Отыскание «земли в сети постоянного оперативного тока подстанции

Глухозаземленная нейтраль

Более прогрессивным способом считается режим глухозаземленной нейтрали. В этом случае нейтраль генератора или трансформатора непосредственно соединяется с заземляющим устройством. В некоторых случаях соединение осуществляется с использованием малого сопротивления, например, трансформатора тока. В отличие от защитного, такое заземление нейтрали называется рабочим. Значение сопротивления заземляющих устройств, соединенных с нейтралью, не должно превышать 4 Ом в электроустановках с напряжением 380/220 вольт.

В электроустановках, где используется глухозаземленная нейтраль, поврежденный участок должен быстро и надежно отключаться в автоматическом режиме в случае возникновения замыкания между фазой и заземляющим проводником. С связи с этим, при напряжении до 1000 вольт, корпуса оборудования должны обязательно соединяться с заземленной нейтралью установок. Таким образом, обеспечивается быстрое отключение поврежденного участка в случае короткого замыкания с помощью реле максимального тока или предохранителя.

Действия оперативного персонала при появлении « земли » в сети напряжением 6 (10) кВ .

⇐ ПредыдущаяСтр 21 из 25Следующая ⇒

Отыскание однофазного замыкания осуществляется при помощи специального прибора или методом поочередных отключений.

В данном случае производится поочередное отключение присоединений, запитанных от секции (системы) шин, где ТН показывает наличие повреждения, а также присоединения участков электрической сети, которая электрически связана с этой секцией (системой) шин.

Если после отключения линии сигнал «земля» пропал, то это свидетельствует о том, что замыкание на «землю» было на данной линии. Данное присоединение можно ввести в работу только после выяснения причины возникновения однофазного замыкания и устранения.

Если методом поочередных отключений отходящих присоединений поврежденный участок найти не удалось, то следует отключить все присоединения участка сети, где появилась «земля», убедиться в том, что сигнал при однофазном замыкании устранился. Затем необходимо поочередно включить отходящие присоединения. Если включение одной из отходящих линий совпало с появлением сигнала «земля», то данное присоединение необходимо отключить и не вводить в работу до выяснения причины срабатывания сигнала «земля». Соответственно, если при включении в работу предварительно выведенного в ремонт присоединения появилась «земля», данное присоединение должно быть немедленно отключено. Бывают также ситуации, когда при отключении всех отходящих линий сигнал «земля» не устраняется. Это свидетельствует о том, что возникло повреждение на оборудовании подстанции, например, на участке от силового трансформатора до секции шин включительно. Прежде всего, необходимо определить, повреждение находится на секции шин или на другом оборудовании (вводной выключатель, ошиновка от силового трансформатора до вводного выключателя). Для этого включаем секционный выключатель, а затем отключаем вводной выключатель данной секции. Если по секции, к которой присоединен этот участок сети, появился сигнал «земля», то повреждение находится на секции шин. Поврежденная секция должна быть выведена в ремонт для устранения повреждения.

Если сигнал «земля» отсутствует, то повреждение находится на участке от силового трансформатора до вводного выключателя секции включительно. В данном случае необходимо произвести осмотр оборудования данного участка распределительного устройства на предмет наличия повреждений. Если причиной возникновения «земли» является пробой изоляции, то, скорее всего, визуально повреждение найти не удастся.

Для отыскания повреждения необходимо вывести данный участок распределительного устройства в ремонт. Отыскание дефекта изоляции производится электролабораторными испытаниями оборудования.

Перечислите категории и группы взрывоопасных смесей по « Правилам изготовления взрывозащищенного электрооборудования » . Укажите категорию и группу нефти .

Таблица П 1.3 Группы взрывоопасных смесей по ПИВЭ

Группа Температура самовоспламенения, ºС
А Более 450
Б 300 до 450
Г 175 до 300
Д 120 до 175

Категория взрывоопасности и группа взрывоопасных смесей паров нефти с воздухом — IIA-T3 по ГОСТ Р 51330.11.

