Практика работы большого числа систем с резонансным заземлением нейтрали показала, что этот метод заземления является весьма ценным. Регистрация токов в дугогасящих аппаратах или напряжений на них 'показывает, что отключения, которые в иных условиях были бы неизбежны, в системе с резонансным заземлением предотвращаются и что во многих случаях поврежденный участок может оставаться в работе даже с устойчивым замыканием на землю.
Типичными примерами, позволяющими судить о том, в какой мере автоматическое действие дугогасящих аппаратов облегчает работу обслуживающего персонала, служат представленные на рис. 282,а шесть записей регистрирующих приборов. Все записи на рис. 282,а были получены в одной из европейских систем (Чехословакия), работающей при напряжении 15 кВ и имеющей емкостный ток замыкания на землю 44 а. Период времени, к которому они относятся, составлял 6 недель зимы 1925 г.
На первой записи представлен случай устойчивого замыкания на землю с изменяющимся переходным сопротивлением, вызванного обрывом провода у опоры 33 и продолжавшегося 5 ч. Вторая запись показывает начальные стадии пробоя изоляции кабеля, пересекающего реку. Замыкание не превратилось в устойчивое, хотя перемежающиеся пробои наблюдались в течение 14 ч-
Третья запись соответствует случаю, когда провод зацепился за ветви дерева. Последнее быстро высохло, что привело к снижению тока замыкания. После нового перекрытия (которое пережгло ветвь) повреждение постепенно исчезло.
В случаях, представленных записями № 4 и 5, расстояние между провисшим проводом и землей периодически уменьшалось до разрядного.
Пятая запись показывает, как во время грозы в течение 5 ч из-за недостаточного расстояния между раскачивающимися проводами и заземленными частями (тросами), а также вследствие набрасывания ветвей деревьев на линию произошло 70 замыканий на землю.
В то время как рис. 282,а иллюстрирует работу дугогасящих аппаратов в крайне неблагоприятных условиях зимы, рис. 282,6 показывает запись, полученную во время грозы, когда преимущества такого метода заземления становятся еще более очевидными. На этой записи зарегистрированы несколько перекрытий и последующее устойчивое замыкание на землю, длившееся 2 ч.
По поводу приведенных выше примеров следует заметить, что не каждое переходящее замыкание па землю, устраненное дугогасящим аппаратом, следует рассматривать как случай предотвращения отключения линии. Если перекрытия следуют часто одно за другим на том же участке линии, то следует принять во внимание, что в системе с глухим заземлением такой участок линии был бы на некоторое время выведен из работы после перекрытия, вызвавшего первое отключение. По этой причине более правильно сравнивать работу одной и той же системы с резонансным заземлением и без него за одинаковые периоды времени по числу отключений линий и общему числу часов, потерянных у потребителей вследствие этих отключений. Статические данные такого рода дают более единообразную картину.
В системе 23 кВ, где была произведена показанная на рис. 282,6 запись (емкостный ток замыкания на землю 100 д), были получены следующие данные, относящиеся к первым 4 мес. работы после введения резонансного заземления, а также к соответствующему периоду предыдущего года: без заземления (сентябрь — декабрь 1923 г.) — 183 отключения, резонансное заземление (сентябрь — декабрь 1924 г.) — 22 отключения, снижение числа отключений — 88%.
В соседней системе 22 кВ, работавшей ранее с изолированной нейтралью (емкостный ток замыкания на землю 25 а), снижение числа отключений в первый год после установки дугогасящего аппарата составляло 84%. (Из общего числа зарегистрированных замыканий на землю 94% не вызвали действия выключателей. Наибольшая продолжительность устойчивого замыкания на землю 3 ч.)
В качестве примера, характеризующего перерывы электроснабжения потребителей из- за отключения линии при работе с дугогасящими аппаратами и без них, можно привести характерные цифры, полученные в системе 44 кВ Алабама Пауэр Компани (Л. 1].
При глухом заземлении нейтрали за 9 мес. 1921 г. произошли 43 грозовых отключения с общей продолжительностью перерывов в работе 230 мин. За те же 9 мос. 1922 г. после введения резонансного заземления было только 7 отключений с общей продолжительностью 14 мин. Снижение потерь времени у потребителя составляет 94%, а числа отключений — 83,5%.
Сравнительные данные, характеризующие работу систем с глухим и резонансным заземлениями нейтрали, были получены также в Южной Африке. I
Восточная сеть системы 88 кВ Викториа Фоллз энд Трансваль Пауэр Компани [Л. 2 и 3] первоначально работала с заземлением через активное сопротивление, а затем с глухим заземлением. В 1937 г. было введено резонансное заземление.
Работа в течение 255 дней с глухим заземлением и в течение последующих 255 дней с резонансным заземлением дала достаточно характерные результаты (табл. 35).
Аналогичное сравнение результатов работы за 3 года Западной и Центральной сетей системы, имеющих глухое заземление, с Восточной сетью, работающей с резонансным заземлением, дано в табл. 36.
Таблица 36
В дополнение к этому сравнению могут быть приведены данные, относящиеся ·κ опыту эксплуатации систем с глухим заземлением нейтрали, использующих иные средства гашения дуги.
