Компенсация емкостных токов в сетях с компенсированной нейтралью

Обсуждение вопросов связанных с решением задач по ТОЭ, экзамены, курсовые, дипломные работы и прочие вопросы по теории электротехники. (Только для членов клуба и VIP-пользователей). Как вступить в "Клуб электриков" и стать VIP-пользователем?
Правила форума
Местная Конституция | FAQ - Часто задаваемые вопросы | Для новичков! | Реклама на форуме! | Публикация сообщений | Как вставить картинку или файл

Помните, поблагодарить автора за интересное сообщение, вы можете - нажав Изображение или повысить его репутацию - нажав Изображение в сообщении.
Прежде чем задать вопрос, воспользуйтесь поиском - возможно, что такая тема уже есть на форуме. За нарушение правил Ваш вопрос может быть удален без объяснения причин!
Платное решение задач (только для членов клуба и VIP-пользователей). Как вступить в "Клуб электриков" и стать VIP-пользователем?
Аватара пользователя
Alexey104
Автор темы
Russia
Член клуба
Член клуба
Электрик
Электрик

Компенсация емкостных токов в сетях с компенсированной нейтралью

Сообщение Alexey104 » 30 авг 2016, 16:23

Здравствуйте!

Читал тут про дугогасительные катушки, включаемые между нейтралью трансформатора и землёй в сетях с изолированной, точнее, компенсированной нейтралью. Не могу до конца переварить, что из себя представляют ёмкостные токи в таких сетях. Насколько я понял из прочитанных материалов, в любых ЛЭП всегда присутствуют утечки тока через активное и ёмкостное сопротивление ЛЭП. С утечками через активное сопротивление всё ясно - любые изоляторы имеют, хоть и очень большое, но конечное сопротивление, поэтому эти изоляторы тоже в какой-то степени являются проводниками, через которые проходит небольшой ток. Но вот с пониманием ёмкостных токов у меня туговато:

Допустим, натянуты у нас над землёй три фазных провода, между которыми имеется воздушная прослойка. Тогда любую пару из этих проводов можно рассматривать как две обкладки конденсатора, а воздушную прослойку между ними - как диэлектрик между обкладками этого конденсатора. Поскольку электрическое сопротивление воздуха не бесконечно, через него(воздух) также происходят микроутечки по следующим путям:

фаза А -> воздух -> фаза В
фаза А -> воздух -> фаза С
фаза В -> воздух -> фаза С

фаза А -> воздух -> земля -> фаза В
фаза А -> воздух -> земля -> фаза С
фаза В -> воздух -> земля -> фаза С

Предположим, одну из фаз коротнуло на землю. Тогда между изолированной нейтралью трансформатора и землёй возникнет фазное напряжение, а напряжение между оставшимися двумя фазами и землёй возрастёт до линейного напряжения сети, что чревато пробоем изоляции нашего "конденсатора". Естественно, ни к чему хорошему это не приведёт, поэтому между нейтралью транса и землёй включают катушку индуктивности. При замыкании одной из фаз на землю в месте замыкания будет протекает два типа токов - ёмкостный ток, равный геометрической сумме ёмкостных токов трёх фаз, и индуктивный ток, протекающий через дугогасящую катушку. Если сопротивление катушки подобрать равным(в идеале) сопротивлению ёмкости сети, индуктивный ток в месте замыкания полностью скомпенсирует ёмкостный ток, поскольку токи эти будут равны по амплитуде, но противоположны по фазе. В результате однофазное замыкание не перерастёт в двух-, а то и трёхфазное. Логика мне ясна. "Так какого тогда чёрта ты создал этот топик?", - спросите Вы. А непонятно мне вот что:

Почему токи, проходящие через воздушную прослойку между проводами, носят ёмкостный характер? Ведь эту самую воздушную прослойку между проводниками можно представить в виде обычного активного сопротивления, высокоомного резистора. В моём понимании ёмкостный ток - это ток заряда\разряда конденсатора. Такой ток опережает по фазе напряжение на четверть периода именно за счёт того, что по мере заполнения обкладок конденсатора зарядами вместимость этих обкладок уменьшается, поэтому при минимальном напряжении ток будет максимальным, и наоборот, при максимальном напряжении ток будет равен нулю. Если же рассматривать ток утечки, протекающий через диэлектрик конденсатора, разве будет этот ток иметь свойства ёмкостного тока? Ведь протекать он будет по замкнутой цепи, сквозь конденсатор, обкладки конденсатора вкупе с диэлектриком будут представлять из себя обычный резистор с активным сопротивлением для такого тока. Разве нет?

Стабилизатор напряжения - Энергия СНВТ-10000/1 Hybrid
Энергия СНВТ-10000/1 Hybrid
Стабилизатор напряжения


Высокоточный гибридный стабилизатор с плавной регулировкой, выдерживающий сильные просадки и скачки напряжения.

