Измерение емкостных токов замыкания на землю

Измерение емкостных токов замыкания на «землю»

в сетях 6-10 кВ методом «подпора».

                                              1. Введение.

        

Данный метод измерений предназначен для определения величин емкостных токов замыкания на «землю» в сетях 6-10 кВ, работающих с изолированной нейтралью, и для последующей настройки дугогасящих  катушек (реакторов).

          Суть метода «подпора» заключается в искусственном смещении нейтрали (создании асимметрии фазных напряжений относительно «земли») в сети 6-10 кВ, а также в измерении, возникающих при этом, напряжения смещения нейтрали и тока нулевой последовательности. Измеренный ток будет пропорционален току замыкания на «землю» исследуемого участка сети в данный момент времени. 

          Смещение нейтрали достигается подачей переменного напряжения от постороннего источника в нейтраль заземляющего трансформатора. Подаваемое в нейтраль напряжение должно быть в противофазе с одним из фазных напряжений сети, т. е. создаётся как бы «подпор» напряжения в нейтрали относительно земли и измеряется ток, протекающий через источник питания.

         При измерении тока замыкания на «землю», методом «подпора», напряжения фаз относительно «земли» повышаются не более, чем на 20-25%,

поэтому данный метод, при выполнении всех необходимых мер безопасности, является наиболее безопасным для персонала и оборудования,

а следовательно – наиболее приемлемым в сетях 6-10 кВ с компенсацией емкостного тока замыкания на «землю».

         К измерениям по данному методу допускаются работники, которые  прошли специальную подготовку, проверку знаний, и обучение безопасным приёмам работы на рабочем месте под руководством опытного работника. Они должны иметь об этом соответствующие записи в удостоверении о проверке знаний. Руководитель работ должен иметь группу по электробезопасности не ниже IV, члены бригады – не ниже III.

         Данную работу необходимо выполнять только при сухой погоде.       

                            2. Методика измерений и расчётов.

2.1  Перед началом работы, для выполнения измерений, отключается МВ и ШР, вывод нейтрали N  заземляющего трансформатора T отключается разъединителем Р от дугогасящей катушки (ДГР), собирается измерительная схема (См. Приложение № 1).

После включения ШР и МВ, между нейтралью N и «землёй» прикладывается переменное напряжение порядка 400-600 В от измерительного трансформатора ИТ аппарата «подпора».

2.2 В измерительной цепи будет протекать ток нулевой последовательности Iн, который равен сумме токов, протекающих через ёмкости фаз.

Этот ток измеряется амперметром А. Напряжение между нейтралью и «землёй» измеряется вольтметром V.

2.3 Так как в реальных условиях, при однофазном замыкании на «землю», напряжение в нейтрали N трансформатора Т по отношению к «земле» будет равно фазному напряжению сети Uф, то истинное значение тока замыкания на «землю», приведенное к номинальным параметрам, определяется по формуле:

 

, где

  

I Н.измер. -ток (А), измеренный амперметром и умноженный на K тр.ТТ=6;

U Ф             -фазное напряжение сети (В);

U Н.измер. -напряжение нейтрали (В), измеренное вольтметром;

U ОТ          -падение напряжения (В) на обмотках заземляющего трансформатора Т со схемой соединения обмоток Y0 /Δ и определяется

по формуле:

      

  , где

E к  -напряжение короткого замыкания заземляющего трансформатора Т

в относительных единицах (%)- паспортные данные;

U Т -линейное напряжение заземляющего трансформатора Т (кВ);

P Т  -мощность заземляющего трансформатора Т (кВА)- паспортные данные.

2.4  При  измерении применяются следующие приборы, устройства,  приспособления, входящие в комплектацию аппарата «подпора» (Приложение №1):

- корпус аппарата «подпора» (К), который должен быть надёжно заземлён;

- измерительный трансформатор (ИТ) мощностью 3 кВА, 220/600 В, у которого один из концов обмотки 600 В имеет металлическую связь с корпусом аппарата «подпора»;

- трансформатор тока (ТТ) (Ктр.=6);

- два вольтметра на 600 В (класс точности- 0,5), для последовательного    присоединения;

- амперметр на 5-10 А (класс точности- 0,5);

- изолированные провода – для присоединения приборов;

- блок управления (рубильник питания 220 В (РВР), кнопки «Пуск» (КВ) и «Стоп» (КО), магнитный пускатель (ПМ), реле напряжения (РН), их контакты и обмотки, предохранители в цепи питания и вольтметров);

- медный проводник со струбциной для защитного заземления корпуса аппарата «подпора» (сечение- 25 мм², длина- 16 м);

- защитный предохранитель (ПР3) 6 кВ/20 А (в защитной изоляционной оболочке), установленный на изолирующем (пластмассовом) штативе;

- защитная коробка с прозрачной крышкой из оргстекла - для установки приборов;

- соединительные изолированные провода ПВ-2,5, изолирующие подставки – для сборки измерительной схемы;

- кабель удлинителя 220 В.                             

