Ввод дугогасящей катушки, предназначенный для заземления, через трансформатор тока соединяется ошиновкой с общим контуром заземления подстанции. Катушка проверяется на термическую стойкость и механическую прочность.
Рис. 30. Схема установки для снятия резонансной кривой тока.
Проверка на термическую стойкость производится по удвоенному току компенсации (ориентируются на
случай появления на нейтрали напряжения больше нормального фазового, когда катушки переходят в режим перенасыщения стали сердечника).
Дугогасящие катушки подключаются к нейтралям трансформаторов или генераторов через разъединители. В нормальном режиме через катушку проходит незначительный ток, определяемый только напряжением емкостной несимметрии. Даже при резонансной настройке напряжение смещения нейтрали в воздушной сети не больше 10—15% фазного, и, следовательно, через катушку проходит не более 10—15% ее номинального тока. Такие токи вполне можно разрывать разъединителями.
Перестройка ответвлений допустима только при отсутствии замыкания на землю. Если бы даже вместо разъединителя использовался выключатель, то все равно недопустимо отключение дугогасящих аппаратов при наличии замыкания на землю. Во-первых, нежелательно переводить сеть, хотя бы кратковременно, в режим работы с незаземленной нейтралью, так как появляется опасность перехода простого замыкания на землю в междуфазное замыкание. Во-вторых, отключение индуктивного тока катушки может приводить к появлению значительных перенапряжений на ее вводе, особенно опасных для витковой изоляции и изоляции обмотки относительно заземленных частей конструкции катушки.
На подстанциях с двумя трансформаторами нельзя дугогасящую катушку подключать к нейтралям обоих трансформаторов, поскольку при раздельной работе трансформаторов со стороны компенсированной сети замыкание на землю в одной из разделившихся частей одинаково смещает фазовые напряжения во всей сети, что и будет зафиксировано вольтметрами контроля изоляции. Из-за этого становится невозможным определить, в какой из разделившихся частей сети произошло замыкание на землю.
При двух дугогасящих катушках на подстанции они могут быть включены параллельно с тем, однако, условием, что к общей нулевой шине будет присоединяться нейтраль лишь одного трансформатора подстанции.
На рис. 31—33 показаны наиболее характерные схемы присоединения дугогасящих катушек ДГК. На схеме рис. 31,а один из разъединителей разомкнут, секции шин подстанции работают параллельно. В схеме рис. 31,6 должен быть разомкнут разъединитель либо в перемычке между катушками, либо в нейтрали одного из трансформаторов. Секции шин могут работать либо параллельно, либо раздельно.
Рис. 31. Схемы подключения дугогасящих катушек к питающим трансформаторам подстанции. а — с одной катушкой; б — с двумя катушками.
Присоединение по схемам рис. 32 и 33,6 позволяет обеспечить настройку компенсации как в нормальном, так и в аварийном режиме сети, при параллельной и раздельной работе секций подстанции.
В схеме рис. 33,а при переходе на параллельную работу секций, например при выводе в ремонт или аварийном отключении одного из питающих вводов на подстанцию, подключенным остается лишь одно компенсирующее устройство, что не может обеспечить требуемую точность компенсации. Однако надо иметь в виду, что такой режим является непродолжительным, и указанным недостатком схемы можно пренебречь.
В схемах рис. 32 недостаток, присущий схеме рис. 33,а, устранен: при отключении питающего трансформатора можно сохранить в работе обе дугогасящие катушки.
Следует обратить внимание на то, что категорически недопустимо присоединение дугогасящих катушек к нейтралям трансформаторов, которые подключены к шинам через предохранители, так как в этом случае возможен опасный неполнофазный режим компенсации (при перегорании предохранителя на фазе).
Рис. 32. Схемы подключения дугогасящих катушек к вспомогательным трансформаторам.
Рис. 33. Схемы подключения дугогасящих катушек к трансформаторам собственных нужд, присоединенным через выключатели.
Поэтому ни в схеме рис. 32,а, ни в схеме рис. 32,6 нельзя присоединять дугогасящие катушки к трансформаторам с. и., даже если бы их мощность и группа соединения обмоток (звезда — треугольник, а не обычно принятая звезда — звезда с нулевым проводом) это допускали. В схемах рис. 32 для подключения дугогасящих аппаратов предусмотрены специальные трансформаторы. Если трансформаторы с. и. подстанции присоединены через выключатели (схемы рис. 33), к их нейтралям можно подключить дугогасящие катушки.
Дугогасящие катушки могут быть также подключены к нейтралям генераторов, которые непосредственно работают на сети, где осуществляется компенсация емкостного тока. Это целесообразно, так как в большинстве таких сетей нет трансформаторов, обмотки которых соединялись бы в звезду со стороны генераторного напряжения. В цепи нейтрали со стороны генератора обязательно устанавливается трансформатор тока для защиты от замыканий на землю, чтобы через него протекал ток компенсации. Можно, конечно, установить специально для подключения катушек вспомогательные трансформаторы или использовать для этой же цели трансформаторы собственных нужд, если к ним можно подключить дугогасящие катушки данной мощности.
В некоторых случаях для защиты катушки и изоляции нейтралей трансформаторов к нулевой шине необходимо подключать вентильный разрядник, который устраняет опасность перенапряжений при отключении на линии двухфазного короткого замыкания на землю.
При замыкании двух фаз на землю емкостный ток сети и ток компенсации уменьшаются до своего половинного значения, поскольку на нейтрали напряжение становится равным половине фазного. Ток короткого замыкания обрывается линейным выключателем при проходе через нуль, в момент, когда ток катушки достигает максимального значения, равного 1/2/„. Магнитная энергия, запасенная к моменту отключения короткого замыкания в катушке, почти целиком (если не считать потерь) переходит в энергию заряда емкости, оставшейся на шинах, т. е. емкости самой катушки, трансформатора, ошиновки и других не отключенных от подстанции линий,
Возникает перенапряжение
которое, очевидно, тем выше, чем большая часть емкости отключилась от шин.
Для защиты катушек от перенапряжений, возникающих при отключении двухфазного короткого на землю, устанавливаются вентильные разрядники типов РВП или РВС, подключаемые к нейтрали. Рекомендуется установка вентильных разрядников в сетях 6—10 хВ при кратности коммутационных перенапряжений 3, в сетях 35 кВ при кратности 2,5.
Не обязательна установка вентильных разрядников, если оставшиеся токи замыкания на землю
При правильном размещении катушек в сети устанавливать вентильные разрядники приходится довольно редко.
