Yalıtılmış nötr ile ağlarda izolasyon izleme

İzole edilmiş veya topraklanmış bir nötr bulunan şebekelerde, normal çalışma sırasında, üç fazın da toprağa olan gerilimleri faz gerilimine eşittir.

Tek fazlı bir toprak arızasında, arızalı fazın toprağa gerilimi sıfır olacak ve arızasız fazın gerilimi fazdan faza artacaktır. Bu durumda faz-faz gerilimleri değişmez. Bu tür ağlar, hasarın tespit edilmesi zor olduğundan hizmette kalabilir. Bu modda uzun süreli çalışma kabul edilemez, çünkü bozulmamış fazın yalıtımının kazara tahrip olması durumunda, istenmeyen sonuçları olan iki fazlı bir kısa devre meydana gelecektir.

1 kV'a kadar gerilime sahip ağlarda yalıtım durumunu izlemek için, nötr noktası topraklanmış bir yıldıza bağlı üç voltmetre kullanılır (Şekil 1, a).

Pirinç. 1.İki yerde tek kutuplu toprak arızası: voltmetre ile izolasyon kontrolü, a - akım trafosu ile hat bağlantısı, b - röle koruması, c - voltmetre ile izolasyon kontrolü, d - alarm rölesi ile izolasyon kontrolü, Q - anahtarı, KA - için röle akım, KL — ara röle, SQ — devre kesici yardımcı kontağı, YAT — devre kesici serbest bırakma solenoidi, KH — sinyal rölesi, V — voltmetre, R — direnç.

V izole nötr ağlar İzolasyon kontrolü üç voltmetre ile kolaydır. Voltmetreler, üç fazlı üç sargılı bir gerilim trafosunun ana sekonder sargısının terminallerine bağlanır. Tek fazlı gerilim trafoları da aynı amaçla kullanılabilir.

1 kV'un üzerinde gerilime sahip şebekelerde, izleme için iki sekonder sargısı olan bir NTMI gerilim trafosu kullanılır. Bir yıldıza bağlı bir bobin voltajı ölçmeye hizmet eder, ikinci bobin bir yalıtım kontrol rölesinin dahil edilmesiyle yalıtım kontrolü için aΔ — HCΔ — terminalleriyle açık bir deltaya bağlanır.

Bu röle olarak gerilim rölesi kullanılmaktadır. Sinyale etki eden KV (Şekil 2).

Pirinç. 2. İzole nötrlü bir ağdaki alternatif akım devrelerinde izolasyon kontrol şemaları: O, A, B, C - sargılar, V - voltmetre, T - NTMI trafo, KV - izolasyon kontrol rölesi

Normal modda, bu bobinin uçlarındaki voltaj sıfıra yakındır. Primer şebekede herhangi bir fazın topraklanması durumunda gerilim simetrisi bozulur ve açık delta bağlı sargıda gerilim rölesini çalıştırmaya yetecek bir gerilim oluşur ve bu da bir arıza sinyali verir.

Bir faz izolasyon arızası durumunda (toprağa kısa devre), o fazdaki voltmetre okumaları azalacak ve diğer iki bozulmamış fazdaki voltmetre okumaları artacaktır. Metal toprak arızası durumunda hasarlı fazın voltmetresi sıfırı gösterecek, diğer fazlarda gerilim 1,73 kat artacak ve voltmetreler hat gerilimlerini gösterecektir.

Trafo merkezinin işletme personeli, sinyal cihazlarının çalışması yoluyla faz izolasyonunun ihlal edildiğini de öğrenebilir. Açık bir delta devresine bağlı NTMI gerilim trafosunun ek sekonder sargısının terminallerine bağlanan bir sinyal cihazı olarak bir izolasyon izleme rölesi N kullanılır. Bu bobinin terminallerinde topraklama meydana geldiğinde, sıfır bileşen voltajı 3U0 oluşur, H rölesi devreye girer ve bir sinyal verir (Şekil 3).

Toprağa giden kapasitif akımların kompanzasyonunun ark söndürme reaktörleri kullanılarak yapıldığı şebekelerde, faz-toprak sinyalizasyon cihazları ark reaktörünün sinyal sargısına veya topraklanmış çıkışta kurulu bir akım trafosuna bağlanır. Bu sargıya, şebekede bir toprak arızası meydana geldiğinde yanan bir sinyal lambası bağlanabilir. Sinyal lambası doğrudan ark söndürme reaktörü ayırıcı sürücüsüne takılır.