Таблица П 1.3

Группы взрывоопасных смесей по ПИВЭ

Группа Температура самовоспламенения, ºС
А Более 450
Б » 300 до 450
Г » 175 до 300
Д » 120 до 175

Таблица П 1.4

Категория взрывоопасной смеси по классификации ПИВРЭ и ПИВЭ Категория взрывоопасной смеси по ГОСТ 12.1.011-78, для которой электрооборудование является взрывозащищенньм
1 IIА
2 IIА
3 IIА, IIB
4 IIА, IIB, IIС

Согласно ПУЭ и ГОСТ Р 51330.5-99, действует следующая классификация по температуре самовоспламенения:

Таблица 1.2

Группа смеси Температура самовоспламенения, °С Группа смеси Температура самовоспламенения, °С Группа смеси Температура самовоспламенения, °С
По ПИВЭ По ПИВРЭ По ПУЭ или ГОСТ 12.1.011-78
А Свыше 450 Т1 Свыше 450 Т1 Свыше 450
Б Свыше 300 до 450 Т2 Свыше 300 до 450 Т2 Свыше 300 до 450
Г Свыше 175 до 300 Т3 Свыше 200 до 300 Т3 Свыше 200 до 300
Д Свыше 120 до 175 Т4 Свыше 135 до 200 Т4 Свыше 135 до 200
Т5 Свыше 100 до 135 Т5 Свыше 100 до 135
Т6 Свыше 85 до 100

Категория взрывоопасности и группа взрывоопасных смесей паров нефти с воздухом — IIA-T3 по ГОСТ Р 51330.11.

Температура самовоспламенения нефти согласно (ГОСТ 51330.5 -2500С) (222до252 0С-для МН) ??

Билет № 9

⇐ Предыдущая21Следующая ⇒

Рекомендуемые страницы:

Оперативный ток и его источники

2014-02-12 14981 Оперативным называется ток, при помощи которого производится управление первичной коммутационной аппаратурой (выключателями, отделителями и т. д.), а также питание цепей релейной защиты и автоматики, разных видов управления и сигнализации. Основное требование – источники оперативного тока должны быть всегда готовы к действию во всех необходимых случаях (независимость от режима работы сети).

Используют два вида оперативного тока – постоянный и переменный.

1) Оперативный постоянный ток.

Источниками постоянного тока являются аккумуляторные батареи, работающие в режиме постоянного подзаряда. Рабочее напряжение батарей 110–220 В. В качестве подзарядного устройства используется мощный тиристорный преобразователь, снабженный элементным коммутатором, с помощью которого можно изменять число участвующих в химической реакции пластин. Для повышения надежности сеть оперативного тока секционируют на ряд участков, имеющих самостоятельное питание от сборных шин батареи.

Магнитное поле Земли. Зачем нужно магнитное поле планетам

Почти все слышали, что наша планета Земля обладает магнитным полем. Это поле окутывает Землю и околоземное пространство.

Пространство, окутанное магнитным полем, называют магнитосферой.

Если бы у Земли не было магнитного поля, то люди не смогли бы сделать компас, о котором мы знаем сегодня. Сразу следует отметить, чтогеографические полюса Земли не совпадают с магнитными , поэтому, стрелка компаса указывает лишь приблизительное направление на север.

Отыскание «земли в сети постоянного оперативного тока подстанции

Более того, в настоящий момент, южный магнитный полюс находится ближе к северному географическому полюсу, чем к южному. На самом деле, магнитные полюса Земли со временем смещаются. Но обо всем по порядку.

Начнём с того, что магнитное поле нужно Земле (как и другим планетам), чтобы защищать её от нежелательного космического излучения. В космосе существует великое множество источников радиоактивного излучения, и Солнце — один из таких источников.

Отыскание «земли в сети постоянного оперативного тока подстанции

Оно постоянно испускает потоки электронов, протонов, ионов гелия и многих других частиц. Попадание этих частиц на Землю в таком количестве вредит живым организмам. Магнитное поле Земли отклоняет эти частицы, и те, подчиняясь магнитным линиям, направляются к полюсам. Поскольку, на полюсах, магнитные линии направлены вертикально вверх, весь поток частиц собирается в верхних слоях атмосферы. Именно тогда мы и видим северные и южные сияния.

Популярные статьи  Заряд и разряд конденсатора

Но, вторжение такого количества частиц не может пройти бесследно: это вызывает нагрев атмосферы и изменение силы некоторых электромагнитных полей. Такие явления называют магнитными бурями

. Как известно, магнитные бури влияют на погоду и на состояние некоторых людей (например, людей с сердечно-сосудистыми заболеваниями).

Иногда, на Солнце происходят процессы, которые называются солнечной активностью.

