3.5 ЗАЩИТА СЕТЕЙ 0,38 кВ

Защита сетей 0,38 кВ от подстанций до ВРУ выполнена на автоматических воздушных выключателях типа ВА с комбинированными расцепителями.

Автоматические выключатели выпускаются в одно-, двух- и трёхполюсном исполнении постоянного и переменного тока. Ихснабжают специальными устройствами токовой релейной защиты, которые в зависимости от типа выключателя выполняют в виде токовой отсечки, максимальной токовой защиты с зависимой и независимой выдержкой времени или в виде двухступенчатой и трёхступенчатой токовой защиты. Для этого используют электромагнитные, тепловые и полупроводниковые реле. Устройства защиты автоматических выключателей называют расцепителями.

Для выполнения защитных функций автоматы снабжаются либо только теплвыми или электромагнитными расцепителями, либо комбинированными (тепловые и электромагнитные). Тепловые осуществляют защиту от токов перегрузки, а электромагнитные – от токов короткого замыкания.

Сети от ВРУ до этажных щитков защищаются предохранителями установленными в распределительном шкафу ВРУ. От квартирных щитков до квартир защита строится на однофазных автоматических выключателях.

3.6 АВТОМАТИЧЕСКОЕ ВКЛЮЧЕНИЕ РЕЗЕРВА

3.6.1 ТРЕБОВАНИЯ К УСТРОЙСТВАМ АВР И РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ

В системах электроснабжения при наличии двух (и более) источников питания часто целесообразно работать по разомкнутой схеме. При этом все источники включены, но не связаны между собой, каждый из них обеспечивает питание выделенных потребителей. Такой режим работы сети объясняется необходимостью уменьшить ток КЗ, упростить релейную защиту, создать необходимый режим по напряжению, уменьшить потери электроэнергии и т.д. Однако при этом надежность электроснабжения в разомкнутых сетях оказывается более низкой, чем в замкнутых, так как отключение единственного источника приводит к прекращению питания всех его потребителей. Электроснабжение потребителей, потерявших питание, можно восстановить автоматическим поключением к другому источнику питания с помощью устройства автоматического включения резервного источника питания (У АВР) На РП применяются местные АВР.

Местным АВР называют устройство, все элементы которого установлены на одном РП и действие которого не выходят за пределы этого РП. Характерной особенностью построения схемы местного АВР является подача команды на включение выключателя резервного источника питания только с помощью специальных вспомогательных контактов (блок-контактов)выключателя рабочего питания, которые замыкаются при его отключении.

Схемы и уставки местных АВР должны отвечать следующим основным требованиям:

1. Схема АВР должна приходить в действие при исчезновении напряжения на шинах подстанции по любой из двух причин

1.1. при аварийном, ошибочном или самопроизвольном отключении выключателя рабочего питания, находящегося на данной подстанции; в этом случае немедленно должен автоматически включиться резервный источник питания; продолжительность перерыва питания в этих случаях определяется в основном собственным временем включения резервного выключателя, которое составляет 0,4 - 0,8 с.

1.2. при исчезновении напряжения на шинах или на линии, откуда питается рабочий источник; для выполнения этого требования в схеме АВР должен предусматриваться специальный пусковой орган, состоящий из реле, реагирующих на снижение напряжения рабочего источника питания, и реле, контролирующего наличие напряжения на резервном источнике питания.

Контроль наличия напряжения на резервном источнике особо важен для подстанций, у которых могут одновременно отключаться оба источника питания. В таких случаях пусковые органы АВР будут ждать появления напряжения на одном из источников питания без ограничения времени.

Напряжение срабатывания (замыкания) размыкающих контактов реле, реагирующих на снижение напряжения (минимальных реле), следовало бы выбирать таким образом, чтобы пусковой орган срабатывал только при полном исчезновении напряжения. Однако по условиям термической стойкости стандартных реле их напряжение срабатывания не должно быть ниже 15 В. Поэтому рекомендуется принимать напряжение срабатывания минимальных реле напряжения:

Uср.р = (0,25-0,4) * Uном.                                                                    (3.7.)