3. Подготовка к работе.

3.1 Подготовить защитные средства: диэлектрические перчатки, диэлектрические боты, защитные каски, защитную маску из оргстекла (если необходимо), защитное заземление, ограждения и предупреждающие плакаты.

3.2 Оградить рабочее место, вывесить плакаты «Стой! Напряжение»  надписью вовнутрь.   

3.3 На открытой ровной площадке установить аппарат «подпора» на расстоянии не менее 8 м от заземляющего трансформатора. Место установки необходимо выбрать таким образом, чтобы:

- у оператора была возможность наблюдения за измерительными проводами и заземляющим трансформатором (для предотвращения приближения к ним людей во время измерений);

- не был затруднён подход (выход) к аппарату «подпора»;

- имелась возможность визуального или голосового контакта со всеми членами бригады и оперативным работником задействованным в работе;     

- имелась возможность надёжного заземления аппарата «подпора».

3.4 Установить в отключённом положении рубильник питания 220 В (РВР) аппарата «подпора».

3.5 Присоединить провод защитного заземления (S=25 мм²) к контуру заземления ПС (струбциной), а затем к корпусу аппарата «подпора»

(под гайку).

3.6 В защитной коробке аппарата «подпора», под оргстеклом, установить измерительные приборы (амперметр – слева, два вольтметра – справа от оператора);

подсоединить эти приборы к измерительной схеме согласно маркировке проводов (вольтметры подключать последовательно, используя перемычку между ними).

3.7 В непосредственной близости от заземляющего трансформатора, на ровной площадке, установить защитный предохранитель ПР3 на штативе. Штатив поставить так, чтобы цилиндрическая защитная оболочка располагалась перпендикулярно линии прямой видимости оператора аппарата «подпора».

3.8 Соединить измерительный вывод аппарата «подпора» с одним из выводов защитного предохранителя при помощи провода ПВ-2,5 (длиной –

 не менее 8 м). При этом провод ПВ-2,5 подвесить на изолирующих подставках, исключая его прикосновение к земле и к заземлённым объектам.

3.9 При помощи другого провода ПВ-2,5 присоединить второй вывод защитного предохранителя к изолирующей штанге. Штангу положить

на землю.

3.10 Оградить зону измерений, вывесить плакаты «Испытания. Опасно для жизни!» надписью наружу. Зона измерений должна включать в себя:

- место оператора;

- аппарат «подпора»;

- соединительные провода ПВ-2,5 с изолирующими подставками;

- защитный предохранитель ПР3 с изолирующей штангой;

- исследуемый заземляющий трансформатор Т.

3.11 Размотать кабель удлинителя 220 В до источника питания 220 В. Оперативному персоналу выполнить подключение кабеля к источнику питания.

3.12 Разматываем шнур питания 220 В аппарата «подпора» и, с помощью штепсельной вилки, соединяем его с кабелем удлинителя 220 В.      

                                     

                                      4. Порядок работы.

Примечание: здесь приводится последовательность совместных действий оперативного и производственного персонала участвующего в измерениях.

Эта последовательность соответствует типовой рабочей схеме измерений (Приложение №1).

В каждом конкретном случае эта работа должна выполняться по отдельной утверждённой программе для данной ПС, для каждого конкретного положения схемы сети 6(10) кВ.

После выполнения подготовительных работ по разд. 3, необходимо произвести операции в следующей последовательности (по типовой рабочей схеме- Приложение №1):

4.1 Оперативному персоналу, совместно с руководителем работ, проверить отсутствие «земли» в сети 6(10) кВ.

4.2 Оперативному персоналу отключить МВ-6(10) кВ заземляющего трансформатора (Т).

4.3 Оперативному персоналу отключить ШР-6(10) кВ.

4.4 Оперативному персоналу отключить разъединитель (Р) ДГР.