Отыскание «земли в сети постоянного оперативного тока подстанции

В результате некоторых из них, возникают сильные магнитные поля, которые не могут не оказывать влияние на Землю. Одно из таких явлений — это вспышка на Солнце. При вспышках, скорость частиц, испускаемых Солнцем, значительно возрастает, что приводит к возмущениям магнитосферы Земли. То есть, такие мощные потоки частиц способны внести некоторые изменения в магнитное поле Земли. Именно поэтому, в результате многих вспышек на Солнце, магнитные полюса Земли с годами смещаются.

Магнитные бури часто вызывают неполадки в работе электроприборов (например, помехи в радиоэфире). Теоретически при достаточно мощной вспышке на Солнце, может произойти, так называемая, электромагнитная катастрофа.

Отыскание «земли в сети постоянного оперативного тока подстанции

Магнитное поле Земли примет на себя удар огромной мощности. Из-за этого, повсеместно возникнут очень сильные токи, которые выведут из строя всю аппаратуру. Вспышка подобной мощности уже была в 1859 году. К счастью, тогда применение электричества только развивалось, поэтому, нанесенный урон был несравним с тем уроном, который может принести такая вспышка в наше время.

И ещё один интересный факт: на Земле существуют так называемые, магнитные аномалии. Это области, в которых магнитная стрелка компаса не показывает на магнитный полюс

. Несмотря на это, стрелка постоянно отклонена на один и тот же угол, поэтому, такие аномалии всё же объясняются. Мы уже знаем, что проводник с током действует на магнитную стрелку. Поэтому, логично предположить, что в аномальных областях, где-то внутри земной коры протекает электрический ток, который и влияет на магнитную стрелку. Или же, это могут быть токи в атмосфере, которые по той или иной причине сильнее в данной области, чем в среднем. Например, самой известной в России магнитной аномалией является курская магнитная аномалия. Её площадь составляет около 160 км2, а напряженность магнитного поля втрое превышает обычную.

В этой зоне компасы вообще не работают. Ученые связывают эту аномалию с огромными залежами железной руды в этой области. Действительно, опыты подтверждают, что большое скопление различных пород, которые могут намагничиваться, способствуют появлению магнитных аномалий. Но, как говориться — нет худа без добра, теперь люди, намеренно ищут магнитные аномалии, чтобы обнаружить новые месторождения полезных руд. Следует заметить, что хоть люди и много знают о магнетизме, нельзя с уверенностью сказать, что мы полностью изучили магнетизм Земли. Тем не менее, мы ознакомились с основными явлениями, связанными с магнитным полем Земли.

Система переменного оперативного тока

На подстанциях с переменным оперативным током питание цепей авто-матики, управления и сигнализации производится от шин собственных нужд через стабилизаторы напряжения.

Источниками переменного оперативного тока являются трансформаторы собственных нужд и измерительные трансформаторы тока и напряжения, осуществляющие питание вторичных устройств непосредственно или через промежуточные звенья – блоки питания, конденсаторные устройства. Переменный оперативный ток распределяется централизованно и, следовательно, при его использовании не требуется сложной и дорогой распределительной сети. Однако зависимость питания вторичного оборудования от наличия напряжения в основной сети, недостаточная мощность самих источников (измерительные трансформаторы тока и напряжения) ограничивает область применения оперативного переменного тока.

Трансформаторы тока служат надежными источниками для питания за-щит от коротких замыканий; трансформаторы напряжения и трансформаторы собственных нужд могут служить источниками для защит от повреждений и ненормальных режимов, не сопровождающихся глубокими понижениями напряжения, когда не требуется высокой стабильности напряжения и допустимы перерывы в питании.

Стабилизаторы напряжения предназначены для:

  1. поддержания необходимого напряжения оперативных цепей при работе АЧР, когда возможно одновременное снижение частоты и напряжения;
  2. разделения оперативных цепей и остальных цепей собственных нужд подстанции (освещение, вентиляция, сварка и т.д.), что существенно повышает надежность оперативных цепей.

Источники питания постоянного оперативного тока

Независимым источником оперативного тока являются аккумуляторные батареи.

Преимущества источников питания постоянного оперативного тока:

  • Обеспечивается питание всех цепей подключенных устройств в любой момент времени с необходимым уровнем напряжения и тока независимо от состояния основной сети.
  • Простота и надежность схем релейной защиты.