Uср.р. = 0,3 * Uном. = 0,3 * 10 = 3 кВ

Напряжение срабатывания максимального реле напряжения, контролирующего наличие напряжения на резервном источнике питания, определяются из условия отстройки минимального рабочего напряжения:

Uср.р = (0,6-0,65) * Uном.                                                          (3.8.)

Uср.р. = 0,6 * Uном. = 0,6 * 10 = 6 кВ

Пуск схемы местного АВР при снижении напряжения на шинах ниже принятого по формуле (3.7.) должен производиться с выдержкой времени для предотвращения излишних действий АВР при к.з. в питающей сети или на отходящих элементах, а также для создания, при необходимости, определенной последовательности действий устройств противоаварийной автоматики в рвссматриваемом узле. Время срабатывания реле времени пускового органа напряжения местного АВР (tс.з.АВР.) должно выбираться по следующему условию:

По условиям отстройки по времени срабатывания тех защит, в зоне действия которых к.з. могут вызвать снижение напряжения ниже принятого по формуле (3.7.):

tс.з.АВР ≥ tс.з.ma. + ∆t                                                                             (3.9.)

tс.з.АВР ≥ 0,8 + 0,5 = 1,3 с

Действие АВР должно быть однократным. В схеме АВР на постоянном оперативном токе однократность обеспечивется применением промежуточного реле однократости включения, имеющего небольшое замедление на возврат после снятия напряжения с его катушки.

4. ОХРАНА ТРУДА

4.1 НАЗНАЧЕНИЕ, ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ, ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ЗАНУЛЕНИЯ

В сетях до 1000 В с заземленной нейтралью правилами предусмотрено выполнять не заземление, а зануление.

Зануление – преднамеренное электрическое соединение металлических нетоковедущих частей электроустановки, могущих оказаться под напряжением, с глухозаземленной нейтральной точкой обмотки источника тока в трехфазных сетях, с глухозаземленным выводом обмотки источника тока в однофазных сетях и с глухозаземленной средней точкой обмотки источника энергии в сетях постоянного тока.

Проводник, обеспечивающий указанные соединения зануляемых частей с глухозаземленными; нейтральной точкой, выводом и средней точкой обмоток источников тока, называется нулевым защитным проводником.

Назначение зануления – устранение опастности поражения током в случае прикосновения к корпусу электроустановки и другим металлическим нетоковедущим частям, оказавшимся под напряжением относительно земли вследствие замыкания на корпус и по другим причинам.

Принцип действия зануления – превращение замыкания на корпус в однофазное короткоу замыкание (т.е. замыкание между фазным и нулевым защитным проводником) с целью вызватьбольшой ток, способный обеспечить срабатывание защиты и тем самым автоматически отключить поврежденную электроустановку от питающей сети. Такойзащитой являются: плавкие предохранители или автоматы максимального тока, устанавливаемые для защиты от токов короткого замыкания; магнитные пускатели со встроенной тепловой защитой; контакторы в сочетании с тепловым реле, осуществляющие защиту от перегрузки; автоматы с комбинированными расцепителями, осуществляющие защиту одновременно от токов короткого замыкания и от перегрузки.

Таким образом зануление осуществляет два защитных действия – быстрое автоматическое отключение поврежденной электроустановки от питающей сети и снижение напряжения зануленных металлических нетоковедущих частей, оказавшихся под напряжением, относительно земли.

Область применения – трехфазные четырехпроводные сети до 1000 В с глухозаземленной нейтралью, в том числе разделением PEN проводника на вводном зажиме ВРУ, наиболее распространенных сетей напряжением 380/220 В, а также сети 220/127 В и 660/380 В.Зануление применяется и в трехпроводных сетях постоянного тока с глухозаземленной среднеы точкой источника энергии, а также в однофазных двухпроводных сетях переменного тока с глухозаземленным выводом обмотки источника тока.

