Электрические сети внутри объекта
Число трансформаторов, присоединяемых к одной магистрали, обычно не превышает двух-трех при мощности трансформаторов 1000…2500 кВА и четырех-пяти при мощности трансформаторов 250… 630 кВА.
Магистральные схемы выполняются одиночными и двойными, с односторонним и двухсторонним питанием.
Смешанные схемы питания, сочетающие в себе принципы радиальных и магистральных систем распределения электроэнергии, имеют наибольшее распространение на крупных объектах. Так, на первом уровне обычно применяются радиальные схемы. Энергия от РП к цеховым ТП и двигателям высокого напряжения на таких объектах распределяется как по радиальным, так и по магистральным схемам.
Степень резервирования определяется категорийностью потребителей. Так, потребители 1-й категории должны обеспечиваться питанием от двух независимых источников. В качестве второго источника питания могут быть использованы не только секционированные сборные шины электростанций или подстанций, но и перемычки в сетях на низшем напряжении, если они подают питание от ближайшего распределительного пункта, имеющего независимое питание с АВР.
Для особо ответственных потребителей, отнесенных к особой группе 1-й категории, должно предусматриваться электроснабжение от трех независимых источников. Каждый из двух основных источников должен полностью обеспечивать питание потребителя, а третий независимый источник — иметь минимальную мощность для безаварийного останова производства. Третьим независимым источником может быть, например, дизельная станция, которая при отключении одного из двух независимых источников включается на холостой ход и находится в режиме «горячего» резерва. Во избежание перегрузки третьего источника предусматривается отключение остальных потребителей перед его вводом.
|
|
|
28.Открытое распределительное устройство (ОРУ) — распределительное устройство, оборудование которого располагается на открытом воздухе. Все элементы ОРУ размещаются на бетонныхили металлических основаниях. Расстояния между элементами выбираются согласно ПУЭ. На напряжении 110 кВ и выше под устройствами, которые используют для работы масло (масляные трансформаторы, выключатели, реакторы) создаются маслоприемники — заполненные гравием углубления. Эта мера направлена на снижение вероятности возникновения пожара и уменьшение повреждений при аварии на таких устройствах.
Сборные шины ОРУ могут выполняться как в виде жёстких труб, так и в виде гибких проводов. Жёсткие трубы крепятся на стойках с помощью опорных изоляторов, а гибкие подвешиваются на порталы с помощью подвесных изоляторов.
|
|
|
Территория, на которой располагается ОРУ, в обязательном порядке огораживается.
Преимущества
§ ОРУ позволяют использовать сколь угодно большие электрические устройства, чем, собственно, и обусловлено их применение на высоких классах напряжений.
§ Изготовление ОРУ не требует дополнительных затрат на строительство помещений.
§ ОРУ удобнее ЗРУ в плане расширения и модернизации
§ Возможно визуальное наблюдение всех аппаратов ОРУ
Недостатки
§ Эксплуатация ОРУ затруднена в неблагоприятных погодных условиях, кроме того, окружающая среда сильнее воздействует на элементы ОРУ, что приводит к их раннему износу.
§ ОРУ занимают намного больше места, чем ЗРУ.
Закрытое распределительное устройство
В некоторых случаях для ЗРУ используется то же оборудование, что и для ОРУ, но с размещением внутри закрытого помещения. Типичный класс напряжения: 35…110 кВ, реже 220 кВ. ЗРУ такого типа имеют мало преимуществ по сравнению с ОРУ, поэтому используются редко. Более практично применение для ЗРУ специального оборудования.
30.К релейной защите предъявляются такие основные требования:
1. Быстродействие.
2. Селективность.
3. Чувствительность.
4. Надежность.
1. Быстродействие
|
|
|
Быстродействие – это свойство релейной защиты отключать повреждение с минимально возможной вы-держкой времени. Как уже указывалось, быстрое отключение поврежденного оборудования (участка электрической установки) предотвращает или уменьшает размеры повреждений, сохраняет нормальную работу потребителей неповрежденной части установки, предотвращает нарушение параллельной работы генераторов. Длительное протекание тока короткого замыкания может привести к повреждению неповрежденных участков оборудования, линий, трансформаторов по которым протекает ток короткого замыкания из-за термического перегрева оборудования. Допустимое время протекания тока через оборудование, не вызывающее его повреждения указываются в ГОСТах на оборудование.
2. Селективность или избирательность
Селективностью называется способность релейной защиты выявлять место повреждения и отключать его только ближайшими к нему выключателями.
По принципу действия защиты могут иметь абсолютную селективность (срабатывают только при КЗ в защищаемой зоне), или относительную селективность (могут работать в качестве резервных при КЗ на смежных участках).
Примером защит с абсолютной селективностью могут служить газовая (ГЗ) и дифференциальная защиты трансформатора (ДЗТ), а защит с относительной селективностью - максимальная токовая защита (МТЗ).