Недостатки:

  • Высокая стоимость (экономически оправдано использование источников постоянного оперативного тока на подстанциях 110 кВ и выше с несколькими ВЛ);
  • Необходимость наличия отапливаемого и вентилируемого помещения;
  • Необходимость использования подзарядного устройства;
  • Сложность в эксплуатации.

Для повышения надежности сеть оперативного питания секционируется с тем, чтобы обесточивание одной или нескольких секций не приводило к отказам наиболее ответственных потребителей оперативного тока, к которым относятся устройства релейной защиты, автоматики и управления.

Отыскание «земли в сети постоянного оперативного тока подстанции

Рис. 1. Схема подключения источника постоянного оперативного тока (аккумуляторной батареи) в распределительном устройстве

Аккумуляторная батарея работает на шинки постоянного тока, от которых отходят линии, питающие секции оперативного тока для каждой группы потребителей. ШУ – шинки для питания устройства релейной защиты, автоматики и управления (обычно отдельная шинка для каждой секции шин), ШС — шинки сигнализации и ШВ – шинки питания электромагнитов включения выключателей. Аккумуляторная батарея является также источником аварийного освещения подстанции.

Аккумуляторная батарея выполняется обычно из свинцово-кислотных аккумуляторов, обладающих достаточно высокими долговечностью, экономичностью и выдерживающих кратковременные перегрузки, например при питании электромагнитов включения мощных выключателей (ток электромагнита может достигать нескольких сотен ампер).

Помещение аккумуляторной батареи должно иметь обогрев и вентилцию для удаления паров серной кислоты. Для обеспечения долговечности батареи должен соблюдаться оптимальный режим ее подзаряда, заряда и разряда. С этой целью используются автоматические регулируемые выпрямительные установки (подза-рядные устройства).

Защита сети постоянного оперативного тока осуществляется с помощью предохранителей и автоматических выключателей с обеспечением селективности и чувствительности. Наиболее частым видом повреждений являются замыкания одного из полюсов на землю.

Оно не приводит к разрушениям, однако появление второго замыкания может привести к ложному срабатыванию устройства защиты или электромагнитов включения. Поэтому используется контроль изоляции, например установкой двух вольтметров. При отсутствии замыканий напряжение шин относительно земли одинаково, в противном случае показания вольтметров отличаются.

Расчет емкостного тока замыкания на землю воздушной линии

Емкостной ток ВЛ может быть приближенно определен по формуле :

Iс.вл = (2,7 ÷ 3,3) · U · l · 10-3, А,

где: U – напряжение сети, кВ (6, 10 или 35 кВ); l – длина линии, км.

Для линий 6-10 кВ, а также линий 35 кВ без тросов принимается коэффициент 2,7; для линий 35 кВ на деревянных опорах с тросами – 3,3; на металлических опорах с тросами – 3,0.

Емкостный ток двухцепной линии может быть определен по формуле:

Iс.2ц.вл = (1,6 ÷ 1,3) · Iс.вл, А,

где: Iс.вл – емкостный ток одноцепной ВЛ, А

Увеличение емкостного тока сети за счет емкости оборудования подстанций может ориентировочно оцениваться для воздушных и кабельных сетей 6-10 кВ – на 10%, для воздушных сетей 35 кВ – на 12%.

Для кабельных сетей 35 кВ увеличение емкостного тока за счет оборудования подстанций учитывать не следует.

Недостаточная точность аналитического метода определения емкостных токов замыкания на землю и напряжений несимметрии реальных воздушных линий электропередачи определяет применение расчетов только для предварительной оценки параметров проектируемых сетей, а также перед прямыми их измерениями.

Популярные статьи  Как снять плафон освещения салона автомобиля своими руками?

Справочные данные по емкостным токам однофазного замыкания на землю кабельных линий

Ниже приведены некоторые данные с каталогов заводов-изготовителей кабельной продукции и различной литературы.

