Обеспечение надежности электрических сетей 10 кВ

, (7.1)

где k_отс - коэффициент, учитывающий изменение выдержки времени реле ЭВ от температуры окружающей среды;

k_р - коэффициент, учитывающий увеличение Дt_р от температуры окружающей среды.

б) Выдержка времени АПВ должна быть больше времени готовности привода выключателя t_{г, п} к повторному включению после отключения.

Для приводов масляных выключателей напряжением 110 кВ и ниже t_{г, п}, как правило, не превышает 0,1 - 0,2 с. Однако в условиях эксплуатации это время оказывается больше. Увеличение времени t_{г, п} определяется следующими причинами. На готовность привода влияют конструкция механической передачи от вала привода к валу выключателя, качество сборки и регулировки выключателя вместе с приводом и прочие, не поддающиеся точному учету причины. Следует также учитывать и конструкцию РУ, в котором установлен привод. Так, некоторые конструкции КРУН имеют малую массу и недостаточную жесткость конструкции, и при отключении тяжелых выключателей возникают вибрации всей ячейки, препятствующие подготовке привода к выключению. С учетом этого, если нет специальных данных, время готовности приводов масляных выключателей обычно принимается t_{г, п}?0,4-0,5 с. Время срабатывания устройства АПВ по условию t_АПВ >t_{г, п} должно определяться по выражению, с [Л-10]:

 (7.2)

в) Выдержка времени устройств АПВ должна быть больше времени готовности выключателя t_{г, в}. После отключения КЗ масляным выключателем необходимо некоторое время для удаления продуктов горения дуги и заполнения гасительных камер маслом. Опыт эксплуатации показал, что для однократного АПВ время готовности выключателя всегда меньше суммы времен t_{г, п} и t_{в, в}. Поэтому для однократного АПВ это условие не является определяющим и не учитывается.

Для двукратного АПВ условия отключения КЗ значительно утяжеляются, поэтому ГОСТ на выключатели указывают минимально допустимое время между циклами АПВ.

В общем случае рекомендуется, если нет специальных указаний, выдержку времени между первым и вторым циклом АПВ принимать не менее 20 с.

г) Выдержка времени АПВ должна быть больше разности времени возврата в исходное положение реле защиты t_{в, р} и времени включения выключателя t_{в, в}. Если это условие не выполняется, то при медленном возврате релейной защиты возможно ее неправильное действие при неуспешном АПВ.

Время срабатывания устройства АПВ по этому условию должно определяться по выражению, с [Л-10]:

, (7.3)

С учетом изложенного выбор выдержки времени на срабатывание устройства АПВ должен производиться следующим образом: устанавливается тип выключателя и привода; по заводским данным определяются t_{в, в} и t_{г, п}, предварительно определяются шкала реле времени, место установки АПВ для выбора значения коэффициентов k_отс и k_р, определяется источник оперативного тока для отключения выключателя. Далее по полученным данным определяется t_АПВ по выражениям (5.1) - (5.3) или по таблицам [Л-10]. За расчетное значение t_АПВ применяется наибольшее из полученных.

При окончательном выборе t_АПВ следует учесть неизбежные различные отклонения действительных значений от расчетных из-за качества регулировки и состояния привода выключателя, погрешностей измерительных приборов при настройке времен и пр.

Поэтому ко всем определениям по расчетам или таблицам времени t_АПВ добавляется время запаса, учитывающее все указанные выше возможные отклонения действительных значений от измеряемых. Обычно принимается

t_зап ?0,5 с.

Время автоматического возврата в исходное положение после срабатывания (время готовности) должно быть больше максимально возможного времени работы РЗ.

Время возврата в исходное положение устройства АПВ зависит от его конструкции и не выбирается, а проверяется при наладке устройства АПВ. Завод-изготовитель гарантирует времена возврата устройства АПВ при температуре окружающей среды +20⁰С, влажности 80 % и номинальном напряжении для реле РПВ-258 - 60 - 100 с. Так как в эксплуатации возможно повышение напряжения, то при наладке обязательно проверяется время возврата при 1,1U_ном и сравнивается с временем работы РЗ. При двукратном АПВ время готовности устройства АПВ должно быть больше времени готовности выключателя.

Защита от опасности перехода напряжения с высшей стороны на низшую

Повреждение изоляции в трансформаторе может привести не только к замыканию на корпус, но и к замыканию между обмотками разных напряжений. В этом случае на сеть низшего напряжения: накладывается более высокое напряжение, на которое эта сеть рассчитана. Наиболее опасен переход напряжения со стороны 6 или 10 кВ на сторону до 1000 В. Напряжение 35 кВ трансформируется в напряжение до 1000 В значительно реже (только собственные нужды подстанций).

На рис. 13.2, а показано замыкание между обмотками трансформаторов напряжением 6000/380 В, причем сети высшего и низшего напряжения работают с изолированной нейтралью . Можно считать, что на стороне 6000 В емкостные проводимости фаз относительно земли одинаковы b_ab_bb_cb, поэтому напряжения между фазами и землей симметричны и равны фазным напряжениям источника Т1:

Рис 13.2. Переход высшего напряжения на сторону низшего при нейтралях, изолированных с обеих сторон: а -- принципиальная схема; б -- векторная диаграмма напряжений.