В § 3 гл. 4 упоминалась система 66 кВ, в которой применение трубчатых разрядников снизило число отключений в год на 88%. В другой системе 66 кВ [Л. 4] уменьшение числа отключений составило 80—86%.
Если гашение дуги осуществляется отключением линии с последующим автоматическим повторным включением (см. § 4 гл. 4), то однократное действие АПВ успешно устраняет 75—90% всех замыканий. Еще более высокие результаты получаются при быстродействующем повторном включении. В системе 132 кВ Паблик Сервис Компани ов Индиана (Л. 5J. имеющей общую протяженность линий 530 км, из 43 однофазных замыканий на землю 38 (или 84,4%) были устранены действием однофазного АПВ. За этот же период в системе наблюдались всего 59 различных замыканий, из которых 38 (или 64,4%) были ликвидированы однофазным АПВ. Спорн и Миллер [Л. 6] приводят данные об опыте эксплуатации в течение 5 лет линии 132 кВ, оборудованной быстродействующим АПВ. Из 71 повреждения на линии 55 (или 77%) приходятся на долю однофазных замыканий на землю. Из них 53 (или 96%) были ликвидированы успешно.
Эти данные, показывающие, сколь значительная часть замыканий может быть устранена посредством гашения дуги, хорошо согласуются с результатами, полученными для дугогасящих аппаратов, компенсирующих ток замыкания в месте повреждения.
Оценку эффективности дугогасящих аппаратов, строго говоря, следует основывать на сравнении эксплуатационных оперативных записей, производившихся до и после установки этих устройств, что не всегда возможно. Однако достаточно убедительные выводы могут быть сделаны на основании тех данных, которые приведены в табл. 37 {Л. 7].
Можно видеть, что дугогасящие аппараты устраняют 85% или более однофазных замыканий на землю. Снижение числа отключений линий зависит от отношения числа однофазных замыканий на землю к общему числу всех повреждений. В качестве средней величины с должной осторожностью может быть принято 65%. Когда же результаты оказываются более низкими, необходимо внимательно изучить причины такого снижения, которые могут заключаться в ненормально частом одновременном перекрытии на землю нескольких проводов вследствие, например, высокого сопротивления заземления опор, неэффективного устройства защитных тросов, недостаточного расстояния между раскачивающимися проводами или ухудшения изоляции в определенном районе из-за загрязнения ее пылью или химическими продуктами.
Таблица 37
Примечание. Аналогичные сведения о японских системах даны Мнямото (Л. 8).
Часто случается, что после введения резонансного заземления изоляторы, находящиеся в плохом состоянии, не выдерживают линейного напряжения и перекрываются, вызывая двойные замыкания на землю. Однако после нескольких месяцев эксплуатации удается выявить и изъять такие изоляторы, после чего преимущества резонансного заземления начинают сказываться в полной мере. При оценке данных эксплуатации не следует также забывать, что некоторые специальные устройства, например активные сопротивления, включаемые параллельно реактивному сопротивлению заземления (см. § 14.3.6 гл. 6), могут несколько изменить результаты.
Среди примеров, содержащихся в упомянутой выше таблице, наибольший интерес представляют следующие:
Система № 6. До установки дугогасящей катушки произошло замыкание на землю из- за случайного прикосновения монтера к шинам 100 кВ. Дуга, двигаясь вдоль шин, перебросилась на камеру выключателя. В результате была нарушена работа всей системы.
Полгода спустя, после того как было введено резонансное заземление, произошел пробой в выводе масляного выключателя. В течение 35 мин работа продолжалась с устойчивым замыканием на землю. За это время замыкание было локализовано и поврежденный выключатель был отсоединен без нарушения питания потребителей.
Система № 8. В § 1.5 гл. 3 приведены данные о продолжительности 79 замыканий на землю в этой системе. Среди них особый интерес представляют те, которые длились более 3 мин. В одном случае замыкание произошло в результате обрыва подвесного изолятора, после чего провод повис на траверсе. В другом случае подвижная тележка для монтажных работ замкнула гирлянду изоляторов. В третьем случае срубленное дерево упало на линию. Провод в шести пролетах оказался на земле и частично в воде. Во всех случаях поврежденный участок находился в работе в течение всего времени, необходимого диспетчеру для принятия мер, обеспечивающих бесперебойное снабжение потребителей. Ни среди этих трех случаев, ни среди остальных продолжительностью 1 мин или более не было ни одного замыкания на землю, которое развилось бы в междуфазное к. з.; все они были устранены планомерно.
В той же системе позже произошел другой случай. Одна из цепей двухцепной линии была выведена в ремонт, когда на оставшейся оборвался и упал на землю провод. Снабжение потребителей по этой линии успешно продолжалось в течение 90 мин, пока другая линия не была введена снова в работу.
Среди случаев, связанных с поражением током замыкания на землю обслуживающего персонала, три имели несмертельный исход. (В связи с этим следует заметить, что известно еще несколько случаев, имевших место в резонансно заземленных системах 10—80 ав в Германии, Дании, Франции, Бельгии, Австрии, Чехословакии и Южной Африке, когда люди, пораженные током замыкания на землю, все же избежали серьезных повреждений.)