Завод Южкабель, кабели из сшитого полиэтилена

Отыскание «земли в сети постоянного оперативного тока подстанции

Кабели из сшитого полиэтилена Nexans

Отыскание «земли в сети постоянного оперативного тока подстанции

Емкостные токи кабельных линий согласно СТП 09110.20.187-09. Методические указания по заземлению нейтрали сетей 6-35 кВ через резистор

Таблица Г.1 – Емкостные токи замыкания на землю кабелей с секторными жилами и поясной изоляцией

Сечение, мм2 Ток замыкания на землю, А/км
Кабели 6 кВ Кабели 10 кВ
16 0,37 0,52
25 0,46 0,62
35 0,52 0,69
50 0,59 0,77
70 0,71 0,90
95 0,82 1,00
120 0,89 1,10
150 1,10 1,30
185 1,20 1,40
240 1,30 1,60
300 1,50 1,80

Таблица Г.2 – Емкостные токи замыкания на землю кабелей с бумажной пропитанной изоляцией

Сечение, мм2 Ток замыкания на землю, А/км
Кабели 20 кВ Кабели 35 кВ
25 2,0
35 2,2
50 2,5
70 2,8 3,7
95 3,1 4,1
120 3,4 4,4
150 3,7 4,8
185 4,0 5,2

Таблица Г.3 – Емкостные токи замыкания на землю кабелей с пластмассовой изоляцией

Сечение, мм2 Ток замыкания на землю, А/км
Кабели 6 кВ Кабели 10 кВ Кабели 35 кВ
25 0,55 1,90 3,30
35 0,60 2,10 3,60
50 0,65 2,30 3,90
70 0,70 2,60 4,50
95 0,75 2,90 4,80
120 0,85 3,20 5,40
150 0,9 3,40 5,70
185 1,00 3,80 6,30
240 1,00 4,50 6,90
300 5,00 7,50
400 5,60 8,10
Примечания: 1) Три жилы кабелей 6кВ имеют общий металлический экран. 2) Каждая жила кабелей 10-35 кВ имеет отдельный металлический экран.

Таблица Г.4 – Емкость кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена

Сечение, мм2 Ток замыкания на землю, А/км
Кабели 6 кВ Кабели 10 кВ Кабели 35 кВ
50 0,43 0,72 2,53
70 0,49 0,82 2,86
95 0,55 0,91 3,19
120 0,58 0,97 3,41
150 0,64 1,07 3,74
185 0,70 1,16 4,07
240 0,77 1,29 4,51
300 0,85 1,41 4,95
400 0,94 1,57 5,50
500 1,04 1,73 6,05
630 1,15 1,92 6,70
800 1,28 2,14 7,47

Литература:

  1. Справочник по электрическим установкам высокого напряжения/ Под ред. И.А. Баумштейна, С.А. Бажанова. – 3-е изд., перераб. И доп. –М.: Энергоатомиздат, 1989.
  2. РД 34.20.179. Типовая инструкция по компенсации емкостного тока замыкания на землю в электрических сетях 6-35 кВ.
  3. СТП 09110.20.187-09. Методические указания по заземлению нейтрали сетей 6-35 кВ через резистор.
  4. ЗАО “Завод “Южкабель”. Силовые кабели среднего и высокого напряжения с изоляцией из сшитого полиэтилена.
  5. Кабели силовые с изоляцией из сшитого полиэтилена на напряжение 6–35 кВ Nexans.
  6. Библиотечка электротехника, вып. 11(35). Шуин В.А, Гусенков А.В. Защиты от замыканий на землю в электрических сетях 6-10 кВ. –М.: НТФ «Энергопрогресс».

Отыскание «земли в сети постоянного оперативного тока подстанции

Алексей Бобков

Автор статьи, инженер-проектировщик систем релейной защиты станций и подстанций

  • Espacenet
  • Discuss
  • 238000009413
    insulation
    Methods

    0.000

    abstract

    description

    7

  • 238000005259
    measurement
    Methods

    0.000

    abstract

    description

    2

  • 230000000694
    effects
    Effects

    0.000

    abstract

    1

  • 230000005611
    electricity
    Effects

    0.000

    abstract

    1

  • 239000000126
    substance
    Substances

    0.000

    abstract

    1

  • 244000171263
    Ribes grossularia
    Species

    0.000

    description

    30

  • 101000245898
    Escherichia coli (strain K12) Lipopolysaccharide export system protein LptA
    Proteins

    0.000

    description

    3

  • 230000000875
    corresponding
    Effects

    0.000

    description

    2

  • 230000001052
    transient
    Effects

    0.000

    description

    2

  • 241001124134
    Chrysomelidae
    Species

    0.000

    description

    1

  • 281000020341
    Limited Liability Company
    companies

    0.000

    description

    1

  • 281000000150
    Rinat
    companies

    0.000

    description

    1

  • 101000421294
    Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) Probable proteasome subunit alpha type-7
    Proteins