20.900 руб.

Компенсация емкостных токов в сетях с компенсированной нейтралью

Сообщение Объявления » 30 авг 2016, 16:23

Аватара пользователя
slavapril
Russia
Заслуженный Ректор клуба
Заслуженный Ректор клуба
Главный энергетик
Главный энергетик

Re: Компенсация емкостных токов в сетях с компенсированной нейтралью

Сообщение slavapril » 30 авг 2016, 22:26

Alexey104 писал(а):
Источник цитаты Почему токи, проходящие через воздушную прослойку между проводами, носят ёмкостный характер?

Потому что активным сопротивлением обладает только металл. Активное сопротивление - это способность определенного количества электронов пробиться через кристаллическую решетку колеблющихся атомов за единицу времени. Совсем немного это количество зависит от температуры металла (в данном вопросе этим можно пренебречь) и абсолютно не зависит от частоты тока и показателей внешней среды (воздуха). Емкостное же сопротивление зависит от показателей среды, потому как силу тока в этом случае определяют не перемещающиеся электроны, а ионы.
Alexey104 писал(а):
Источник цитаты Такой ток опережает по фазе напряжение на четверть периода именно за счёт того, что по мере заполнения обкладок конденсатора зарядами вместимость этих обкладок уменьшается, поэтому при минимальном напряжении ток будет максимальным, и наоборот, при максимальном напряжении ток будет равен нулю.

Ток опережает напряжение в этом случае, потому что в первый момент времени сопротивление конденсатора равно нулю, но по мере его заряда(накопления зарядов на разных обкладках) его сопротивление возрастает и начинает стремится к бесконечности. И если полярность напряжения не изменить, (если б источник был постоянным), то ток через определенное время станет равным нулю (когда конденсатор зарядится). Но в случае источника переменного напряжения полярность меняется с частотой переменного тока и, соответственно, среда (т.е. эквивалентный представляемой среде конденсатор) имеет в этом случае некое диэлектрическое (емкостное) сопротивление. Т.е при смене полярности (наступлении другого полупериода) сопротивление конденсатора снова меняется от нуля до бесконечности.
Учиться никогда не поздно.
Все тематические вопросы и ответы на них, только на форуме! В личку по электрике не отвечаю.

Аватара пользователя
Alexey104
Автор темы
Russia
Член клуба
Член клуба
Электрик
Электрик

Re: Компенсация емкостных токов в сетях с компенсированной нейтралью

Сообщение Alexey104 » 31 авг 2016, 00:15

slavapril, Благодарю за развёрнутый ответ!

У меня тут ещё имеется вопрос по теме:
Почему опасность пробоя изоляции проводов возникает лишь в случае замыкания на землю? Да, между неповреждёнными фазами и землёй возникает линейное напряжение, но и при нормальном режиме работы сети это напряжение присутствует между фазными проводами, а расположены провода в непосредственной близости друг от друга.

Аватара пользователя
Запрещала
Тех. поддержка
Тех. поддержка
Электрик
Электрик

Re: Компенсация емкостных токов в сетях с компенсированной нейтралью

Сообщение Запрещала » 31 авг 2016, 06:22

slavapril писал(а):
Источник цитаты
Потому что активным сопротивлением обладает только металл.

Ну , это Вы, батенька, погорячились.
Alexey104, это просто психологический барьер. Эквивалентная схема реального конденсатора содержит сопротивление, параллельное идеальной емкости (сопротивление утечки). Поскольку в нашей практике мы сталкиваемся обычно с этим самым сопротивлением утечки, мы и обращаем внимание в первую очередь на него. Но на длинных линиях емкость между проводами будет иметь большую величину и емкостные токи будут преобладающими. Пользы от них нет, поэтому с ними борются. Вспомните транспозицию проводов. Если есть время и желание, возьмите какую-нибудь реальную ВЛ и посчитайте емкости.
В случае замыкания на землю бояться нужно в первую очередь за изоляцию нагрузки (например трансформаторов).
Все тематические вопросы и ответы на них, только на форуме! В личку по электрике не отвечаю.

Аватара пользователя
vibvib
Стажёр
Стажёр

Re: Компенсация емкостных токов в сетях с компенсированной нейтралью

Сообщение vibvib » 31 авг 2016, 10:26

Запрещала писал(а):
Источник цитаты В случае замыкания на землю бояться нужно в первую очередь за изоляцию нагрузки (например трансформаторов).

+100500 за изоляцию на новых трансформаторах, за старые трансы не переживаю , т.к. (один тр-р из партии) испытывали на испытательной станции (сейчас её в России нет. Тольятинский тр-р завод возит загранку ( по словам шеф инженера), но при аварии, у нас, изоляция их нового тр-ра не выдержала ток кз).

