6.12. Какие процессы происходят в сети 0,4кВ при перенапряжении в питающей сети 6-10 кВ?

Подробности

Родительская категория: Библия РЗА

Категория: 6. ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ ПОДСТАНЦИЙ

Короткое замыкание – это металлическое соединение двух или более токоведущих частей электроустановки, находящихся под напряжением, при котором возникают большие токи, отключаемые защитой. При правильной эксплуатации сетей и надежной их защите пожар при металлическом КЗ маловероятен. При пробое изоляции это не металлическое замыкание, а замыкание через сопротивление в месте повреждения. Оно-то и создает условия для возникновения пожара, т. к. в этом месте из-за нагрева, изоляция провода загорается.

В сетях здания возникают перенапряжения большой кратности, причем чаще всего в сетях 0,4 кВ с заземленной нейтралью при однофазных КЗ на корпус питающего трансформатора на стороне 6-10 кВ. При замыкании фазы на корпус трансформатора 6-10 кВ возникает ток переходного процесса. В результате на зеземлителе и нейтрали трансформатора появляется напряжение Uо. При больших его значениях в сети вторичного напряжения возникает перенапряжение, которое приводит к опасным последствиям. В первый момент перенапряжений напряжение на сопротивлении заземлителя нейтрали не зависит от значения этого сопротивления и определяется начальной фазой φ. В самом неблагоприятном случае, когда φ = ±π/2 напряжение на заземлителе достигает амплитуды фазного напряжения сети. Так, для Uн = 6 кВ Uо(0) = 4,9 кВ, а для 10 кВ Uо(0) = 8,2 кВ.

Если не учитывать фазные напряжения в сети 0,4 кВ, которые намного меньше импульсов Uо на всех трех фаз и на нулевом проводе будет иметь место один и тот же потенциал относительно земли Uо.

Поскольку разность потенциалов между проводами в сети 0,4 кВ равно нулю, то в этих условиях не могут возникать и пробои изоляции между ними, а следовательно, не могут появиться и токи КЗ приводящие к срабатыванию защиты от КЗ. При повреждении изоляции в фазе сети на стороне 6-10 кВ трансформатора с заземленным корпусом возникает переходной процесс. В первый момент (при t=0) на сопротивлении заземлителя трансформатора возникает импульс напряжения Uо, который может достигать амплитудного значения фазного напряжения сети 6-10 кВ. Этот импульс передается через общее для высокого и низкого напряжения сопротивление заземлителя в сети 0,4 кВ, которая оказывается под высоким напряжением относительно земли. В этих условиях появляются высокотемпературные электрические дуги (t≈ 3000ºС) между проводами сети 0,4 кВ и заземленными металлическими частями здания. Эти дуги мгновенно воспламеняют горючие материалы здания по всей его площади и даже на разных этажах.[45].