Дистанционный раздел программы повышения квалификации руководителей и специалистов предприятий сро нп «союзатомстрой»

Тема 3.5 Защита оборудования электрических сетей напряжением до 1 кВ Автоматизация и релейная защита Назначение релейной защиты и автоматики В условиях эксплуатации возможны повреждения отдельных элементов системы электроснабжения. В ряде случаев повреждение должно быть ликвидировано в течение долей секунды, совершенно очевидно, что человек не в состоянии справиться с такой задачей. Поэтому для определения места повреждения и подачи сигнала на отключение соответствующих выключателей устанавливаются специальные автоматические устройства. Это и есть релейная защита, действующая на отключение. В некоторых случаях выключение и защита совмещаются в одном аппарате (предохранитель, автомат). Иногда в условиях эксплуатации возникают ненормальные режимы, существование которых допустимо в течение некоторого времени. Нарушение нормального режима в этих случаях может быть ликвидировано действием оперативного персонала. При этом нецелесообразно немедленное отключение элемента электрической сети, а достаточно дать сигнал персоналу. Это осуществляется релейной защитой, действующей на сигнал. Релейная защита - только часть автоматики, получившая применение в системах раньше других автоматических устройств. Вместе с тем, одна релейная защита не в состоянии обеспечить надежность и бесперебойность электроснабжения. Релейная защита и автоматика должны удовлетворять ряду требований, основными из которых являются: селективность, чувствительность, быстродействие, надежность. Под селективностью понимается свойство релейной защиты, действующей на отключение, избирать поврежденный участок и отключать только его. Для релейной защиты, действующей на сигнал, под селективностью понимается способность однозначно указывать место возникновения ненормального режима и конкретный элемент системы электроснабжения, требующий вмешательства персонала. Понятие селективности присуще также устройствам автоматики, например, устройствам, действующим на отключение элементов. Под чувствительностью релейной защиты понимается ее способность реагировать на возможные повреждения в минимальных режимах системы электроснабжения, когда изменение воздействующей величины (величина, на которую реагирует защита) будет минимальным. Обычно стремятся сделать защиту возможно более чувствительной, сохраняя, однако, ее селективность. Это требование и ставит практический предел возможной чувствительности защиты. Чувствительность защиты оценивается коэффициентом чувствительности. Он регламентирует отношение между значением воздействующей величины при повреждении в защищаемой зоне и установленным на защите значением параметра ее срабатывания. Чувствительность - одно из основных требований, предъявляемых к устройствам автоматики. Высокой чувствительностью должны обладать, например, автоматические регуляторы возбуждения (АРВ) и автоматические регуляторы частоты (АРЧ), реагирующие на изменения напряжения и частоты в системе. Время отключения повреждения складывается из времени действия защиты и времени действия выключателя. Следовательно, для ускорения отключения повреждений необходима не только быстродействующая защита, но и быстродействующие выключатели. Защиты, действующие со временем, не большим 0,1 ...0,2 с, считаются быстродействующими. Время отключения наиболее распространенных выключателей не превышает 0,06...0,15 с. Для повышения надежности электроснабжения недостаточно только быстрого отключения поврежденного элемента, необходимо также быстро включить этот элемент повторно в работу или заменить его резервным. Таким образом, быстродействием должны обладать также устройства АПВ и АВР. Применительно к релейной защите и автоматике под надежностью понимают свойство этих устройств выполнять заданные функции, сохраняя свои эксплуатационные показатели в заданных пределах в течение требуемого промежутка времени. Для обеспечения надежности релейная защита и автоматика должны выполняться при помощи высококачественных и надежно работающих реле и других элементов. Их монтаж должен быть надежным, т. е. таким, при котором исключается обрыв проводов, замыкание между ними, ложное срабатывание от механических сотрясений и др. Существенное значение для надежности имеет правильная эксплуатация защиты и автоматики. Состояние всех устройств защиты и автоматики должно периодически проверяться. Так как каждый элемент может оказаться неисправным, то надежность защиты и автоматики тем выше, чем меньшее число элементов они содержат. Особенно важно уменьшение числа