Szigetelés felügyelet szigetelt nullával rendelkező hálózatokban

Az izolált vagy földelt nullával rendelkező hálózatokban normál működés közben mindhárom fázis feszültsége a földre egyenlő a fázisfeszültséggel.

Egyfázisú földzárlat esetén a hibás fázis feszültsége a földre nulla lesz, a hibás fázisoké pedig fázisról fázisra nő. Ebben az esetben a fázisok közötti feszültségek nem változnak. Az ilyen hálózatok továbbra is üzemben maradhatnak, mivel a károkat nehéz észlelni. A hosszú távú működés ebben az üzemmódban elfogadhatatlan, mert az ép fázis szigetelésének véletlen megsemmisülése esetén nemkívánatos következményekkel járó kétfázisú rövidzárlat lép fel.

Az 1 kV-ig terjedő feszültségű hálózatok szigetelési állapotának ellenőrzésére három voltmérőt használnak, amelyek csillagba vannak csatlakoztatva, amelynek nullapontja földelve van (1. ábra, a).

Rizs. 1.Egypólusú földzárlat két helyen: szigetelésvezérlés voltmérőkkel, a — vezetékcsatlakozás áramváltóval, b — relévédelem, c — szigetelésvezérlés voltmérőkkel, d — szigetelésvezérlés riasztórelével, Q — kapcsoló, KA — relé áram, KL — közbenső relé, SQ — megszakító segédérintkező, YAT — megszakító kioldó mágnesszelep, KH — jelrelé, V — voltmérő, R — ellenállás.

V hálózatok izolált semleges A szigetelés szabályozása egyszerű három voltmérővel. A voltmérők egy háromfázisú három tekercses feszültségtranszformátor fő szekunder tekercsének kivezetéseihez csatlakoznak. Ugyanerre a célra egyfázisú feszültségtranszformátorok is használhatók.

Az 1 kV feletti feszültségű hálózatokban a felügyeletre NTMI feszültségtranszformátort használnak, amely két szekunder tekercses. Az egyik csillagba kapcsolt tekercs a feszültség mérésére szolgál, a második tekercs nyitott deltában van csatlakoztatva aΔ – HCΔ – kapcsokkal a szigetelésvezérléshez szigetelésvezérlő relé beépítésével.

E reléként feszültségrelét használnak. A jelre ható KV (2. ábra).

Rizs. 2. Leválasztási vezérlési sémák váltakozó áramú áramkörökben szigetelt nullával rendelkező hálózatban: O, A, B, C – tekercsek, V – voltmérő, T – NTMI transzformátor, KV – leválasztó vezérlő relé

Normál üzemmódban ennek a tekercsnek a kivezetésein a feszültség közel nulla. A primer hálózat bármely fázisának földelésekor a feszültségszimmetria megsérül, és a nyitott deltában csatlakoztatott tekercsen a feszültségrelé működtetéséhez elegendő feszültség jelenik meg, amely meghibásodást jelez.

Fázisszigetelés meghibásodása esetén (földzárlat) az adott fázis voltmérője lecsökken, a másik két sértetlen fázis feszültségmérője pedig nő. Fém földzárlat esetén a sérült fázis voltmérője nullát mutat, a többi fázison pedig 1,73-szorosára nő a feszültség és a voltmérők vonali feszültségeket mutatnak.

Az alállomás kezelője a jelzőberendezések működésén keresztül is megismerheti a fázisleválasztás megsértését. Egy N szigetelésfigyelő relét jelzőeszközként használnak, amely az NTMI feszültségtranszformátor járulékos szekunder tekercsének kapcsaihoz csatlakozik egy nyitott delta áramkörben. Amikor ennek a tekercsnek a kivezetésein földelés történik, nulla sorrendű 3U0 feszültség lép fel, a H relé bekapcsol és jelet ad (3. ábra).

Azokban a hálózatokban, ahol a kapacitív áramok kompenzálása a földre ívelnyomó reaktorokkal történik, a fázis-föld jelzőberendezések az ívreaktor jeltekercsére vagy a földelt kimenetére szerelt áramváltóra csatlakoznak. Ehhez a tekercshez köthető egy jelzőlámpa, ami világít, ha földzárlat lép fel a hálózatban. A jelzőlámpa közvetlenül az ívelnyomó reaktor szakaszoló hajtásába van beépítve.

Rizs. 3. A szigetelés állapotának szabályozása leválasztott nullával rendelkező hálózatokban: 1 — teljesítménytranszformátor; 2 — feszültségmérő transzformátor; H – feszültségrelé

Földhibák keresése

Leválasztott nullával és kapacitív áramok kompenzációjával rendelkező hálózatokban lehetőség van a hálózat működtetésére földzárlat esetén is.A hálózat sértetlen fázisokon, megnövelt feszültséggel történő hosszú távú üzemeltetése azonban növeli a baleset valószínűségét, a vezeték elszakadása és a földre hullása veszélyt jelent az emberekre. Ezért a fázis-föld hiba észlelése és megszüntetése a lehető leggyorsabban megtörténik. A hálózatban található egyszerű földjelző eszközök nem tudják meghatározni a fázis-föld helyzetét, mivel a hálózat minden szakasza elektromosan össze van kötve az alállomás gyűjtősínein keresztül.

Az USZ-2/2, USZ-ZM szelektív jelzőberendezések a földelt elektromos áramkör meghatározására szolgálnak. Ezek az eszközök általában magasabb harmonikus szűrőt és tárcsát tartalmaznak. A harmonikus szűrő 50 vagy 150 Hz frekvencián működik (50 Hz a kapacitív áramok kompenzációja nélküli hálózatoknál, 150 Hz a kapacitív áramok kompenzációjával rendelkező hálózatoknál).

A jelzőberendezés az alállomás vezérlőpultjára vagy a b — 10 kV kapcsolóberendezés folyosójára van felszerelve, és a kábelvonalak nulla sorrendű áramváltós (TTNP) áramkörei vannak rákötve (4. ábra).

A riasztóberendezés beállítása (vezérlés ellenőrzése) normál hálózati működés közben (földelés nélkül) történik úgy, hogy a készülékkel 150 Hz-es frekvencián mérik a magasabb harmonikus áramok és a kiegyensúlyozatlan áramok szintjét. Az eszköz leolvasásait ezekkel a jelzőkkel hasonlítja össze, ha megszakadt linket talál.

Ha stabil földzárlat lép fel a hálózatban, az alállomás kiszolgáló személyzete egymás után megméri a magasabb harmonikus áramokat az összes kapcsolaton, és kiválasztja azt a kapcsolatot, ahol a legnagyobb az áram.

Rizs. 4.Egyfázisú földzárlat jelzési séma USZ használatával

A sérült csatlakozás megállapítása után intézkedéseket tesznek a földzárlat helyének megtalálására és eltávolítására. A HSS-eszközök lehetővé teszik a meghibásodott kapcsolat manuális azonosítását. A közelmúltban azonban olyan eszközöket fejlesztettek ki, amelyek automatikusan meghatározzák a stabil fázis-föld hibakapcsolatot, és telemechanikus csatornákon továbbítják az információkat az elektromos hálózatok diszpécser irodájába. Kifejlesztettek egy KSZT-1 (újabban KDZS) típusú földzárlatjelző készletet, amelyet széles körben alkalmaznak.

ábrán látható a KSZT-1 (KDZS) készülék egyszerűsített blokkvázlata. 5.

Az eszköz szerkezetileg három fő blokkból áll:

— BL logika,

- kommutáció K

— UM jelzés.

Ez utóbbit az erőátviteli hálózatok diszpécserállomásán telepítik. Az alállomáson BL és K blokkok vannak felszerelve.

Ha a hálózatban földzárlat lép fel, a feszültségtranszformátor tekercséből a 3U0 nulla sorrendű feszültség a BNNP nulla sorrendű feszültségblokkjára kerül, és ha az érték meghaladja a megadott beállítást, bekapcsolja a BL logikai blokkot. A logikai blokk vezérli a K elektronikus kapcsoló működését, amely szekvenciálisan egyenirányítja a nulla sorrendű TTNP áramváltókat.

A TTNP lekérdezés végén a logikai blokkban kerül meghatározásra a legmagasabb szintű magasabb harmonikusokkal való kapcsolat, melynek számát bináris decimális kódban továbbítja a KP-DP telemechanikus eszköz a vezérlőközpontba. A vezérlőközpontban ezt a jelet egy dekóderben alakítják át az UN kijelzőjén megjelenő kétjegyű számmá, amivel a diszpécser vizuálisan meghatározza a földelés számát.A földzárlat megszűnésekor az egész készülék automatikusan visszatér eredeti helyzetébe.

Rizs. 5. A KSZT-1 készülék blokkvázlata (KDZS)

A diszpécsernek lehetősége van a „Reset” gomb megnyomásával ismét lehívni a megszakadt linkre vonatkozó információkat, emellett a készülék lehetővé teszi az alállomási kezelőszemélyzet számára, hogy a TTNP kézi lekérdezésével megszakadt linket keressen. Ennek az eszköznek a használata jelentősen csökkentheti a sérült hálózati szakasz felkutatásának idejét, és csökkentheti a károsodások kialakulásának valószínűségét.