Defecțiuni la pământ monofazate (OSZ) - aceasta este o astfel de deteriorare a liniilor electrice , în care una dintre fazele unui sistem trifazat se închide la pământ sau la un element conectat electric la pământ. SPE-urile sunt un tip foarte comun de defecțiuni, defecțiunile la pământ monofazate reprezintă 70-90% din defecțiunile electrice. [1] .
Prin ea însăși, transmiterea energiei electrice se realizează prin circuite electrice speciale trifazate de înaltă tensiune. Una dintre caracteristicile transportului de energie electrică este prezența unui fir neutru în circuit, care este un punct comun al surselor de alimentare ale unui sistem electric trifazat, numit și neutru. Procesele care apar în rețea în cazul unui astfel de scurtcircuit depind în mare măsură de modul de funcționare al neutrului acestei rețele.
În rețelele cu neutru izolat, curentul de defect la pământ monofazat este închis prin capacitățile fazelor nedeteriorate. Valoarea sa este mică și este determinată de capacitatea totală a fazelor nedeteriorate. Acest lucru vă permite să operați rețeaua fără a opri imediat daune de acest tip. Dar, în acest caz, izolarea echipamentului va îmbătrâni mult mai repede, iar acest lucru poate duce la un fenomen mai periculos - un scurtcircuit, care necesită deconectarea imediată a secțiunii deteriorate a rețelei.
În rețelele cu neutru împământat, o defecțiune la pământ monofazată este un scurtcircuit . Curentul de defect în acest caz este închis prin neutrele împământate ale echipamentului primar și are o valoare semnificativă. O astfel de deteriorare necesită deconectarea imediată a zonei deteriorate. Având în vedere această caracteristică, alegerea tipului optim de neutru este o sarcină tehnică și economică complexă. În Rusia, această problemă a fost rezolvată în așa fel încât rețelele de distribuție cu un nivel de 6-35 kV să funcționeze în modul neutru al surselor de energie izolate de pământ, iar rețelele cu un nivel de tensiune mai mare sunt operate într-un mod în care neutrul este conectat direct la pământ - un mod neutru cu pământ mort și eficient. Amortizarea sau deteriorarea izolației echipamentelor este principala cauză a SPD. Izolația poate fi spartă din diverse motive. Acest lucru se poate întâmpla atât din cauza deteriorării mecanice externe, cât și din cauza îmbătrânirii.
Singura modalitate prin care un curent de defect la pământ monofazat să circule într-o rețea cu un neutru izolat este cuplarea capacitivă între conductorii de fază ai liniilor și pământ. În funcție de ramificarea rețelei, curentul capacitiv poate varia de la 0,1 la 500 de amperi. Ceea ce este suficient pentru a reprezenta un pericol pentru animalele și persoanele care se află în apropierea locului circuitului, din acest motiv, aceste defecțiuni trebuie identificate și oprite, așa cum se face în rețelele cu neutru solid împământat.
În cele mai multe cazuri, apare un arc la pământ, care poate fi intermitent. În acest caz, în timpul defectului arcului, între elementele conectate la fazele rețelei și la masă apar supratensiuni, depășind de 2-4 ori tensiunea nominală de fază. Echipamentul dintr-o rețea cu un neutru izolat este proiectat pentru funcționare pe termen lung cu un maxim de tensiune de linie. Izolarea în timpul procesului de închidere poate să nu reziste la astfel de supratensiuni și defectarea izolației poate apărea în orice alt punct al rețelei, iar apoi scurtcircuitul se dezvoltă într-un scurtcircuit dublu la masă.
În procesul de dezvoltare și eliminare a SGF în transformatoarele de tensiune, are loc efectul ferorezonanței, care cu o mare probabilitate duce la defectarea prematură a acestora.
Luând în considerare toți factorii de mai sus, aceste defecțiuni trebuie identificate de releul de protecție, iar linia defectată trebuie deconectată selectiv.
Tipurile de protecție împotriva OZZ sunt împărțite în două clase mari - acestea sunt protecția individuală și centralizată.
Apărări individualeAcest tip de protecție este considerat destul de simplu, dar adesea dă un fals pozitiv.
Subspecii de apărare individualăPrintre alte deficiențe ale protecțiilor individuale, există o probabilitate de eșec în funcționare în timpul unei defecțiuni de scurtcircuit prin rezistențe tranzitorii, instabilitatea compoziției și nivelul armonicilor superioare în curentul LP, o scădere a sensibilității RPA, o eșec la funcționează în timpul defectelor de arc intermitent.
Apărare centralizatăProtecțiile bazate pe un principiu centralizat sunt lipsite de dezavantajele protecțiilor individuale, cum ar fi alarmele false asociate cu tranzitorii pe liniile intacte. În protecțiile centralizate, se utilizează în principal o comparație a amplitudinii sau a valorilor efective ale curenților de ordine zero. Pentru a extinde domeniul de aplicare la stațiile cu un număr mare de conexiuni, este posibil să se introducă informații suplimentare în astfel de protecții, ceea ce permite detonarea de la acțiune în unele moduri complexe, de exemplu, obținerea de informații despre tensiunea de secvență zero de la o altă magistrală de substație secțiunea poate crește sensibilitatea.
Subtipuri de apărări centralizate