    0.000

    description

    1

  • 101000031841
    Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) Proteasome subunit alpha type-1
    Proteins

    0.000

    description

    1

  • 101000143824
    Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) Proteasome subunit alpha type-2
    Proteins

    0.000

    description

    1

  • 101000143840
    Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) Proteasome subunit alpha type-3
    Proteins

    0.000

    description

    1

  • 101000477994
    Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) Proteasome subunit alpha type-4
    Proteins

    0.000

    description

    1

  • 101000087616
    Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) Proteasome subunit alpha type-5
    Proteins

    0.000

    description

    1

  • 101000255871
    Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) Proteasome subunit alpha type-6
    Proteins

    0.000

    description

    1

  • 101000421377
    Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) Proteasome subunit beta type-1
    Proteins

    0.000

    description

    1

  • 101000143967
    Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) Proteasome subunit beta type-2
    Proteins

    0.000

    description

    1

  • 101000366103
    Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) Proteasome subunit beta type-3
    Proteins

    0.000

    description

    1

  • 101000366119
    Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) Proteasome subunit beta type-4
    Proteins

    0.000

    description

    1

  • 101000199891
    Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) Proteasome subunit beta type-5
    Proteins

    0.000

    description

    1

  • 101000031961
    Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) Proteasome subunit beta type-6
    Proteins

    0.000

    description

    1

  • 101000031972
    Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) Proteasome subunit beta type-7
    Proteins

    0.000

    description

    1

  • 240000006028
    Sambucus nigra
    Species

    0.000

    description

    1

  • 230000005540
    biological transmission
    Effects

    0.000

    description

    1

  • 238000010586
    diagrams
    Methods

    0.000

    description

    1

  • 238000004870
    electrical engineering
    Methods

    0.000

    description

    1

  • 230000014509
    gene expression
    Effects

    0.000

    description

    1

  • 238000009434
    installation
    Methods

    0.000

    description

    1

  • 238000004519
    manufacturing process
    Methods

    0.000

    description

    1

  • 239000002184
    metals
    Substances

    0.000

    description

    1

  • 230000000737
    periodic
    Effects

    0.000

    description

    1

  • 230000035945
    sensitivity
    Effects

    0.000

    description

    1

Принцип работы

ЗУ – формирует выпрямляющее напряжение, заряжает аккумуляторные батареи и питает потребители, справляясь со следующими типами нагрузок:

  • Постоянная – питание аппаратуры
  • Временная – в аварийных ситуациях
  • Кратковременная – при запуске электроприборов

АКБ – от них ток поступает на подстанцию в тех случаях, когда по тем или иным причинам (в первую очередь, из-за аварии) там отсутствует ток. Время работы приборов от АКБ зависит от количества и емкости подключенных батарей.

ШУОТ и АУОТ – шкафы распределения оперативного тока выявляют поврежденные элементы и отключают их при помощи селективных автоматических выключателей

При этом важно использовать выключатели только одного изготовителя

Расчет тока однофазного замыкания на землю в сети с изолированной нейтралью

В данном примере рассмотрим расчет тока однофазного замыкания на землю (ОЗЗ) для подстанции 10 кВ (Схема подстанции представлена на Рис.1). Релейная защита и автоматика всех фидеров выполнена на микропроцессорных терминалах SEPAM S40 (фирмы Schneider Electric).

Рис.1 — Схема подстанции 10 кВ

1. Чтобы повысить точность наших расчетов при определении ОЗЗ используем метод, основанный на определении удельного емкостного тока замыкания на землю. (Также значения удельного емкостного тока замыкания на землю, можно использовать из справочных данных из таблицы 1, либо же взять из технических характеристик кабеля, которые предоставляет Завод-изготовитель)

где:

  • Uф — фазное напряжение сети, кВ;
  • ω = 2Пf = 314(рад/с);
  • Со — емкость одной фазы сети относительно земли (мкФ/км);

2. После того как мы определили удельный емкостной ток замыкания на землю, рассчитываем собственный емкостной ток кабельной линии:

Таблица 1 — Удельное значения емкостных токов в кабельных сетях (А/км)