наименее надежных элементов, которыми являются контакты реле. Поэтому для увеличения надежности устройства следует стремиться к его упрощению. Существенное повышение надежности устройств релейной защиты и автоматики может быть достигнуто применением бесконтактных элементов. Основные виды защит: токовые защиты; защиты напряжения; токовые направленные защиты; дистанционные защиты; дифференциальные защиты; высокочастотные защиты. Защита кабельных линий. Основными видами повреждений кабельных линий, требующих отключения, являются однофазные на землю или междуфазные КЗ. В сетях напряжением 0,4 кВ с глухозаземленной нейтралью замыкание на землю одной фазы является однофазным КЗ и должно отключаться защитой, причем токи однофазного КЗ имеют значения, соизмеримые с токами рабочих режимов. Поэтому для выполнения защиты от однофазных КЗ часто используются составляющие нулевой последовательности, так как при этом не надо отстраивать защиту от рабочих токов. Защита кабельных линий напряжением до 1 кВ в большинстве осуществляется плавкими предохранителями, которые отключают поврежденную линию в течение первого полупериода прохождения трехфазного тока КЗ. Кроме того, кабельные линии напряжением до 1 кВ защищают с помощью автоматических выключателей. Защита трансформаторов напряжением 6... 10/0,4 кВ. Основными видами повреждений трансформаторов напряжением 6... 10/0,4 кВ и мощностью 100...2500 кВ-А являются следующие: • междуфазные КЗ в обмотках и на их выводах; • однофазные замыкания: на землю и между витками одной фазы; • внутренние повреждения, называемые «пожар стали» магнитопровода, который возникает при нарушении изоляции между листами магнитопровода, что ведет к увеличению потерь на перемагничивание и вихревые токи. Потери вызывают нагрев стали, ведущий к разрушению изоляции. На подстанциях с трансформаторами напряжением 6... 10/0,4 кВ обычно устанавливают максимальную токовую защиту, защиту от однофазных замыканий на землю, газовую защиту для трансформаторов мощностью от 400 кВ•А и выше. Защита асинхронных электродвигателей напряжением до 1 кВ. Асинхронные двигатели напряжением до 1 кВ защищают: • от многофазных, а в случае заземленной нейтрали и зануления корпусов также от однофазных КЗ; • от перегрузок, если они возможны по условиям эксплуатации или по характеристике при-водного механизма; • от понижения напряжения, если самозапуск двигателей недопустим или нежелателен. АД напряжением до 1 кВ защищают плавкими предохранителями, расцепителями автоматических выключателей или тепловыми реле магнитных пускателей Заземление Заземление — электрическое соединение предмета из проводящего материала с землёй. Заземление состоит из заземлителя (проводящей части или совокупности соединенных между собой проводящих частей, находящихся в электрическом контакте с землей непосредственно или через промежуточную проводящую среду) и заземляющего проводника, соединяющего заземляемое устройство с заземлителем. Заземлитель может быть простым металлическим стержнем (чаще всего стальным, реже медным) или сложным комплексом элементов специальной формы. Качество заземления определяется значением электрического сопротивления цепи заземления, которое можно снизить, увеличивая площадь контакта или проводимость среды — используя множество стержней, повышая содержание солей в земле и т.д. Устройство заземления в России требования к заземлению и его устройство регламентируются Правилами устройства электроустановок (ПУЭ). Проводники защитного заземления во всех электроустановках, а также нулевые защитные проводники в электроустановках напряжением до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью, в том числе шины, должны иметь буквенное обозначение РЕ и цветовое обозначение чередующимися продольными или поперечными полосами одинаковой ширины (для шин от 15 до 100 мм) желтого и зеленого цветов. Нулевые рабочие (нейтральные) проводники обозначаются буквой N и голубым цветом. Совмещенные нулевые защитные и нулевые рабочие проводники должны иметь буквенное обозначение PEN и цветовое обозначение: голубой цвет по всей длине и желто-зеленые полосы на концах. Защитное действие заземления основано на двух принципах: - Уменьшение до безопасного значения разности потенциалов между заземляемым проводящим предметом и другими проводящими предметами, имеющими естественное заземление. - Отвод тока утечки при контакте заземляемого проводящего предмета с фазным проводом. В правильно спроектированной системе появление тока утечки приводит к немедленному срабатыванию защитных устройств (устройств защитного отключения — УЗО). Таким образом, заземление