Znajdowanie uziemienia w sieci z izolowanym punktem neutralnym

W instalacjach elektrycznych o napięciu roboczym 6-35 kV z izolowany neutralny, w przypadku uszkodzenia lub przerwania izolacji, spadających przewodów itp. wystąpi zwarcie doziemne. Tryb jednofazowego zwarcia doziemnego w sieci z izolowanym przewodem neutralnym nie jest trybem awaryjnym. Tym samym nie nastąpi automatyczne odłączenie uszkodzonego odcinka od sieci elektroenergetycznej.

Ten tryb działania jest niebezpieczny dla izolacji sprzętu, ponieważ napięcia fazowe w tym przypadku znacznie wzrastają. To z kolei prowadzi do przebicia izolacji i przejścia z jednofazowego na dwufazowe zwarcie doziemne.

Ponadto zwarcie doziemne jest bardzo niebezpieczne dla ludzi, aw szczególności dla personelu obsługi (w przypadku zwarcia na terenie rozdzielni napowietrznej lub rozdzielnicy wnętrzowej). Jednocześnie istnieje duże prawdopodobieństwo porażenia prądem w wyniku propagacji prądów do ziemi (napięcie krokowe).

Dlatego też personel obsługujący dokonujący konserwacji instalacji elektrycznej musi jak najszybciej usunąć uszkodzenie, czyli ustalić miejsce uszkodzenia.

Istnieje kilka rodzajów zwarć doziemnych: zwarcie metalowe, zwarcie z niepełnym łukiem elektrycznym i zwarcie doziemne spowodowane uszkodzoną izolacją części pod napięciem.

Kontrola izolacji w instalacjach elektrycznych 6-35 kV odbywa się za pomocą:

— przekaźniki podnapięciowe, które są podłączone do napięć fazowych VT;

— przekaźniki napięciowe, które są zawarte w uzwojeniu otwartego trójkąta;

— przekaźniki prądowe, które są podłączone do wyjścia filtra prądu składowej zerowej;

— woltomierze do monitorowania stanu izolacji.

Odczyty woltomierza kontroli izolacji:

— w przypadku metalicznego zwarcia doziemnego: na uszkodzonej fazie urządzenie pokazuje „zero”, podczas gdy napięcie pozostałych dwóch faz wzrasta 1,73 razy, czyli jest równe napięciu sieci;

— w przypadku uziemienia przez łuk: na uszkodzonej fazie „zero”, na innych fazach napięcie wzrasta 3,5-4,5 razy;

— w przypadku uziemienia z powodu zmniejszonej rezystancji izolacji wskazania woltomierza kontroli izolacji są asymetryczne. Występuje tak zwana „nierównowaga” faz sieci.

W zależności od zaimplementowanego schematu monitorowania stanu izolacji, sygnalizacja „zwarcia doziemnego” realizowana jest ze wskazaniem określonej uszkodzonej fazy lub braku wykrycia fazy. W tym drugim przypadku uszkodzona faza jest określana na podstawie odczytów kilowoltomierzy do monitorowania izolacji jednego lub drugiego odcinka sieci.W obu przypadkach konieczne jest zapisanie wskazań woltomierzy kontrolujących stan izolacji.

Posiada również wyzwalacz sygnału fałszywej masy.

Wymieńmy główne przyczyny fałszywego wyzwalania sygnału doziemnego w sieci 6-35 kV:

— znaczna różnica pojemności faz względem ziemi;

— niepełne odłączenie faz transformatora;

— podłączenie do odcinka sieci innego nieskompensowanego odcinka sieci, w tym automatycznego (współpraca z ATS);

— przerwa w fazie (przepalony bezpiecznik) po stronie NN lub NN transformatora mocy. W takim przypadku wystąpi niewielka nierównowaga napięcia;

— zanik fazy (przepalone bezpieczniki, wyzwolenie wyłącznika lub inna przyczyna) przekładnika napięciowego, którego zadaniem jest kontrola izolacji tego odcinka sieci.W przypadku zaniku fazy po stronie NN jedna faza pokaż zero, a pozostałe dwie fazy napięcia. W przypadku zaniku fazy po stronie wysokiego napięcia (WN) odczyty urządzeń monitorujących stan izolacji będą asymetryczne. Jednocześnie trudno jest określić, czy bezpiecznik się przepalił, czy nie, zgodnie z odczytami przyrządów, ponieważ zniekształcenie jest nieznaczne.

