1.3. Составление схемы замещения нулевой последовательности
1. Для трансформаторов и автотрансформаторов схема замещения нулевой последовательности составляется на основе схемы замещения прямой последовательности. При этом можно применить следующее мнемоническое правило: сопротивления обмоток, соединенных в треугольник, подключают к земле; сопротивления обмоток, соединенных в звезду, включают последовательно в схему при заземленной нейтрали и размыкают цепь обмотки при изолированной нейтрали. Пример составления схем замещения показан на рис.1.
Рис.1. Пример составления схемы замещения трехобмоточного трансформатора и автотрансформатора (сторона ВН-I, СН-II, НН III)
2. Сопротивление воздушной линии токам нулевой последовательности зависит от наличия грозозащитных тросов, их материала, наличия параллельных линий и расстояния между последними, а также от марки и расположения проводов, типов опор. В зависимости от этих параметров удельное сопротивление нулевой последовательности колеблется от 0,8 до 2,6 Ом/км.
Большее сопротивление линии токам нулевой последовательности объясняется тем, что токи нулевой последовательности отдельных фаз совпадают по направлению, а влияние обратного тока земли незначительно. В результате магнитные потоки отдельных фаз (ФОА, ФОВ, ФОС) совпадают, образуя результирующий магнитный поток самоиндукции для одной линии ФОС, а для двухцепной линии магнитный поток возрастает за счет потока взаимоиндукции ФОВ. Соответственно возрастает и сопротивление нулевой последовательности:
При практических расчетах сопротивления нулевой последовательности линии х0Л дают в зависимости от ее сопротивления токам прямой последовательности х1Л (табл.1).
Таблица 1
Сопротивление линии токам нулевой последовательности
Параметры линии |
Одноцепная линия х0одн = хос |
Двухцепная линия (на цепь) х0дв=хос+хов |
Без грозозащитного троса Со стальным тросом С хорошо проводящим тросом |
3,5 х1Л 3,0 х1Л 2,0 х1Л |
5,5 х1Л 4,7 х1Л 3,0 х1Л |
В таблице обозначено: хос – сопротивление самоиндукции одиночной линии для токов нулевой последовательности; хов – сопротивление взаимоиндукции параллельных линий для токов нулевой последовательности (здесь и в дальнейшем индекс "Л" опускается).
Особый интерес представляют схемы замещения нулевой последовательности двухцепных линий при КЗ на одной из цепей, а также в режимах каскадного отключения одной из линий и в режиме отключения и заземления одной из параллельных линий. В этих случаях, вследствие наличия взаимоиндукции, распределение токов нулевой последовательности по линиям существенно изменяется. Схемы замещения прямой (обратной) и нулевой последовательностей для указанных случаев приведены на рис.2.
3. По вычисленным сопротивлениям элементов составляют схему замещения нулевой последовательности, на которой указывают наименования подстанций, расчетные точки КЗ и величины сопротивлений элементов сети. Элементы схемы нумеруются, указываются значения сопротивлений элементов схем.