4.2 ТИПЫ СЕТЕЙ

В соответствии с международной классификацией существуют пять видов трехфазных сетей переменного тока: IT, TT, TN-C, TN-S, TN-C-S. В обозначениях типов систем заземления буквы имют следующий смысл:

Первая буква в обозначении типа системы зануления устанавливает характер зануления источника питания:

T – одна точка токоведущих частей источника питания имеет непосредственное присоединение к земле;

I – все токоведущие части источника питания изолированны от земли или одна точка токоведущих частей имеет присоединение к земле через сопротивление.

Вторая буква определяет характер зануления открытых проводящих частей электроустановки здания:

T – открытые проводящие части имеют непосредственное присоединение к земле, независимо от характера связи источника питания с землей;

N – открытые проводящие части имеют непосредственное соединение с заземленной точкой источника питания.

Последующие (за N) буквы, если таковые имеются, определяют особенности устройства нулевого защитного и нулевого рабочего проводников:

C – функции нулевого защитного (PE) и нулевого рабочего (N) проводников обеспечиваются одним общим проводником (PEN);

S – функции нулевого защитного (PE) и нулевого рабочего (N) проводников обеспечиваются разными проводниками.

При типе системы заземления IT токоведущая часть источника питания не имеет непосредственной связи с землей или заземляется через сопротивление.Открытые части электроустановки здания заземлены.

а) IT – нейтраль сети изолирована (ISOLE), корпусы электрооборудования соединены с заземляющимконтуром (TERRE) (рис 4.1.)

Рис 4.1. Трехпроводная сеть с изолированной нейтралью:

PE – защитный проводник (PROTECTION ELECTRIC).

При типе системы зануления TT источник питания имеет одну точку, непосредственно связанную с землей. Открытые проводящие части электроустановки здания соединены с заземлителем, который должен быть электрически независимым от заземлителя источника питания.

б) TT – нейтраль сети и корпусы электрооборудования соединены с заземляющим контуром (рис 4.2.)

Рис 4. Сеть TT.

В системах TN источник питания имеет непосредственно присоединенную к земле точку. Открытые проводящие части электроустановки здания присоединяются к этой точке посредством защитных проводников. В зависимости от особенностей устройства нулевого защитного и нулевого рабчего проводников различают три типа системы TN.

в) TN-C – нейтраль сети заземлена, корпусы электрооборудования заземлены через нейтральный проводник N, совмещены (COMBINE) рабочий и защитный нейтральные проводники (рис 4.3.)

Рис 4.3. Четырехпроводная сеть с глухозаземленной нейтралью и использованием нейтрального проводника N для зануления корпусов электрооборудования.

г) TN-S – нейтраль сети заземлена, отдельно (SEPARETE) существуют рабочий N, и защитный PE проводники (рис 4.4.)

Рис 4.4. Пятипроводная сеть с глухозаземленной нейтралью и раздельно существующими рабочим и защитным нейтральными проводниками.

д) TN-C-S – нейтраль сети заземлена, совместно существуют рабочий изащитный нейтральные проводники (рис 4.5.)

Рис 4.5. Четырех-пятипроводная сеть c глухозаземленной нейтралью и защитными проводниками.

Электрические сети типа IT и TT применяют в тех случаях, когда отсутствуют однофазные электроприемники. Сети типа ТТ более эффективны чем IT по условиям обеспечения защиты (защитное заземление и защитное отключение по току утечки). Сети TN-C имеют ограниченное применение в связи с их малой надежностью обеспечения защитных мероприятий. Наиболее широко применяются сети типа TN-S и TN-C-S.

В жилых и общественных зданиях питание электроприёмников должно выполняться от сети 380/220 В с системой заземления TN –S или TN – S – C.

При реконструкции жилых и общественных зданий, имеющих напряжение сети 220/127 В следует предусматривать перевод сети на напряжение 380/220 В с системой заземления TN – S или TN – C – S.

Питание силовых и осветительных электроприёмников рекомендуется выполнять от одних и тех же трансформаторов.

