Полная версия

Главная arrow Прочие arrow Наладка устройств электроснабжения напряжением выше 1000 В

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Защита от повреждений и ненормальных режимов

Основные понятия.

В электрических сетях и электроустановках потребителей могут возникать повреждения и ненормальные режимы. Повреждения нарушают работу электроустановок потребителей, приводят к разрушению основного электрооборудования, а ненормальные режимы - к отклонению частоты, напряжения или тока от допустимых значений. Релейная защита (РЗ) обеспечивает: а) автоматическое отключение части питающей сети или потребителей или действие на сигнал, если повреждение непосредственно не нарушает непрерывность электроснабжения, условия безопасности и не угрожает разрушением защищаемого объекта; б) реагирование на опасные, ненормальные режимы работы с действием на отключение или сигнал.

Большинство нарушений связано с возникновением сверхтока, значение которого превосходит наибольшее рабочее значение тока электроустановки. Наиболее опасный вид повреждений - короткое замыкание (КЗ). Ток короткого замыкания - это сверхток, обусловленный повреждением с пренебрежимо малым сопротивлением между точками, находящимися под разными потенциалами в нормальных рабочих условиях. Устройства РЗ должны обеспечить наименьшее время отключения КЗ и, как правило, только поврежденного элемента.

Одним из основных видов ненормальных режимов работы электроустановки являются перегрузки. Ток перегрузки - сверхток в электрической цепи электроустановки при отсутствии электрических повреждений. Защиту от ненормальных режимов часто выполняют не быстродействующей, как при КЗ, а с выдержкой времени.

К защите предъявляются следующие основные требования: селективность, быстродействие, чувствительность и надежность Селективность, или избирательность, - это способность защиты обеспечивать эффективное отключение только одного элемента схемы.

Быстродействие РЗ способствует ограничению масштабов разрушения оборудования, уменьшению продолжительности снижения напряжения и т.д. Полное время отключения складывается из времени работы защиты и времени срабатывания выключателя. Защиты, действующие с временем до 0,10...0,12 с, считаются быстродействующими.

Чувствительность защиты принято оценивать коэффициентом чувствительности. Для максимальных защит, реагирующих на возрастание контролируемого параметра (например, тока), этот коэффициент определяется как отношение минимально возможных (при данном повреждении или ненормальном режиме) значений этого параметра к уставке защиты, а для минимальных защит, реагирующих на уменьшение контролируемого параметра, - как отношение уставки к расчетному значению параметра. Необходимые значения коэффициентов чувствительности регламентированы ПУЭ в пределах 1,2 ...2,0.

Надежность: защита должна безотказно работать при повреждениях в установленной для нее зоне и не должна срабатывать в режимах, при которых ее работа не предусмотрена.

Традиционные схемы РЗ строятся на отдельных реле, соединяемых друг с другом по определенной схеме. В настоящее время все более широкое распространение получают защиты на интегрированных полупроводниковых элементах с микропроцессорным управлением по соответствующим программам, и хотя они не содержат отдельных реле в прежнем понимании этого термина, название РЗ за ними сохраняется.

Реле представляет собой автоматическое устройство, которое приходит в действие (срабатывает) при определенном значении (уставке) воздействующей на него входной величины, электрической (напряжение, ток, частота и пр.) или неэлектрической (давление газов, температура и др.). Различают параметры срабатывания реле и возврата его в исходное положение; отношение второго значения к первому называется коэффициентом возврата. У максимальных реле коэффициент возврата меньше единицы, у минимальных - больше единицы. Реле прямого действия устанавливаются непосредственно в приводе коммутационного аппарата. Они отличаются простотой, но вместе с тем большим потреблением мощности и невысокой точностью; применяются в сетях 3-35 кВ, когда эти недостатки несущественны. Защита с реле косвенного действия при срабатывании включает цепь питания привода аппарата от источника оперативного тока.

Оперативный ток питает цепи дистанционного управления выключателями, релейной защиты и автоматики, телемеханики и сигнализации. В качестве источников переменного оперативного тока служат трансформаторы тока и напряжения и трансформаторы собственных нужд подстанции; применяются также предварительно заряженные конденсаторы как источники импульсного оперативного тока. В качестве источников постоянного тока применяются аккумуляторные батареи и выпрямители, управляемые и неуправляемые. Для получения более высокого напряжения, чем напряжение батареи, используют инверторы с повышающим трансформатором и выпрямителем.

С целью повышения надежности сеть оперативного тока секционируется. Каждая секция представляет собой шинки, питающие группы потребителей. Цепи защиты, автоматики и электромагнитов отключения питаются от шинок управления ШУ (ЕС), цепи катушек включения, потребляющих большие токи, - от шинок ШВ (EY), сигнализация - от шинок ШС (ЕН). Остальные потребители (аварийное освещение, вентиляция и пр.) питаются по отдельной сети.

Вспомогательные устройства и автоматика включают в себя цепи управления, блокировки и сигнализации, а также противоаварийную автоматику (АПВ, АВР, автоматическая разгрузка трансформаторов и др.) и автоматику нормального режима (регулирование напряжения, нагрузки, коэффициента мощности и пр.), источики питания.

В ряде случаев повреждения и нарушения нормальной работы электроустановок, вызвавшие их отключение, самоустраняются, носят кратковременный характер (перекрытие изоляции, схлестывание проводов, перегрузки и т.п.). Для быстрого вос- стновления питания в таких случаях, а также при ошибочных отключениях выключателей или неселективном действии защиты, предусматриваются устройства автоматического повторного включения (АПВ). В механических устройствах АПВ повторное включение производится за счет предварительно поднятого груза или заведенной пружины; в настоящее время не выпускаются. В схемах электрического АПВ используются релейные схемы на постоянном или переменном оперативном токе.

Как правило, вводится ускорение действия релейной защиты на случай неуспешного АПВ, т.е. когда восстановление электропитания или нормальной схемы не достигается. Если АПВ может привести к расширению повреждения, действие его запрещается (блокируется). Схемы АПВ должны обеспечивать заданную кратность действия, т.е. определенное количество повторных включений: однократное АПВ - один раз после аварийного отключения выключателя (цикл О - В - О ), двукратное - два раза после первого и повторного отключений ( цикл О - В - О -В - О). Действие устройств АПВ фиксируется указательными реле или счетчиками числа срабатываний.

При отключении рабочего источника питания, приводящем к обесточению электроустановок потребителей, осуществляется автоматическое включение резервного источника (АВР). Устройства АВР применяются также для автоматического включения резервного оборудования. Для этой цели используются пусковые органы различных типов, в том числе реагирующие на исчезновение напряжения, тока, снижение частоты, изменение направления мощности и др., а также на сигналы специальных датчиков (давления, уровня и др.). Успешность действия АВР составляет 90...95%.

При одностороннем АВР одна из линий является рабочей, другая - резервной, при двустороннем - любая линия может быть как рабочей, так и резервной. В случае совместного применения устройства АВР должны действовать при внутренних повреждениях рабочего источника, АПВ - при прочих повреждениях. Регулирование генераторов, частотная разгрузка, системная автоматика здесь не рассматриваются.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>