УДК 621.316

СПОСІБ КОНТРОЛЮ ІЗОЛЯЦІЇ ТА ЗАМИКАНЬ НА ЗЕМЛЮ В РОЗПОДІЛЬНІЙ МЕРЕЖІ

        Робота виконувалась в рамках держбюджетної наукової теми "Розробка методів та засобів режимної безпеки електроенергетичних систем та мереж".
        Мета роботи – розробка способу контролю змін стану ізоляції і замикань на землю в розподільних мережах, який має високу чутливість і широкий діапазон застосування (для мереж з ізольованою, компенсованою чи заземленою через резистор нейтраллю).
        Поставлене завдання вирішено таким чином, що у метод контролю ізоляції з допомогою накладання на мережу струму нульової послідовності непромислової частоти введено нові операції: в режимі з нормальним станом ізоляції мережі визначаються початкові взаємні значення фазових кутів струму непромислової частоти між кожними контрольованими ділянками мережі, потім визначаються поточні взаємні значення цих же кутів, порівнюються з початковими значеннями і визначаються їх відхилення, які порівнюються з заданими значеннями відхилень. При їх перевищенні над заданими значеннями відхилень робиться висновок про зміну опору ізоляції окремих ділянок контрольованої мережі.
        Оскільки при погіршенні стану ізоляції на одній з контрольованих ділянок буде мати місце зменшення тангенса кута діелектричних втрат цієї ділянки, то і значення взаємних фазових кутів цієї ділянки лінії відносно усіх інших збільшуються. Причому величина цих значень суттєво залежить від частоти сигналу непромислової частоти: чим вона менша, тим більшими будуть значення фазових кутів. При частоті приблизно 5 Гц забезпечується висока чутливість запропонованого способу. Так, при зміні опору ізоляції ділянки контрольованої мережі довжиною 1 км від 100 до 50 МОм при ємності відносно землі 0,2 мкФ і частоті сигналу 5 Гц відхилення взаємних значень фазових кутів будуть становити приблизно 6', а при подальшому погіршенні стану ізоляції ще значно збільшаться. Така чутливість дає змогу забезпечити контроль ізоляції ще в передаварійному стані і запобігти аварійному відключенню ліній.
        Для підвищення надійності запропоновано контролювати також амплітудні значення сигналів струму непромислової частоти, які порівнюються з заданими і при перевищенні їх робиться висновок про виникнення замикання на землю. Якщо в електричній мережі раптово виникло однофазне замикання на землю, спричинене, наприклад, механічними пошкодженнями, то при цьому амплітудне значення струму непромислової частоти накладеного сигналу через пошкоджену лінію буде значно перевищувати амплітуду струму передаварійного режиму. Тому додатково виконується операція контролю амплітудних значень сигналів струмів непромислової частоти. Подальше порівняння амплітуд струмів сигналу непромислової частоти з заданими значеннями дає змогу визначити, на якій з контрольованих ділянок виникло замикання на землю.
        Таким чином, завдяки розробленому способу забезпечуються надійний контроль ізоляції для запобігання замикання на землю, а також швидке виявлення раптового замикання для відключення пошкодженого приєднання.
        У подальшому плануються проведення досліджень і розробка методу захисту від перемежаючих дугових замикань, а також досліджень змін стану ізоляції мережі залежно від виду навантажень та впливу зовнішніх чинників.