Jednofázové zemní poruchy (OSZ) - jedná se o takové poškození na elektrickém vedení , při kterém se jedna z fází třífázového systému sepne k zemi nebo k prvku elektricky spojenému se zemí. SPE jsou velmi častým typem poruchy, jednofázové zemní poruchy tvoří 70-90 % elektrických poruch. [1] .
Sám o sobě se přenos elektřiny provádí pomocí speciálních třífázových vysokonapěťových elektrických obvodů. Jedním z rysů přenosu elektřiny je přítomnost nulového vodiče v obvodu, který je společným bodem napájecích zdrojů třífázového elektrického systému, nazývaného také neutrální. Procesy probíhající v síti v případě takového zkratu do značné míry závisí na režimu provozu neutrálu této sítě.
V sítích s izolovaným neutrálem je jednofázový zemní poruchový proud uzavřen přes kapacity nepoškozených fází. Jeho hodnota je malá a je dána celkovou kapacitou nepoškozených fází. To vám umožní provozovat síť bez okamžitého vypnutí poškození tohoto typu. V tomto případě však izolace zařízení stárne mnohem rychleji, a to může vést k nebezpečnějšímu jevu - zkratu, který vyžaduje okamžité odpojení poškozené části sítě.
V sítích s uzemněným neutrálem je jednofázová zemní porucha zkratem . Poruchový proud je v tomto případě uzavřen přes uzemněné neutrály primárního zařízení a má významnou hodnotu. Takové poškození vyžaduje okamžitou deaktivaci poškozené oblasti. Vzhledem k této vlastnosti je výběr optimálního typu neutrálu složitým technickým a ekonomickým úkolem. V Rusku je tento problém vyřešen tak, že distribuční sítě s úrovní 6-35 kV jsou provozovány v neutrálním režimu zdrojů energie izolovaných od země a sítě vyšší napěťové úrovně jsou provozovány v režimu, kdy neutrál je přímo spojen se zemí - režim s mrtvým uzemněním. Odpisy nebo poškození izolace zařízení jsou hlavní příčinou SPD. Izolace může být porušena z různých důvodů. To se může stát jak v důsledku vnějšího mechanického poškození, tak v důsledku stárnutí.
Jediným způsobem, jak může v síti s izolovaným neutrálem protékat jednofázový zemní poruchový proud, je kapacitní vazba mezi fázovými vodiči vedení a zemí. V závislosti na větvení sítě se může kapacitní proud pohybovat od 0,1 do 500 ampér. Což je dost na to, aby představovalo nebezpečí pro zvířata a lidi, kteří jsou v blízkosti místa obvodu, z tohoto důvodu je nutné tyto poruchy identifikovat a vypnout, stejně jako se to dělá v sítích s pevně uzemněným neutrálem.
Ve většině případů vzniká oblouk k zemi, který může být přerušovaný. V tomto případě během obloukového zkratu dochází k přepětí mezi prvky připojenými k fázím sítě a zemí, překračující jmenovité fázové napětí 2-4krát. Zařízení v síti s izolovaným neutrálem je určeno pro dlouhodobý provoz s maximálně pouze síťovým napětím. Izolace během procesu zavírání nemusí odolat takovým přepětím a na kterémkoli jiném místě sítě může dojít k průrazu izolace a pak se zkrat vyvine do dvojitého zkratu na zem.
V procesu vývoje a eliminace SGF v napěťových transformátorech dochází k působení ferorezonance, která s vysokou pravděpodobností vede k jejich předčasnému selhání.
Vzhledem ke všem výše uvedeným faktorům musí být tyto poruchy identifikovány ochranným relé a chybné vedení musí být selektivně odpojeno.
Typy ochrany proti OZZ se dělí do dvou velkých tříd – jedná se o individuální a centralizovanou ochranu.
Individuální obranyTento typ ochrany je považován za poměrně jednoduchý, ale často dává falešně pozitivní výsledek.
Poddruhy jednotlivých obranMezi další nedostatky jednotlivých ochran patří pravděpodobnost nefunkčnosti při zkratové poruše přes přechodové odpory, nestabilita složení a úrovně vyšších harmonických v LP proudu, pokles citlivosti RPA, výpadek proti fungovat při poruchách občasného oblouku.
Centralizovaná obranaOchrany založené na centralizovaném principu jsou prosté nevýhod individuálních ochran, jako jsou falešné poplachy spojené s přechodovými jevy na neporušených linkách. V centralizovaných ochranách se používá především porovnání amplitudy nebo efektivních hodnot proudů nulové složky. Pro rozšíření oblasti použití u rozvoden s velkým počtem přípojek je možné do takových ochran zavést další informace, které umožňují odladění z činnosti v některých komplexních režimech, například získání informace o napětí nulové složky z jiné sběrnice rozvodny. sekce může zvýšit citlivost.
Podtypy centralizované obrany