POLITECHNIKA LUBELSKA

LABORATORIUM

ZABEZPIECZEŃ ELEKTRYCZNYCH

TEMAT:

Badanie rozpływu prądu ziemnozwarciowego w sieci wielotorowej

Ćwiczenie wykonali:

Paweł Błażejowski

Dariusz Kołbyko

Robert Smoląg

- badana linia wielotorowa i rozpływ prądów ziemnozwarciowych podczas zwarcia w fazie C na początku linii

Prądy własne w liniach:

- linia L1k1 Iw=3,98A

• linia L1k2 Iw=3,67A

• linia L1k3 Iw=4,8A

1. Pomiar napięć fazowych i międzyprzewodowych.

Napięcie
Fazowe			Międzyprzewodowe
V
Ua	Ub	Uc	Uab	Uac	Ubc
96,5	96	93,8	165,5	167,7	165

2. Pomiar prądów fazowych.

Całkowity prąd ziemnozwarciowy sieci Iż=39A
Kabel L1k1			Kabel L1k2			Kabel L1k3
Ia=2,28A			Ia=2,12A			Ia=2,77A
Ib=2,59A			Ib=2,29A			Ib=2,6A
Ic=0,52A			Ic=0,49A			Ic=20,62A

3. Pomiar prądów zerowych kabli.

Miejsce doziem.	Kabel L1k1		Kabel L1k2		Kabel L1k3	Linia 3
	U	Ip1	U	Ip2	Ip3	Ip
	mV	mA	mV	mA	A	A
0	51,3	51,3	47	47	0,35	0,27
1	32,3	32,3	28,7	28,7	0,32	0,27
2	15,4	15,4	12,8	12,8	0,29	0,265
3	1	1	0,69	0,69	0,265	0,26
4	12,6	12,6	14,2	14,2	0,245	0,26
5	27,1	27,1	28,6	28,6	0,22	0,26
6	43	43	44,3	44,3	0,19	0,26
7	59,5	59,5	60,1	60,1	0,165	0,26
8	76	76	76,1	76,1	0,14	0,26
9	91,7	91,7	91,9	91,9	0,11	0,26
10	107,9	107,9	108,2	108,2	0,08	0,26

4. Pomiar prądów przy równolegle połączonych przekładnikach.

	Miejsce doziem. L1k3
	0		5	10
L1 Ip (A)		0,27	0,26	0,26
L3 Ip (A)		0,27	0,26	0,26

Przy równolegle połączonych przekładnikach prądy w każdym miejscu linii są takie same, czyli w tym przypadku rozległość linii nie ma wpływu na pomiaru wartości prądu.

5. Dobór zabezpieczeń:

• zabezpieczenie zerowe prądowe:

linia 1

a - udział prądu własnego linii1 w całkowitym prądzie ziemnozwarciowym

linia 2

linia 3

Po ustawieniu członów rozruchowych zabezpieczenie zerowo-prądowe zaczęło działać. Zabezpieczenie to działa na pobudzenie członu rozruchowego poprzez pomiar składowej zerowej prądu. Na podstawie pomiarów możemy stwierdzić że prądy te są rzędu kilku - kilkunastu mA. Przy zadziałaniu tego zabezpieczenia wiedzieliśmy że jest zwarcie, ale nie wiedzieliśmy gdzie i w którym miejscu. Dlatego też w liniach wielotorowych nie umieszczamy przekładników Ferantiego w każdym torze, lecz przekładnik obejmuje wiązkę kabli tworzących linię. Niestety, niekiedy nie jest to możliwe ze względu na wielkość linii. Wtedy istnieje możliwość połączenia przekładników równolegle, jest to mniej opłacalne, ale równie skuteczne.

- zabezpieczenie kierunkowe bierno-mocowe

Innym zabezpieczeniem od zwarć doziemnych jest zabezpieczenie kierunkowe bierno- mocowe. Jest to zabezpieczenie, któro oprócz prądu zerowego mierzy napięcie zerowe oraz kąt pomiędzy tymi wartościami, czyli jest zależne od kierunku przepływu prądu.. Jednak poprawne działanie tego zabezpieczenia jest uzależnione od miejsca zwarcia. W niektórych miejscach sieci działanie jego jest niepoprawne. Wszystko zależy od rozpływu prądów ziemnozwarciowych w sieci. W kablach nieuszkodzonych linii wielotorowych będą płynęły prądy o takiej samej wartości. Wartości i kierunki prądów przepływających przez punkty pomiarowe będą zależały od miejsca zwarcia oraz od stosunku udziału prądu ziemnozwarciowego własnego jednej linii w całkowitym prądzie ziemnozwarciowym sieci. Może wystąpić taka sytuacja w której zabezpieczenie wyłączy nam linię nieuszkodzoną tzn. prądy w liniach nieuszkodzonych będą większe od wartości rozruchowej przekaźnika. Suma prądów wypadkowych płynących przez miejsca pomiarowe na kablach nieuszkodzonych i kablu uszkodzonym w danej linii wielotorowej ma wartość stałą i nie zależy od miejsca zwarcia. Zabezpieczenie mocowe działa na przepływ energii zwarciowej od szyn zbiorczych w przeciwnym kierunku przepływu zabezpieczenie to nie powinno wyłączać. W kablu uszkodzonym wypadkowy prąd przepływający przez miejsce pomiarowe zmienia swoją wartość w znacznym zakresie przy zachowaniu tego samego kierunku. W liniach z izolowanym punktem zerowym stosujemy zabezpieczenia kierunkowe bierno-mocowe ze względu największą czułość tego zabezpieczenia.

Zabezpieczenie kierunkowe bierno-mocowe jest montowane w liniach z izolowanym punktem zerowym lub z kompensacją ziemnozwarciową. Prawidłową pracę tych przekaźników utrudniają wyższe harmoniczne zawarte w prądzie ziemnozwarciowym, dla prawidłowego działania sygnał prądowy przed doprowadzeniem do przekaźnika zostaje odfiltrowany.

• charakterystyka prądów zerowych w funkcji odległości doziemienia

- charakterystyka dla kabla nieuszkodzonego 2 była identyczna jak dla 1 i dlatego jej nie wrysowałem

Sposób wyznaczenia charakterystyki:

Ip1 - dla kabla uszkodzonego Ip1=[(1-k)+k-a/n]*Iż

Ipn - dla kabla nieuszkodzonego Ipn =(k-a/n)*Iż

n- liczba kabli w wiązce n=3

1. udział prądu własnego linii w całkowitym prądzie ziemnozwarciowym (z obliczeń a=0,1)

k- odległość doziemienia

Miejs. doz.	Ipn1	Ipn2	Ip1
K	-	-	-
-
0	-0,016	-0,014	0,967
0,1	0,000	0,000	0,823
0,2	0,005	0,004	0,690
0,3	0,001	0,000	0,580
0,4	0,012	0,013	0,490
0,5	0,033	0,035	0,398
0,6	0,066	0,068	0,308
0,7	0,110	0,111	0,236
0,8	0,164	0,164	0,173
0,9	0,227	0,226	0,115
1	0,300	0,300	0,069

---