4.5 Оперативному персоналу проверить отсутствие напряжения в нейтрали обмотки ВН заземляющего трансформатора (Т).

4.6 Оперативному персоналу установить переносное заземление на вывод нейтрали обмотки ВН заземляющего трансформатора (Т).

4.7 По команде руководителя работ, с помощью изолирующей штанги, с применением диэлектрических перчаток и бот, вывод измерительной схемы присоединить к нейтрали обмотки ВН заземляющего трансформатора (Т).

При этом руководитель работ должен следить чтобы исключалось прикосновение провода (ПВ-2,5) к земле и к заземлённым частям оборудования, а также его возможное подхлёстывание к токоведущим частям находящимся под напряжением.

4.8 Оперативному персоналу снять переносное заземление с вывода нейтрали обмотки ВН заземляющего трансформатора (Т).

4.9 Оперативному персоналу, совместно с руководителем работ, проверить отсутствие «земли» в сети 6(10) кВ.

4.10 Оперативному персоналу включить ШР-6(10) кВ.

4.11 Оперативному персоналу включить МВ-6(10) кВ заземляющего трансформатора (Т).

4.12 По команде руководителя работ включить рубильник питания (РВР)

220 В аппарата «подпора».

4.13 По команде руководителя работ включить аппарат «подпора» кнопкой «Пуск» (КВ) на блоке управления. Зафиксировать показания амперметра (А) и вольтметров (V).

4.14 По команде руководителя работ отключить аппарат «подпора» кнопкой «Стоп» (КО).

4.15 По команде руководителя работ отключить рубильник питания (РВР) 220 В аппарата «подпора».

4.16 Оперативному персоналу отключить МВ-6(10) кВ заземляющего трансформатора (Т).

4.17 Оперативному персоналу отключить ШР-6(10) кВ.

4.18 По команде руководителя работ, с помощью изолирующей штанги, с применением диэлектрических перчаток и бот, вывод измерительной схемы отсоединить от нейтрали заземляющего трансформатора (Т).

4.19 По формулам в п. 2.3 произвести расчёт истинного значения тока замыкания на «землю» и сделать вывод о необходимости настройки ДГР.

4.20 Полностью разобрать измерительную схему, убрать рабочее место.

4.21 Оперативному персоналу, совместно с руководителем работ, проверить отсутствие «земли» в сети 6(10) кВ.

4.22 Оперативному персоналу включить разъединитель (Р) ДГР.

4.23 Оперативному персоналу включить ШР-6(10) кВ.

4.24 Оперативному персоналу включить МВ-6(10) кВ заземляющего трансформатора (Т).

                                      5. Меры безопасности.

5.1 Работу выполнять в строгом соответствии с требованиями ПБЭЭ (ДНАОП 1.1.10-1.01-97) и ПЭЭС (НПАОП 40.1-1.07-01).

5.2 Измерение тока замыкания на «землю» должно проводиться по наряду, согласно утверждённой главным инженером МЭС программе, определяющей последовательность оперативных переключений и измерений.

5.3 Отключение разъединителя (Р) ДГР и измерения недопустимы при наличии в сети однофазного замыкания на «землю» или при напряжении смещения нейтрали более 50% Uф.

5.4 Измерительная схема (аппарат «подпора») должна быть надёжно заземлена посредством защитного заземления (S=25 мм²).

5.5 Оператор, производящий измерения обязательно должен пользоваться диэлектрическими перчатками и диэлектрическими ботами.

5.6 Руководитель работ (оператор), члены бригады, оперативные работники, участвующие в измерениях, должны так организовать работу, чтобы общая продолжительность времени выполнения операций по пунктам:

4.11, 4.12, 4.13, 4.14, 4.15, 4.16  - была минимальной (не более 1 минуты).

5.7 При выполнении измерений, приближение членов бригады к аппарату «подпора», ближе 8 м, без применения диэлектрических бот – запрещено.

5.8 Производить измерения без крышки из оргстекла на защитной коробке аппарата «подпора» - запрещено. В случае отсутствия (повреждения) этой крышки – оператору необходимо пользоваться защитной маской из оргстекла.

5.9 В случае возникновения, во время измерений, замыкания на «землю» в исследуемой сети 6(10) кВ – оператор даёт команду оперативному работнику на немедленное отключение МВ заземляющего трансформатора Т (п.4.16).  

5.10 При работе с аппаратом «подпора» следует соблюдать общие требования пожарной безопасности и требования «Инструкции о мерах пожарной безопасности».