Мультичастотний метод захисту від замикань фази на землю в компенсованих електричних мережах

Abstract

За допомогою математичної моделі компенсованої електричної мережі виконано аналіз струмів і напруг нульової послі-довності при замиканнях фази на землю і показано, що в них під час перехідного процесу виникають вищі гармонійні складові, які обумовлені розрядом ємностей ушкодженої фази, дозарядом ємностей неушкоджених фаз, а також зрос-танням струму реактора в нейтралі мережі. Показано, що незалежно від ступеня компенсації реактором ємнісного струму промислової частоти, реактивна потужність для гармонічних складових струмів і напруг з частотою в два рази і більше промислової, є додатною для ушкодженого приєднання і від’ємною для неушкоджених. Це прийнято за основу в розробленому методі захисту направленої дії, в якому при замиканнях фази на землю спочатку визначають похідні струмів і напруг нульової послідовності, що зменшує вплив аперіодичних складових і підсилює складові вищих гармонік, а потім за допомогою перетворення Фур’є знаходять комплексні значення для ряду найбільш впливових гар-монійних складових, більших за першу. За допомогою отриманих складових струмів і напруг для кожної частоти зна-ходять реактивну потужність, і якщо їх сума перевищує задану, то спрацьовує вихідний орган захисту. Достовірність розробленого методу захисту підтверджено результатами математичного моделювання і перевіркою роботи дослідно-го зразка на лабораторному стенді.