Результаты расчетов заносим в таблицу 2. Таблица 2 — Результаты расчетов

Наименование присоединения Тип реле защиты Марка кабеля, сечение, мм.кв Длина, км Удельный емкостной ток замыкания на землю Iс, А/км Собственный емкостной ток кабельной линии Iс.фид.макс,А
КЛ-10 кВ №1 SEPAM S40 АПвЭВнг-3х120 0,5 1,89 0,945
КЛ-10 кВ №2 SEPAM S40 АПвЭВнг-3х95 0,3 1,71 0,513
КЛ-10 кВ №3 SEPAM S40 АПвЭВнг-3х70 0,7 1,55 1,085
КЛ-10 кВ №4 SEPAM S40 АПвЭВнг-3х95 0,3 1,71 0,513
КЛ-10 кВ №5 SEPAM S40 АПвЭВнг-3х70 0,2 1,55 0,31
КЛ-10 кВ №6 SEPAM S40 АПвЭВнг-3х95 0,6 1,71 1,026

3. Рассчитываем ток срабатывания защит, при этом отстраиваемся от собственного емкостного тока по формуле (данное условие обеспечивает несрабатывание защиты при внешнем однофазном замыкании на землю):

где:

  • Кн – коэффициент надежности (принимаем равным 1,2);
  • Кбр – коэффициент «броска», который учитывает бросок емкостного тока в тот момент, когда возникает ОЗЗ;
  • Ic.фид.макс– максимальный емкостный ток защищаемого фидера.

Для электромеханических реле рекомендуется принимать Кбр= 2–3. При этом защита выполняется без выдержки времени

При использовании для защиты от ОЗЗ современных цифровых реле, можно принимать значения Кбр=1–1,5 (обращаю Ваше внимание, что данный коэффициент лучше уточнить у фирмы-изготовителя). Для SEPAM S40 рекомендуется принимать Кбр= 1-1,5

Первичный ток срабатывания защит составляет:

  • КЛ-10 кВ №1 Iсз = 1,134 А;
  • КЛ-10 кВ №2 Iсз = 0,62 А;
  • КЛ-10 кВ №3 Iсз = 1,3 А;
  • КЛ-10 кВ №4 Iсз = 0,62 А;
  • КЛ-10 кВ №5 Iсз = 0,37 А;
  • КЛ-10 кВ №6 Iсз = 1,23 А

4. Проверяем чувствительность защит, с учетом, что будет включено минимальное количество включенных линий, в нашем случае это все присоединения, которые находятся на секции.

Обращаю Ваше внимание, что коэффициент чувствительности согласно ПУЭ пункт 3.2.21 равен: для кабельных линий — 1,25, для воздушных линий — 1,5. В книге «Расчеты релейной защиты и автоматики распределительных сетей

М.А. Шабад -2003 г» приводиться Кч=1,5-2,0. В данном расчете, я принимаю коэффициент чувствительности по ПУЭ. Какой коэффициент чувствительности принять, выбирайте уже сами.

где: IсΣmin — наименьшее реальное значение суммарного емкостного тока.

В моем случае наименьшее реальное значение суммарного емкостного тока, является суммарный емкостной ток по секциям:

  • I секция — IсΣmin = 2,543 (А);
  • II секция — IсΣmin = 1,849 (А);

5. Определяем время срабатывания защит от ОЗЗ: Для всех отходящих кабельных линий 10 кВ время срабатывания защит принимаем равным 0,1 сек. Таблица 3 — Результаты расчетов срабатывания защит от ОЗЗ

Наименование присоединения Тип реле защиты Первичный ток срабатывания Iсз, А Время срабатывания защиты, сек Коэффициент чувствительности, Kч
КЛ-10 кВ №1 SEPAM S40 1,134 0,1 1,4 > 1,25
КЛ-10 кВ №2 SEPAM S40 0,62 0,1 3,27 > 1,25
КЛ-10 кВ №3 SEPAM S40 1,3 0,1 1,12 < 1,25
КЛ-10 кВ №4 SEPAM S40 0,62 0,1 2,2 > 1,25
КЛ-10 кВ №5 SEPAM S40 0,37 0,1 4,2 > 1,25
КЛ-10 кВ №6 SEPAM S40 1,23 0,1 0,67 < 1,25

Для присоединений КЛ-10 кВ №3 и №6 чувствительности защиты недостаточно, поэтому мы должны применить вместо терминала Sepam S40 → терминал Sepam S41 или S42, который позволит выполнить направленную защиту нулевой последовательности.

Для того что бы не тратить много времени на расчет вручную, была сделана: «Программа по расчету уставок защиты от замыканий на землю.