наиболее эффективно только в комплексе с использованием устройств защитного отключения. В этом случае при большинстве нарушений изоляции потенциал на заземленных предметах не превысит опасных величин. Более того, неисправный участок сети будет отключен в течение очень короткого времени (десятые сотые доли секунды — время срабатывания УЗО). Типы систем заземления По международной классификации система заземления сети обозначается двумя буквами, первая из них указывает на характер заземления источника питания, вторая — на характер заземления открытых проводящих частей электроустановки. В обозначениях используются начальные буквы французских слов: • T (terre — земля) — заземлено; • N (neuter — нейтраль) — присоединено к нейтрали источника (занулено); • I (isole) — изолировано. В ГОСТе введены обозначения нулевых проводников: • N — нулевой рабочий проводник; • PE — нулевой защитный проводник; • PEN — совмещённый нулевой рабочий и защитный проводник. Предусмотрены три системы заземления сетей: • TN — нейтраль источника заземлена. Открытые проводящие части электроустановки присоединены к этой точке посредством нулевых защитных проводников; • TT — нейтраль источника заземлена, а открытые проводящие части электроустановки при-соединены к заземлителю, электрически независимому от заземлителя нейтрали источника питания; • IT — нейтраль источника изолирована, а открытые проводящие части электроустановки заземлены. Система TN в свою очередь может быть трёх видов: • TN—C — нулевой рабочий и нулевой защитный проводники объединены в одном проводнике по всей системе (C — combined — объединённый); • TN—S — нулевой рабочий и нулевой защитный проводники работают раздельно по всей системе (S — separated — раздельный); • TN-C-S — нулевой рабочий и нулевой защитный проводники объединены в одном проводнике в части сети. При типе системы заземления TN-C открытые проводящие части электроустановки здания и, в частности, нетоковедущие части электроприёмников класса 1 имеют непосредственную связь с точкой заземления источника питания (нейтралью трансформатора подстанции). Для обеспечения этой связи в питающей электрической сети и в электроустановках здания используется PEN — проводник, в котором объединены функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников. В электроустановке здания открытые проводящие части присоединяются к PEN — проводнику. PEN — проводник питающий электроустановку здания, в свою очередь присоединяется к соответствующей нулевой защитной и нулевой рабочей шине (PEN — шине) трансформаторной подстанции. При типе системы заземления TN-C-S в отличие от системы TN-C, функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников объединены в одном проводнике не по всей электроустановке здания, а только в её части. PEN — проводник в электроустановке здания всегда разделяется на два проводника — нулевой защитный проводник (PE) и нулевой рабочий проводник (N). Причём PEN — проводник может разделяться на вводе в здание — например, на нулевой защитной шине (PE) ВРУ или в какой-то точке электроустановки здания — например, на PE — шине распредустройства. В первом случае во всей электроустановке здания применяются два проводника — нулевой защитный и нулевой рабочий. Во втором случае в головной (по ходу электроэнергии) части электроустановки здания имеет место PEN — проводник, после точки его разделения — два нулевых проводника: защитный и рабочий. Открытые части электроустановки здания присоединяются к нулевому защитному проводнику (при пятипроводной системе) или к PEN — проводнику (при четырёхпроводной системе). В стационарных установках функцию защитного и нулевого рабочего провода можно совместить в одном проводнике (PEN) при условии выполнения следующих требований (ГОСТ Р50571.3-94): если его сечение не менее 10 мм/кв по меди или 16 мм/кв по алюминию и рассматриваемая часть электроустановки не защищена устройствами защитного отключения, реагирующими на дифференциальные токи; если начиная с какой-нибудь точки установки, нулевой рабочий и нулевой защитный проводники разделены, запрещается объединять их за этой точкой. В точке разделения необходимо предусмотреть раздельные зажимы или шины нулевого рабочего и нулевого защитного проводников. PEN — проводник, совмещающий функции рабочего и защитного, должен подключаться к зажиму, предназначенному для защитного проводника. Сторонние проводящие части не могут быть использованы в качестве единственного PEN — проводника. В системе TN могут использоваться: • устройства защиты от сверхтока; • устройства защиты, реагирующие на дифференциальный ток. Примечания: • В системе TN-C не должны применяться устройства защиты, реагирующие на дифференциальный ток. • Когда устройство защиты, реагирующее на дифференциальный ток, применяют для автоматического отключения в системе TN-C-S, PEN — проводник не должен использоваться на стороне нагрузки. Присоединение защитного проводника к PEN — проводнику должно осуществляться на стороне источника питания по отношению к устройству защиты, реагирующему на дифференциальный ток. Когда УЗО используют для автоматического отключения цепи вне зоны действия основной системы уравнивания потенциалов, открытые проводящие части не должны быть связаны с сетью системы TN, но защитные проводники должны присоединяться к заземлителю, имеющему сопротивление, обеспечивающее срабатывание этого устройства. Цепь, защищённая таким образом, может рассматриваться как система TT. В системе TT все открытые проводящие части, защищённые одним защитным устройством, должны присоединяться защитным проводником к одному заземляющему устройству. В сетях системы TT применяются следующие защитные устройства: • устройства защиты, реагирующие на дифференциальный ток; • устройства защиты от сверхтока. По типу системы TT запитываются мобильные здания из металла или имеющие металлический каркас и предназначенные для уличной торговли и быстрого обслуживания населения (торговые павильоны, киоски, палатки, кафе, будки, фургоны, боксовые гаражи и т. п.) в соответствии с ГОСТ Р 50669-94. Сопротивление заземляющего устройства нулевого защитного проводника (PE) должно быть Rpe<�или=286 Ом. В системе IT электроустановка должна быть изолирована от земли или связана с ней через достаточно большое сопротивление. Токоведущий проводник установки не должен быть напрямую соединён с землёй. Открытые проводящие части должны быть заземлены отдельно, группами или все вместе. В сетях системы IT могут применяться: • устройства контроля изоляции; • устройства защиты от сверхтока; • устройства защиты реагирующие на дифференциальный ток. Электромагнитная совместимость В настоящее время в электроэнергетике сложилась парадоксальная ситуация: с одной стороны, постоянно растет ее оснащение электронной и микропроцессорной техникой, а с другой,-постоянно растут число и мощность электроприемников, создающих различные электромагнитные помехи. При этом, поскольку все объекты электроэнергетики связаны линиями электропередач, электромагнитные помехи (ЭМП) могут распространяться на большие расстояния и приводить к сбою систем управления объектов энергетики, а следовательно, и к большим ущербам. Поэтому проблема обеспечения совместной работы различных систем электроэнергетики, т.е. их электромагнитной совместимости (ЭМС), с каждым годом становится все более актуальной. На промышленных объектах определяющее влияние на электромагнитную обстановку оказывают так называемые индустриальные помехи. Причем количество и мощности ТС, создающих различные ЭМП на промышленных предприятиях, постоянно увеличиваются. Наиболее крупными источниками ЭМП являются: дуговые печи (с мощностью до 140 МВ⋅А); прокатные станы (с мощностью до 20 МВ⋅А), преобразователи тока и частоты (с мощностью до 25 МВ⋅А), электросварочные установки (с мощностью до 10 МВ⋅А). На промышленных объектах также имеется большое количество газоразрядных источников света. С учетом большого разнообразия источников ЭМП на промышленных объектах ГОСТ Р 51317.2.4 —2000 [19] определил три класса ЭМО на этих объектах. Класс 1. Данный класс ЭМО характерен для защищенных от ЭМП систем электроснабжения и определяется более низкими уровнями ЭМС, чем уровни ЭМС в системах электроснабжения (СЭС) общего назначения. Этот класс электромагнитной обстановки (ЭМО) обычно соответствует применению ТС, восприимчивых к помехам в питающей сети (например, контрольно-измерительного лабораторного оборудования, отдельных средств управления технологическими процессами и защиты, вычислительной техники и т.д.), а также ТС, которые требуют защиты от помех с помощью систем бесперебойного питания, фильтров или устройств подавления сетевых помех. Класс 2. Данный класс ЭМО характерен для точек общего и внутрипроизводственного присоединения ТС к сетям электропитания промышленных предприятий (ПП). Уровни ЭМС для этого класса ЭМО идентичны уровням ЭМС для систем электроснабжения общего назначения. Поэтому ТС, предназначенные для подключения к электрическим сетям общего назначения, могут применяться и в условиях ЭМО класса 2. Класс 3. Данный класс ЭМО установлен только для точек внутрипроизводственного присоединения потребителей в промышленных условиях эксплуатации ТС. Для него характерны более высокие уровни ЭМС, чем для ЭМО класса 2. Электромагнитная обстановка должна относиться к классу 3 в любом из следующих случаев: • питание большей части нагрузки осуществляется через преобразователи; • используется электросварочное оборудование; • имеют место частые пуски электродвигателей большой мощности; • имеют место резкие изменения нагрузок в электрических сетях. При наличии на ПП крупных дуговых печей, мощных преобразователей и прокатных станов уровень ЭМП может превышать уровни, соответствующие ЭМО класса 3. В этих случаях уровни ЭМС должны быть согласованы с энергоснабжающей организацией. Для всех трех классов электромагнитной обстановки (ЭМО) уровни ЭМС принимаются к напряжению сети. Точки внутрипроизводственного присоединения технических средств (ТС) на промышленном предприятии (ПП) должны быть разделены на категории в соответствии с уровнями ЭМС. Соответствие уровней ЭМС в точках внутрипроизводственного присоединения ТС необязательно подразумевает выполнение требований ограничения помехоэмиссии в точках их общего присоединения. Этот факт должен учитываться при выборе применяемых ТС. Уровни ЭМС для электромагнитной обстановки (ЭМО) класса 3 охватывают ЭМП различных видов в условиях промышленного предприятия (ПП). Для конкретных технических средств (ТС) можно ожидать, что только помехи некоторых видов будут иметь уровни, соответствующие ЭМО класса 3. Так как ТС имеют различную восприимчивость к помехам разного вида, конкретное ТС может по согласованию подключаться к СЭС по ЭМО класса 3 в зависимости от фактических уровней помех.

Похожие:

	Дистанционный раздел программы повышения квалификации руководителей... «учебный центр профессиональной подготовки рабочих строительно-монтажного комплекса атомной отрасли»		Дистанционный раздел программы повышения квалификации руководителей... «Технология выполнения строительных, монтажных, пусконаладочных работ на объектах использования атомной энергии»
	Дистанционный раздел программы повышения квалификации руководителей... «Технология выполнения строительных, монтажных, пусконаладочных работ на объектах использования атомной энергии»		Дистанционный раздел программы повышения квалификации руководителей... «Устройство, монтаж и пусконаладочные испытания электрических сетей управления системами безопасности жизнеобеспечения на объектах...
	Дистанционный курс программы шифр с (Л) повышения квалификации руководящих... «Организация работ в строительстве и производство монтажа при устройстве внутренних инженерных систем оборудования зданий и сооружений...		Дистанционный курс программы шифр с (Л) повышения квалификации руководящих... «Организация работ в строительстве и производство монтажа при устройстве внутренних инженерных систем оборудования зданий и сооружений...
	Дистанционный раздел программы повышения квалификации инженерно-технических... Тема Нормативная база, техническое регулирование и саморегулирование в строительстве 3		Дистанционный раздел программы повышения квалификации инженерно-технических... Тема Нормативная база, техническое регулирование и саморегулирование в строительстве 3
	Дистанционный раздел программы повышения квалификации инженерно-технических... Устройство фундаментов предназначено для сотрудников строительных организаций, подрядных организаций, участвующих в строительстве...		Программы повышения квалификации инженерно-технических работников... Порядок разработки программ обеспечения качества для атомных станций (покас) с-10
	Программы повышения квалификации инженерно-технических работников... «Организация работ в строительстве и производство монтажа при устройстве наружных сетей (водопровод, сети канализации, сети теплоснабжения)...		Дистанционный раздел программы повышения квалификации инженерно-технических... «Работы по подготовке проектов внутренних инженерных систем водоснабжения и канализации» (П 2)
	Ы и темы программы повышения квалификации руководителей линейных... №2: Положения нормативных актов, регламентирующих работу железнодорожного транспорта, по вопросам подготовки и работы станции в осеннее-зимний...		План график повышения квалификации руководителей и специалистов нефтегазовой отрасли на 2015 год ...
	Программы повышения квалификации руководящих работников и специалистов... «Работы в составе инженерно-геологических изысканий и инженерно-геотехнических изысканий на объектах использования атомной энергии....		Приказ от 23 июля 2010 г. N 541н об утверждении единого квалификационного... Утвердить Единый квалификационный справочник должностей руководителей, специалистов и служащих, раздел "Квалификационные характеристики...