Rozważ przypadek niewielkiej niezrównoważenia faz (fałszywe wyzwolenie sygnału masy). Gdy przepali się bezpiecznik po stronie wysokiego VT, na krótko pojawia się sygnał masy, po czym obserwuje się niewielką asymetrię napięć fazowych i liniowych. Przyczyną tej asymetrii mogą być doskonałe pojemności faz względem ziemi, niezrównoważone obciążenie użytkownikami.

W takim przypadku można spróbować sekwencyjnie rozłączać połączenia, które są zasilane przez tę sekcję sieci (sekcję lub układ magistrali). Jeżeli wskazania urządzeń monitorujących stan izolacji nie zmieniają się, to istnieje duże prawdopodobieństwo, że przyczyną takiej asymetrii napięć jest przepalony bezpiecznik po stronie WN przekładnika napięciowego.

Działania personelu obsługi instalacji elektrycznej w celu znalezienia miejsca zwarcia do „masy”.

Znalezienie zwarcia jednofazowego odbywa się za pomocą specjalnego urządzenia lub metodą naprzemiennych wyłączeń. W takim przypadku przeprowadzane jest alternatywne rozłączenie połączeń zasilanych przez odcinek magistrali (systemu), gdzie VT wskazuje na obecność usterek, a także połączenie odcinków sieci elektrycznej, która jest elektrycznie podłączona do tej magistrali (system).

Jeżeli po zerwaniu linii sygnał do masy zanikł, oznacza to, że na tej linii nastąpiło zwarcie do masy. To podłączenie można uruchomić dopiero po ustaleniu przyczyny zwarcia jednofazowego.

Jeżeli uszkodzonego odcinka nie można wykryć metodą naprzemiennych przerw w połączeniach wychodzących, to należy rozłączyć wszystkie połączenia odcinka sieci, na którym pojawiła się „masa”, upewnić się, że został usunięty sygnał zwarcia jednofazowego . Następnie musisz kolejno włączać połączenia wychodzące. Jeżeli załączenie jednej z linii wyjściowych zbiegnie się w czasie z pojawieniem się sygnału do masy, to połączenie to należy rozłączyć i nie uruchamiać do czasu wyjaśnienia przyczyny wyzwolenia sygnału do masy.

W związku z tym, jeśli „masa” wystąpi, gdy łącze naprawcze zostało wcześniej włączone, połączenie to musi zostać natychmiast przerwane.

Zdarzają się również sytuacje, w których przy rozłączeniu wszystkich linii wyjściowych sygnał masy nie jest eliminowany. Oznacza to, że wystąpiła awaria urządzeń rozdzielni np. w rejonie od transformatora mocy do odcinka szyn zbiorczych włącznie. Przede wszystkim należy ustalić, czy usterka dotyczy odcinka magistrali, czy innych urządzeń (wyłącznik główny, magistrala od transformatora mocy do wyłącznika głównego).

Aby to zrobić, wyłącz przełącznik wejściowy tej sekcji, włącz przełącznik sekcji. Jeśli w sekcji, do której ta sekcja sieci jest podłączona, pojawi się sygnał „uziemiony”, oznacza to, że usterka dotyczy sekcji magistrali. Uszkodzoną sekcję należy wyjąć do naprawy, aby naprawić uszkodzenie.

Jeśli nie ma sygnału „uziemienie”, usterka jest zlokalizowana w sekcji od transformatora mocy do przełącznika wejściowego sekcji. W takim przypadku konieczne jest sprawdzenie wyposażenia tej sekcji rozdzielnicy pod kątem uszkodzeń. Jeśli powodem jest „ziemia”. uszkodzenie izolacji, wtedy najprawdopodobniej wizualne wykrycie uszkodzenia nie będzie możliwe.

Aby znaleźć usterkę, konieczne jest zabranie tej sekcji rozdzielnicy do naprawy. Ustalenie wady izolacji odbywa się za pomocą badań elektrolaboratoryjnych sprzętu.