Применяется несколько способов обеспечения селективности.
Селективность по принципу действия. Защита принципиально не срабатывает при коротком замыкании вне зоны действия, например зона действия дифзащиты ограничивается местом установки ее трансформаторов тока.
Селективность по чувствительности. Ток, напряжение или сопротивление срабатывания выбирается таким образом, чтобы защита не действовала при коротком замыкании на смежной линии, или за трансформатором – токовая отсечка.
Селективность по времени: Выдержка времени каждой предшествующей защиты (например, максимальной токовой защиты) вбирается на ступень селективности больше чем последующая. Поэтому она не успевает сработать, так как ее опережает защита последующей линии при коротком замыкании на ней. Этот принцип наиболее прост, однако имеет существенный недостаток, заключающийся в том, что выдержка времени растет по мере приближения к источнику питания, а значит возрастания тока. Это противоречит принципу быстродействия, поэтому приходится выбирать, какой принцип – быстродействие или селективность важнее. Значительно улучшает положение применение ступенчатых защит или защит с зависимой выдержкой времени. Использование ступенчатых защит будет изложено при рассмотрении принципов выполнения защиты оборудования. Величина ступени селективности определяется точностью защиты, быстродействием примененного выключателя и для современных микроэлектронных или микропроцессорных защит составляет 0.2–0.3 сек.
3.Чувствительность
Чувствительность – это свойство защиты надежно срабатывать при КЗ в конце защищаемого участка в минимальном режиме работы системы.
Защита должна обладать такой чувствительностью к тем видам повреждений и нарушений нормального режима работы данной электрической установки, или электрической сети, на которые она рассчитана, чтобы было обеспечено ее действие в начальный момент возникновения повреждения, чем сокращаются размеры повреждения оборудования в месте КЗ.
Чувствительность защиты должна также обеспечивать ее действие при повреждениях на смежных участках. Так, например, если при повреждении в точке K1 (рис. В.1) по какой-либо причине не отключится вы-ключатель Q1, то должна подействовать защита следующего к источнику питания выключателя Q4 и отключить этот выключатель. Такое действие защиты называется дальним резервированием смежного или следующего участка.
Чувствительность защиты оценивается коэффициентом чувствительности, определяемым как отношение минимального значения контролируемой величины при КЗ в конце защищаемого участка к уставке защиты (Кч >1). Коэффициенты чувствительности защит нормируются ПУЭ (л. 1), и величина их составляет для КЗ в защищаемой зоне Кч=1,5; в зоне резервирования — Кч=1,2; для быстродействующих дифференциальных защит Кч=2.
Ток срабатывания защиты должен быть меньше тока короткого замыкания на величину, определяемую коэффициентом чувствительности (Кч). Уставка по напряжению и сопротивлению должна быть больше параметров напряжения и сопротивления срабатывания на такую же величину. Коэффициент чувствительности учитывает погрешности реле, расчета параметров, влияние переходного сопротивления и электрической дуги в месте КЗ.
4.Надежность
Надежность – это свойство защиты гарантированно выполнять свои функции на протяжении всего периода эксплуатации. Защита должна правильно и безотказно действовать на отключение выключателей оборудования при всех его повреждениях и нарушениях нормального режима работы, для защиты от которых она предназначена, и не действовать в нормальных условиях, а также при таких повреждениях и нарушениях нормального режима работы, при которых действие данной защиты не предусмотрено, и должна действовать другая защита. Требование надежности обеспечивается совершенством принципов защиты и конструкций аппаратуры, добротностью деталей, простотой выполнения, а также уровнем эксплуатации.
Требуемое состояние устройств защиты поддерживается плановыми проверками релейной защиты, при которых необходимо выявить и устранить возникшие дефекты. У современных микропроцессорных и микроэлектронных устройств защиты существуют встроенные системы автоматической и тестовой проверки, позволяющие быстро выявить появившиеся неисправности, и тем самым предотвратить отказ или неправильную работу защиты. Глубина таких проверок может быть большой, но не достигает 100%. Поэтому, наличие тестовых проверок или автоматического контроля не исключает необходимости плановых проверок, но существенно уменьшают частоту и объем их проведения.
Для дальнейшего повышения надежности применяют принципы ближнего или дальнего резервирования. Ближнее резервирование обеспечивается установкой на данном присоединении второй, резервной защиты, а для резервирования отказа выключателя — применение специального устройства резервирования отказа выключателя (УРОВ). При дальнем резервировании отказ защиты и выключателя резервируется резервной защитой на вышестоящем, предшествующем элементе. Дальнее резервирование обеспечить в ряде случаев принципиально сложно, а то и невозможно. Поэтому, ПУЭ (л.1) допускает отказ от дальнего резервирования защитами линий питаемых от них отпаечных трансформаторов, а также, защитой ввода - фидеров, отходящих от шин НН, СН подстанции. При отсутствии такого резервирования, последствия отказа нерезервируемых защит очень тяжелы: это выгорание секций шин и трансформаторов на питающих подстанциях, выгорание отходящей линии на большом протяжении. Поэтому, следует стремиться к применению дополнительных средств ближнего и дальнего резервирования, и отказываться от него только при полной технической невозможности. Затраты на дополнительные устройства рано или поздно себя окупят за счет спасения дорогостоящего оборудования.
|
|
|
31.Заземляющие устройства на подстанциях выполняют роль защитных и рабочих заземлений.