Расположение и компановка трансформаторных подстанций должны предусматривать возможность круглосуточного беспрепятственного доступа в них персонала энергоснабжающей организации.

При питании однофазных потребителей зданий от многофазной распределительной сети допускается для разных групп однофазных потребителей иметь общие N и PE проводники (пятипроводная сеть), проложенные непосредственно от ВРУ, объединение N и PE проводников (четырёхпроводная сеть с PEN проводником) не допускается.

При выборе аппаратов и приборов, устанавливаемых на вводе, предпочтение, при прочих равных условиях, должно отдаваться аппаратам и приборам, сохраняющим работоспособность при превышении напряжения выше допустимого, возникающего из-занесиметрии нагрузки при обрыве PEN или N проводника, при этом их коммутационные и другие рабочие характеристики могут не выполняться.

Рассмотрим более подробно тип системы заземления TN-C-S. В системе TN-C-S источник питания имеет непосредственную связь токоведущей части с землей. Открытые проводящие части электроустановки здания имеют непосредственную связь с заземленной токоведущей частью источника питания. Для обеспечения этой связи в питающей электрической сети и на головном, по току электроэнергии, участке электроустановки здания приминяются совмещенные нулевые защитные и рабочие проводники, в электрических цепях остальной части электроустановки здания используются отдельно нулевые защитные проводники.

При типе системы зануления TN-C-S, в отличие от системы TN-C, функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников объеденены в одном проводнике не во всей электроустановке здания, а только в ее части. В какой либо точке электроустановки здания PEN-проводник всегда должен разделиться на два – нулевой защитный и нулевой рабочий проводники, например, на вводе эдания - на вводном зажиме или на нулевой защитной шине ВРУ. PEN – проводникможет разделиться также в другой точке электроустановки здания, например, на вводном зажиме распределительного устройства, подключенного к ВРУ. В первом случае во всей электроустановке здания применяются два различных проводника – нулевой защитный и нулевой рабочий. Во втором случае в голомвной (по току электороэнергии) части электроустановки эдания используется PEN – проводник, а после точки его разделения – два нулевых проводника – защитный и рабочий. Открытые проводящие части соответственно присоединяются к нулевымпроводникам во всей электроустановке здания или в головной части электроустановки здания они присоединяются к PEN – проводнику, в оставшейся части – к нулевому защитному проводнику.

Питающая электрическая сеть имеет тыкое же построение как при типе системы TN-C. Хотя теоретически и возможно разделение PEN – проводника на нулевой защитный и нулевой рабочий проводники в любой точке питающей электрической сети, практически целесообразно и более надежно производить разделение PEN – проводника в электроустановке эдания, например, на вводных зажимах ВРУ.

Тип системы TN-C-S должен стать основным для электроустановок жилых здений. Обоснованность этого утверждения можно подкрепить рядом аргументов. Во первых, для реализации этой системы возможно использование существующих питающих электрических сетей. Во вторых эта система как бы яявляется логическим продолжением системы TN-C и соответствующим ей электроустановкам до 1000 В с глухозаземленной нейтралью, представленным в ПУЭ и получившим повсеместное распространениена территории страны. В третьих, при ошибках в коммутации нулевых защитных и нулевых рабочих проводников в электрических цепях, защищаемых устройств защитного отключения, последнее сразу сигнализирует об этом, отключая защищаемые электрические цепи. В четвертых, в отличие от системы TT для защиты от косвенного прикосновения возможно использование автоматических выключателей, а не только УЗО. В целом, при наличии защитного заземления в электроустановке жилого здания, система TN-C-S позволяет обеспечить надлежащий уровень электро – и пожарной безопастности при более низких затратах на строительство линий электропередач по сравнению с системой TN-S.

Реализовать систему TN-C-S для электроустановки индивидуального жилого дома достаточно просто. Разделение PEN – проводника целесообразно произвести на вводных зажимах ВРУ. Далее во всей электроустановке принимаются два проводника, нулевой защитный и нулевой рабочий проводники.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14