Гармонические искажения сигналов тока и напряжения при замыканиях на землю в электрической сети 6 – 10 кВ

Аннотация

Представлены результаты практических исследований содержания высших гармоник (ВГ) в аналоговых сигналах тока и напряжения, зарегистрированных в действующих электрических сетях среднего напряжения с помощью современных цифровых осциллографов в относительно широком частотном диапазоне. Показано, что сравнительный анализ наиболее выраженных гармоник в токе однофазного замыкания на землю (ОЗЗ) и фазных напряжениях достаточно хорошо отражает их связь между собой в одном и том же режиме. Это может служить прямым подтверждением влияния гармонического искажения питающего напряжения на переходные процессы в контуре нулевой последовательности (НП). Следовательно, существует опасность развития однофазного повреждения в многоместные и короткие замыкания (КЗ) из-за повышенного содержания ВГ в напряжении сети электроснабжения 6 – 35 кВ. Отмечено, что релейные защиты от замыканий на землю на ВГ, предназначенные преимущественно для сетей с компенсацией емкостного тока, рекомендуется применять совместно с защитами на других принципах. Для снижения негативных последствий от воздействия гармоник предусматривается ряд технических решений, каждое из которых, во-первых, по отдельности не является универсальным, а во-вторых, предназначено либо для борьбы с искажением питающего напряжения в нормальном режиме, либо для подавления крайне ограниченного ряда гармоник в токе замыкания при однофазном повреждении в сети, которое может существовать длительное время. Мероприятия по снижению длительности существования ОЗЗ до значений выдержек времени релейных защит, действующих на отключение участка сети с однофазным повреждением, закреплены в новых ПТЭ электрических станций и сетей. Эти мероприятия, помимо защиты от перенапряжений, также служат надежным вариантом минимизации риска от влияния высших гармоник.