Литература:

  1. Расчеты релейной защиты и автоматики распределительных сетей. М.А. Шабад -2003 г.
  2. РД 34.20.179 Типовая инструкция по компенсации емкостного тока замыкания на землю в электрических сетях 6-35 кВ — 1993 г.
  3. Замыкания на землю в сетях 6–35 кВ. Расчет уставок ненаправленных токовых защит. Шалин А.И. // Новости ЭлектроТехники. – 2005 г.

Всего наилучшего! До новых встреч на сайте Raschet.info.

Возникновение термина СОПТ

Рассмотрим откуда этот термин появился, и почему и в настоящее время существует его неопределенность. Еще до внедрения микропроцессорных защит были разработаны проектные решения, распределяющие все комплекты защит одного присоединения (110 кВ и выше) на два комплекса с действием на два электромагнита отключения. Эти решения потребовали разработки определенных правил подключения этих устройств к сети питания оперативным током. Эти правила впервые были описаны лишь в 90-х годах прошлого века в методических указаниях, разработанных ведущим инженером ОАО Институт «Энергосетьпроект» Юлием Георгиевичем Айрапетовым. Именно в его трудах впервые появился и термин СОПТ. Появление микропроцессорной техники добавило к этим правилам свои особенности, окончательно закрепило за «щитом постоянного тока с аккумуляторной установкой» термин – система оперативного постоянного тока. Оставалось только дать классификацию составных частей и описать внутренние и внешние связи.

Вот неполный перечень наиболее известных отечественных работ, появившихся за последние 10 лет и имеющих попытку формализовать и упорядочить знания по СОПТ для энергообъектов:

  • Нормы технологического проектирования для ПС 35 – 750 кВ. ОАО «ФСК ЕЭС», 2009 г. (3) (вторая редакция);
  • СОПТ. Технические требования. ОАО «ФСК ЕЭС», 2010 г. (4);
  • СОПТ. Технические требования, типовые технические решения. ПАО «РусГидро», 2013 г. (6);
  • СОПТ блока с выполнением расчетов, учитывающих емкость кабелей вторичной коммутации (ВК) на «землю» Типовой технический проект. ОАО «Концерн Росэнергоатом», 2014 г. (7);
  • Положение о Единой технической политике в электросетевом комплексе ОАО «Россети», 2013 г. (8).

Издан ряд статей на эту тему (9, 10, 11…), их краткий перечень по данной тематике дан в списке литературы в конце статьи. Все эти документы рассматривают понятие СОПТ либо как электроустановку, либо как набор компонентов, не анализируя их сути, не раскрывая их взаимосвязей и связей с другими системами (РЗА, управления, блокировок), которые устанавливаются на подстанции или станции.

Ток в цепи

Электрический ток может протекать только в замкнутом контуре. Электрическая цепь состоит из источника Э. Д. С. – электродвижущей силы и замыкающего этот источник сопротивления нагрузки, которое может быть очень разветвленным. Если говорить о бытовой электросети, то здесь источником ЭДС является вторичная обмотка трансформатора ближайшей подстанции, или еще проще, таким источником является ввод в здание.

Отыскание «земли в сети постоянного оперативного тока подстанции

Один из проводов источника заземлен, этот провод (или шина) называется нейтралью, N, в современной электротехнике. Потенциал этой шины относительно земли равняется нулю, поэтому этот провод называют землей.

Другие три провода называют фазами. Эти провода находится под переменным потенциалом, который меняется от 311 до -311 Вольт относительно земли в сети 220 В 50 Гц (50 раз в секунду). 220 Вольт – это, так называемое, действующее напряжение. Для тока и напряжения синусоидальной формы это среднеквадратичное значение. Это напряжение называют фазным.

Напряжение между двумя фазами называют линейным и оно выше: 380-400 В. Таким образом, размах напряжения в трехфазной сети может достигать величины 760-800 В. Поэтому электроинструмент должен уверенно выдерживать испытательное напряжение не менее 1 кВ = 1000 Вольт.

При замыкании фазы на ноль через какое-либо сопротивление в цепи течет ток. Еще больший ток через то же сопротивление потечет, если оно будет подключено между двумя фазами. В трехфазной цепи у конечных потребителей обычно действующее напряжение между фазами 380 В, а фаза и ноль образуют пару, напряжение на которой всегда равно напряжению между фазами, деленному на квадратный корень из числа 3. Это один из результатов теоретической электротехники. Отсюда и получается известная всем величина 220.

Оцените статью
Добавить комментарии

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: