Анализ применимости преобразования Кларк для защиты от однофазных замыканий на землю и расчёт параметров срабатывания пускового органа

Аннотация

В распределительных электрических сетях 6 – 10 кВ исторически широкое распространение получил изолированный тип нейтрали. Важным преимуществом электрической сети с изолированной нейтралью является возможность сохранять бесперебойное электроснабжение потребителей при однофазном замыкании на землю. Однако такое повреждение представляет опасность из-за высокого риска перехода в двойное или междуфазное короткое замыкание, а также выхода из строя электрооборудования при дуговых перемежающихся замыканиях. Несмотря на то, что на однофазные замыкания на землю приходится до 90% от общего числа повреждений, существующие решения по релейной защите обладают недостаточной чувствительностью и селективностью. В статье предлагается применять мгновенные значения фазных токов, объединённые преобразованием Кларк в обобщённый параметр, позволяющий реализовать пусковой орган, реагирующий на величину обобщённого параметра, для улучшения свойств релейной защиты. Дополнительно предложен способ аналитического расчёта параметров срабатывания защиты, причём расчёты показали её более высокую чувствительность по сравнению с используемой на практике токовой защитой нулевой последовательности. Результаты исследования перспективны для совершенствования защиты от однофазного замыкания на землю в сетях с изолированной нейтралью.