11.33. Как распределяются токи на линии при замыкании на линии?

Подробности

Родительская категория: Библия РЗА

Категория: 11. РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ 0,4-35 кВ

В нормальном режиме при отсутствии замыкания на землю, под действием фазных напряжений через распределенные емкости каждой фазы токи подтекают в линию и затем к источнику питания, где складываясь под углом 1200, дают в сумме нуль при равных емкостях фазы. Ток в земле отсутствует, т. к. в каждой точке получаются три одинаковых тока сдвинутых под углом 120о.

При замыкании на землю произойдет перераспределение токов, к нормальным зарядным токам добавляются токи замыкания на землю, в неповрежденных фазах токи увеличиваются за счет повышения напряжения до линейного. В поврежденной фазе на участке линии от источника питания до места повреждения ток изменяет свою величину и направление, т. к. будет уже направлен к месту повреждения, и в этом же проводе будет проходить суммарный ток двух неповрежденных фаз. Соответственно появятся токи в земле под проводами. В разных точках линии токи отличаются по величине и направлению. Их величина также будет зависеть и от места замыкания на землю. Ток имеет максимальную величину в месте замыкания на землю, в то же время как его полная величина не зависит от места замыкания на землю, практически постоянна для данного участка сети.

Ток проходящий в земле будет равен сумме токов в проводах для каждой точки линии. В конце линии ток всегда будет равен нулю, за исключением случая, когда замыкание на землю происходит в конце линии.

Отметим только, что в линии с двухсторонним питанием емкостной ток будет оттекать от места повреждения в противоположные стороны к обоим источникам питания и через них в неповрежденные фазы. Следовательно, в неповрежденных фазах будет существовать точка токораздела, где емкостной ток будет равен нулю. Положение этой точки будет зависеть от расположения места замыкания на землю. Суммарный же емкостной ток не будет равен нулю ни в одной точке линии.

Если замыкание на землю возникло на короткой линии, то ток к месту замыкания на землю может быть соизмерим с подтекающим к шинам емкостным токам другой разветвленной линии. Если к шинам подсоединены еще линии, то их суммарный емкостной ток добавится в поврежденную линию и на ее участке от начала до места замыкания на землю ток увеличится на величину этой добавки. На эту же величину увеличится ток в месте замыкания на землю.

Активная составляющая тока замыкания на землю имеет величину порядка 2-5% значения емкостного тока. В момент включения выключателя на емкость сети через него пройдет первоначальный бросок емкостного тока замыкания на землю, достигающий пятикратной величины установившегося значения.[47].