Аватара пользователя
Alexey104
Автор темы
Russia
Член клуба
Член клуба
Электрик
Электрик

Re: Компенсация емкостных токов в сетях с компенсированной нейтралью

Сообщение Alexey104 » 31 авг 2016, 12:05

Запрещала писал(а):
Источник цитаты Эквивалентная схема реального конденсатора содержит сопротивление, параллельное идеальной емкости (сопротивление утечки). Поскольку в нашей практике мы сталкиваемся обычно с этим самым сопротивлением утечки, мы и обращаем внимание в первую очередь на него. Но на длинных линиях емкость между проводами будет иметь большую величину и емкостные токи будут преобладающими.


Большое спасибо за ответ, просветление приходит: провода и земля вкупе представляют собой вполне реальный конденсатор, и ёмкостным током является именно ток, протекающий между "обкладками" этого конденсатора, а не ток утечки через воздушную прослойку, как мне представлялось до этого. Не зря же на схемах между проводами и землёй изображён именно конденсатор.

Но я вот так и не понял:
Alexey104 писал(а):
Источник цитаты Почему опасность пробоя изоляции проводов возникает лишь в случае замыкания на землю?


Отправлено спустя 1 час 33 минуты 20 секунд:
Кажется, дошло:
Провода ЛЭП крепятся к опорам через изоляторы. При нормальном режиме работы сети, напряжения, приложенные к изоляторам, равны фазным напряжениям этой сети. В случае однофазного замыкания на землю, изоляторы двух исправных фаз оказываются уже под линейным напряжением, что и приводит к их износу. Видимо, как-то так...

Если всё верно, вопросов больше нет.
Спасибо за ответы!

Аватара пользователя
slavapril
Russia
Заслуженный Ректор клуба
Заслуженный Ректор клуба
Главный энергетик
Главный энергетик

Re: Компенсация емкостных токов в сетях с компенсированной нейтралью

Сообщение slavapril » 31 авг 2016, 20:15

Запрещала писал(а):
Источник цитаты Эквивалентная схема реального конденсатора содержит сопротивление,

Совершенно верно. НО это эквивалентная схема замещения для реального конденсатора.В данном же вопросе сам представляемый конденсатор уже и является схемой замещения воздуха. Поэтому не надо в своем воображении рисовать себе схему замещения для схемы замещения. Это таким образом вы можете себе составить схему замещения для схемы замещения другой схемы замещения. :))) Именно поэтому в данных случаях просто рисуют пунктиром конденсатор либо между изоляциями либо между землей и проводом. И никаких резисторов...
Учиться никогда не поздно.
Все тематические вопросы и ответы на них, только на форуме! В личку по электрике не отвечаю.

Аватара пользователя
Запрещала
Тех. поддержка
Тех. поддержка
Электрик
Электрик

Re: Компенсация емкостных токов в сетях с компенсированной нейтралью

Сообщение Запрещала » 02 сен 2016, 22:14

slavapril писал(а):
Источник цитаты В данном же вопросе сам представляемый конденсатор уже и является схемой замещения воздуха.

Это реальный конденсатор с реальными параметрами. Точнее, набор конденсаторов. Просто конструкция не совсем привычная для нас. Обкладки- провода или земля, изолятор- воздух.
Все тематические вопросы и ответы на них, только на форуме! В личку по электрике не отвечаю.

Аватара пользователя
slavapril
Russia
Заслуженный Ректор клуба
Заслуженный Ректор клуба
Главный энергетик
Главный энергетик

Re: Компенсация емкостных токов в сетях с компенсированной нейтралью

Сообщение slavapril » 03 сен 2016, 14:00

Запрещала, не мудрите. Во всей технической литературе под реальным конденсатором рассматривается конденсатор, произведенный промышленным способом в заводских условиях. Относительно него и рассматриваются все параметры, в том числе и схем замещения с емкостными токами утечек. Однако, свое мнение вам иметь на воспрещается...
Учиться никогда не поздно.
Все тематические вопросы и ответы на них, только на форуме! В личку по электрике не отвечаю.

Стабилизатор напряжения - Энергия Люкс-1000
Энергия Люкс-1000
Стабилизатор напряжения


Бытовой стабилизатор со встроенным фильтром сетевых помех. Защитит от скачков и просадок напряжения.

2.500 руб.

Рекомендуемый контент

 Ещё страницы сайта »


  • Похожие темы
    Ответы
    Просмотры
    Последнее сообщение

Вернуться в «Ваш репетитор - теория»

Кто на форуме

Сейчас этот форум просматривают: Xrumer [Spam-Bot] и 0 гостей