U a з.в=U b з.в= U c з.в=600/

Так как нейтральная точка обмотки 380 В имеет контакт с фазой высшего напряжения, то между этой нейтральной точкой и землей существует также напряжение 3460 В. Если группа соединения обмоток трансформатора Т₂--У/У_Н--12, то напряжение нейтральной точки обмотки высшего напряжения относительно земли совпадает с напряжением фазы А высшей стороны.

Напряжения фазных проводов сети 380 В равны сумме напряжения нейтрали относительно земли и фазных напряжений трансформатора Т2 (рис. 13.2.6). Согласно векторной диаграмме,

U а з.н=3460+220=3680 В,

U b з.н=U с з.н= 3460 + а²220 = 3460 + а220 =3350 В.

В результате замыкания между обмотками сеть низшего напряжения оказывается под напряжением выше 1000 В, на которое изоляция сети и подключенного электрооборудования не рассчитана. Последствием этого случая может быть повреждение изоляции, замыкание на корпус и появление опасных напряжений прикосновения и шага. В Общем случае может быть замыкание между другими точками обмоток высшего и низшего напряжений, например между фазами А с высшей стороны и Б с низшей стороны; может быть также любая группа соединенийТ2. Во всех случаях переход напряжения с высшей стороны на низшую -- опасное явление.

Если нейтраль с низшей стороны заземлена (рис. 13.3, а), при контакте между обмотками происходит замыкание на землю. Ток замыкания на землю определяется разным напряжением и емкостной проводимостью фаз относительно земли. Согласно ПУЭ, сопротивление заземления должно быть R о125/I₃; это значит, что падение напряжения на заземлителе R_о , а следовательно, и напряжение нейтрали относительно земли не превышает 125 В.

Рис13.3.Переход высшего напряжения на сеть низшего напряжения с заземленной нейтралью: a-принципиальная схема;b-векторная диаграмма напряжений.

Из векторной диаграммы (рис. 13.3, б) нетрудно определить напряжения фаз сети 380 В относительно земли:

Ua з.н = 125 + 220 = 345 В,

Ub з.н =Uc з.н=|125 + a²220| = |125 + a220| = 190 В.

Эти напряжения не достигают 380 В, т .е. линейного напряжения.

Рис.13.4.Схема включения пробивного предохранителя:

a-в нейтраль обмотки низшего напряжения;b-с фазой со стороны низшего напряжения.

Рис.13.5.Защита от опасности перехода высшего напряжения на сторону низшего:a-заземление одного из концов вторичной обмотки трансформатора;b-заземление средней точки; в-заземленный экран.

Если в сети низшего напряжения заземление нейтрали недопустимо, то нейтраль соединяют с землей через пробивной предохранитель. Он состоит из двух электродов, разделенных слюдяной прокладкой с отверстиями. Один электрод соединяется с нейтралью, другой -- с заземляющим устройством (рис. 13.4). При недоступности нейтрали или ее отсутствии (соединение треугольником) пробивной предохранитель соединяется с фазой (рис. 13.4,6).

При переходе напряжения с высшей стороны на низшую пробивной предохранитель оказывается под высоким напряжением. Воздушные промежутки в отверстиях слюдяной прокладки пробиваются, электроды замыкаются, и нейтраль или фаза оказывается заземленной. Пробивные предохранители применяются при высшем напряжении более 3000 В. Если высшее напряжение ниже 1000 В, пробивной предохранитель не срабатывает. Поэтому вторичные обмотки понизительных трансформаторов для питания ручного электроинструмента и ручных ламп малым напряжением заземляются, как показано на рис. 13.5, а, или зану-ляются. В случае замыкания между обмотками можно попасть под напряжение, равное сумме падения напряжения на заземлителе (напряжение относительно земли) и вторичного (малого) напряжения трансформатора:

U_пр = U_з+U_м

где U_м -- малое вторичное напряжение.

В наиболее неблагоприятном случае эти напряжения могут совпасть по фазе, и тогда они складываются арифметически:

U_пр = U_з+U_м

Большая степень безопасности обеспечивается при заземлении средней точки обмотки малого напряжения (Рис- 13.5,б). В случае замыкания между обмотками наибольшее напряжение, под которое может попасть человек, не превышает:

U_{пр.макс} = U_з+(1/2)U_м.

Кроме заземления или зануления вторичной обмотки применяется заземленный экран или экранная обмотка (рис. 13.5, в). Экран располагается между обмотками трансформатора так, чтобы при повреждении изоляции обмотка высшего напряжения могла иметь контакт только с экраном. Обмотка низшего напряжения остается изолированной. Переход напряжения с высшей стороны на низшую в трансформаторе с экраном невозможен, если обмотка низшего напряжения не имеет случайного контакта с экраном.

Размещено на Allbest.ru