Защитное заземление обеспечивает безопасность обслуживающего персонала при возможных повреждениях изоляции электрического оборудования и замыканиях токопроводящих частей на землю. С этой точки зрения оно рассчитывается и выполняется так, чтобы напряжение прикосновения не выходило за пределы нормируемых значений (напряжение шага не нормируется, так как оно представляет собой меньшую опасность). На подстанциях заземляются баки трансформаторов и дугогасящих реакторов, корпуса электрических машин, аппаратов и их приводы, вторичные обмотки измерительных трансформаторов, каркасы щитов и пультов, металлические конструкции распределительных устройств и другое оборудование, которое может оказаться под напряжением.
Рабочее заземление необходимо для нормальной работы электроустановок в целях придания им определенных эксплуатационных свойств, а именно: возможности сохранения некоторое время поврежденной линии в работе, эффективного гашения дуговых замыканий на землю, снижения уровня изоляции силовых трансформаторов, снижения коммутационных перенапряжений и др. Перечисленные свойства электроустановки приобретают в зависимости от способа заземления нейтралей обмоток силовых трансформаторов. В связи с этим различают электроустановки, работающие с изолированной нейтралью, заземленной через дугогасящие реакторы (компенсированные сети), с заземленной нейтралью через активные и индуктивные сопротивления, в том числе и с глухозаземленной нейтралью (эффективно-заземленные сети).
С изолированной нейтралью обычно работают сети напряжением 6-10 кВ, электрическая емкость которых невелика и ток замыкания на землю не превышает 30 и 20 А соответственно. При таких токах в месте замыкания на землю происходит самопогасание дуги. Если ток замыкания на землю превышает указанные значения, прибегают к компенсации его с помощью дугогасящего реактора, один из выводов которого подключают к нейтрали силового трансформатора, а другой - к заземляющему устройству (подробнее см. §10.1). С компенсацией емкостного токаработают сети напряжением до 35 кВ.
Сети напряжением 110 кВ и выше относят к эффективно-заземленным сетям (см. §1.7). Нейтрали всех (или части) силовых трансформаторов присоединяют к заземляющим устройствам подстанции наглухо (или через заземляющие реакторы с небольшой индуктивностью) с таким расчетом, чтобы при однофазных КЗ в сети напряжение на неповрежденных фазах относительно земли не превышало 1,4Uф. Для эффективно-заземленных сетей характерны большие значения токов замыкания на землю при небольшой длительности их прохождения (поврежденный участок сети отключается действием релейной защиты).
К заземлителям подстанций присоединяются также вентильные разрядники и молниеотводы, защищающие оборудование от перенапряжений и прямых ударов молнии. Такое заземление называют грозозащитным.
Заземляющие устройства подстанций обычно используют для трех видов заземлений: защитного, рабочего и грозозащитного. Основным требованием к заземляющим устройствам такого рода является требование безопасности персонала. Если оно удовлетворяется, то рабочее заземление, как правило, не предъявляет дополнительных требований к заземляющему устройству. Снижение сопротивления заземляющего устройства требуется лишь при больших значениях тока КЗ.
Заземляющие устройства подстанций выполняются из заземлителей (вертикальных металлических труб) и соединенных между собой в заземляющую сетку горизонтальных полос, проложенных в земле, а также наземных заземляющих магистралей и проводников, связывающих оборудование с заземлителями. Каждый заземляемый элемент оборудования присоединяется к магистрали отдельным проводником.
Присоединение заземляющих проводников к корпусам аппаратов и конструкциям выполняется сваркой или надежным болтовым соединением.
Заземляющие проводники, проложенные в распределительных устройствах, должны быть доступны для внешнего осмотра, при котором проверяется их целость, состояние соединений, непрерывность проводки. Места присоединения к заземляющим устройствам переносных заземлений должны быть очищены от краски и защищены смазкой от коррозии.
В эксплуатации состояние заземляющих устройств периодически контролируется: проводится выборочная проверка заземлителей, находящихся в земле; проверяется сопротивление заземляющих устройств. Измерения проводятся в периоды наименьшей проводимости почвы, т.е. при сухой или промерзшей почве.
32.
§ Защитное заземление — заземление, выполняемое в целях электробезопасности.
§ Рабочее (функциональное) заземление — заземление точки или точек токоведущих частей электроустановки, выполняемое для обеспечения работы электроустановки (не в целях электробезопасности).
Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 286; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!