Pirinç. 3. Yalıtılmış nötr ile ağlarda yalıtım durumunun kontrolü: 1 - güç trafosu; 2 - voltaj ölçüm transformatörü; H — gerilim rölesi

Toprak arızalarını bulma

İzole nötr ve kapasitif akım kompanzasyonlu şebekelerde, şebekeyi bir toprak arızası varlığında çalıştırmak mümkündür.Ancak şebekenin hasar görmemiş fazlar üzerinde yüksek voltajla uzun süre çalışması kaza olasılığını artırmakta ve telin koparak yere düşmesi insanlar için tehlike oluşturmaktadır. Bu nedenle, faz-toprak arızasının tespiti ve ortadan kaldırılması mümkün olan en kısa sürede gerçekleştirilir. Ağdaki basit toprak sinyalizasyon cihazları, ağın tüm bölümleri trafo merkezi baraları aracılığıyla elektriksel olarak birbirine bağlı olduğundan, faz-toprağın konumunu belirleyemez.

Seçici sinyalizasyon cihazları USZ-2/2, USZ-ZM, topraklamalı elektrik devresini belirlemek için kullanılır. Bu cihazlar genellikle daha yüksek bir harmonik filtre ve bir kadran içerir. Harmonik filtre, 50 veya 150 Hz frekansında çalışır (kapasitif akım kompanzasyonu olmayan şebekeler için 50 Hz, kapasitif akım kompanzasyonu olan şebekeler için 150 Hz).

Sinyal cihazı, trafo merkezinin kontrol paneline veya şalt koridoruna kurulur b - 10 kV ve kablo hatlarının sıfır bileşen akım trafosu (TTNP) devreleri buna bağlanır (Şekil 4).

Alarm cihazının ayarı (kontrol kontrolü), normal ağ çalışması (topraklama olmadan) sırasında, cihazla 150 Hz frekansta daha yüksek harmonik akımların ve dengesizlik akımlarının seviyeleri ölçülerek gerçekleştirilir. Bozuk bir bağlantı bulunduğunda cihaz okumaları bu göstergelerle karşılaştırılır.

Şebekede kararlı bir toprak arızası meydana geldiğinde, trafo merkezi servis personeli sırayla tüm bağlantılardaki daha yüksek harmonik akımları ölçer ve akımın en yüksek olduğu bağlantıyı seçer.

Pirinç. 4.USZ kullanan tek fazlı toprak arıza sinyal şeması

Hasarlı bağlantı tespit edildikten sonra topraklama arızasının yerinin bulunması ve ortadan kaldırılması için önlemler alınır. HSS cihazları, başarısız bir bağlantının manuel olarak tanımlanmasına izin verir. Ancak son zamanlarda, kararlı faz-toprak arıza bağlantısını otomatik olarak belirleyen ve bilgileri telemekanik kanallar aracılığıyla elektrik şebekelerinin dağıtım ofisine ileten cihazlar geliştirilmiştir. KSZT-1 (son zamanlarda KDZS) tipinde bir toprak arıza sinyal seti geliştirilmiştir ve yaygın olarak kullanılmaktadır.

KSZT-1 (KDZS) cihazının basitleştirilmiş bir blok şeması, Şekil 1'de gösterilmektedir. 5.

Cihaz yapısal olarak üç ana bloktan oluşur:

— BL mantığı,

— komütasyon K

— UM göstergesi.

İkincisi, güç iletim şebekelerinin dağıtım noktasına kurulur. Trafo merkezinde BL ve K blokları kurulur.

Şebekede bir toprak arızası meydana geldiğinde, gerilim trafosu sargısından gelen sıfır bileşen gerilimi 3U0, BNNP'nin sıfır bileşen gerilim bloğuna beslenir ve değer belirtilen ayarı aşarsa, BL mantık bloğunu açar. Mantık bloğu, sıfır bileşen akım trafolarını TTNP sıralı olarak düzelten K elektronik anahtarının çalışmasını kontrol eder.

TTNP sorgulamasının sonunda, sayısı KP-DP telemekanik cihazdan kontrol merkezine ikili ondalık kodda iletilen mantık bloğunda en yüksek harmoniğe sahip bağlantı belirlenir. Kontrol merkezinde, bu sinyal bir kod çözücüde UN ekranında görüntülenen iki haneli bir sayıya dönüştürülür ve bu sayede dağıtıcı görsel olarak toprak bağlantısının numarasını belirler.Topraklama hatası ortadan kalktığında, tüm cihaz otomatik olarak orijinal konumuna geri döner.

Pirinç. 5. KSZT-1 (KDZS) cihazının blok diyagramı

Dağıtıcı, «Sıfırla» düğmesine basarak kopan bağlantıyla ilgili bilgileri tekrar çağırma olanağına sahiptir.Ayrıca cihaz, trafo merkezindeki operasyon personelinin TTNP'yi manuel olarak sorgulayarak kırık bir bağlantıyı aramasına olanak tanır. Bu cihazın kullanılması, hasarlı bir ağ bölümünü arama süresini önemli ölçüde azaltabilir ve hasar oluşma olasılığını azaltabilir.