ пучка кабелей
Кабель СПЭ замыкание на землю
Трансформаторы тока нулевой последовательности

4 Ответ от hoh525 2017-12-18 16:25:28

Re: ТТ нулевой последовательности в кабельных сетях 10кВ

три «бублика», по одному в каждую фазу

5 Ответ от medved.xx 2017-12-18 17:29:32 (2017-12-18 17:30:34 отредактировано medved.xx)

Re: ТТ нулевой последовательности в кабельных сетях 10кВ

Не так давно где то года 3 назад, была такая же ситуация ячейка КСО-285 для ТР-Р 1000кВа/10/0,4кВ, кабель из сшитого полиэтилена каждая жила в свой ТТ «бублик», в тот раз защиту проверял сам все работало без проблем, до сих пор общаюсь с энергетиком объекта, претензий пока не слышал. Был случай отгорела одна фаза «пробила концевая заделка в шейке» на трансформаторе защита отработала четко, ни что не сгорело. Рис-1.
В данном случае РЗА налаживаю не сам, а служба РЗА тоже не может сказать однозначно можно или нельзя.

Рис.-2. Согласен, при возникновении перекоса по фазам может быть ложное срабатывание, но с одной стороны перекос между фазами в 15а. по высокой стороне это мне кажется редкость.

photo_2017-12-18_19-03-39.jpg 43.93 Кб, 5 скачиваний с 2017-12-18

ТТ ОЗЗ.jpg 31.79 Кб, 2 скачиваний с 2017-12-18

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

Источник