книги из ГПНТБ / Гессен В.Ю. Защита сельских электрических сетей от аварий
.pdf
B.Ю. ГЕССЕН, Ф. М. ИХТЕЙМАН,
C.Ф. СИМОНОВСКИЙ
ЗАЩИТА
СЕЛЬСКИХ
ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ
СЕТЕЙ ОТ АВАРИЙ
БИБЛИОТЕЧКА СЕЛЬСКОГО ЭЛЕКТРИКА
ЛЕНИНГРАД «КОЛОС»
631.371
3-12 УДК 631.371:621.316.9
Гессен Виктор Юльевич и др.
3-12 Защит а сельских электрических сетей от аварий. Л., «Колос» (Ленингр. отд-иие), 1974.
159 с. с ил. (Библиотечка сельского электрика). Перед загл. авт.: В. Ю. Гессен, Ф. М. Ихтеиман,
С.Ф. Симоновский.
Вброшюре приводятся особенности и основные характе ристики сельских электрических сетей 380 В и 10 кВ, излага ются элементы расчета токов короткого замыкания, рас
сматриваются повреждения электрических сетей, приводящие к нарушению электроснабжения, и описываются способы и средства защиты сетей от аварий.
Брошюра предназначена для техников и электромонте ров, обслуживающих сельские электроустановки. М о ж е т быть использована учащимися техникумов и училищ сель ского хозяйства,
0424 |
4 |
|
035(01)—74 161-74 |
631.371 |
|
© Издательство «Колос», 1974
ВВЕДЕНИЕ
Директивы X X I V съезда КПСС предусматривают дальнейшее повышение электровооруженности сельского хозяйства. За пятилетие объем потребления электро энергии в сельскохозяйственном производстве и отпуск ее на коммунально-бытойые нужды сельского населения увеличится в два раза и достигнет 75 млрд. к В т - ч . Электроснабжение сельского хозяйства будет осущест вляться в основном от мощных государственных энерге тических систем. Сельскому хозяйству будут поставлены в необходимом количестве электрооборудование и соот ветствующая аппаратура.
Уже сейчас в некоторых.хозяйствах мощность элект роэнергетических установок превосходит мощность трак торного парка. Электроэнергия становится основой меха низации труда в животноводстве и в различных отраслях растениеводства, а также на ремонтных и строительных работах. Немаловажная роль принадлежит электриче ству в быту сельского населения. Обычным в сельском' быту стали электрические, стиральные машины, утюги, холодильники, электроплитки, радиоприемники, магни тофоны и телевизоры.
Правилами технической эксплуатации электрических станций и сетей предусматривается обеспечение беспере бойного электроснабжения потребителей, надежной ра боты оборудования и нормального качества электриче ской энергии. Каждый случай аварии, брака и наруше ния в работе электрооборудования должен быть тщательно /
1* з
расследован. При этом необходимо установить причины
иразработать мероприятия по предупреждению таких случаев. За аварии и брак, происшедшие по вине работ ников, обслуживающих электроустановку, а также за неправильную ликвидацию аварии на обслуживаемом оборудовании работники несут персональную ответ ственность.
Отсюда следует настоятельная необходимость выра батывать навыки безаварийной работы, научиться быстро принимать правильные решения при ликвидации аварий
ипостоянно повышать культуру эксплуатации электро оборудования и сооружений. .
Цель 'настоящей книги — познакомить сельских электриков с методами защиты электрических сетей от аварий, с устройством защитных аппаратов и с принци пом действия схем защиты, а также дать рекомендации по эксплуатации защитных устройств. Все эти вопросы изложены применительно к электроустановкам напряже нием 220 В, 380 В и 10 кВ.
ОСОБЕННОСТИ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ СЕЛЬСКИХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ!
Электрические сети напряжением до 1000 В. Устрой ства, предназначенные для использования - электриче ской энергии в производственных и бытовых целях, называют приемниками электрической энергии (электро-
приемникамн). |
В |
сельских электроустановках |
чаще |
|||
всего применяют однофазные электроприемники на 220 |
В |
|||||
и трехфазные на 380 |
В; электрические сети напряжением |
|||||
380/220 В для |
питания электроприемников выполняют |
|||||
трехфазными с |
нулевым (нейтральным) проводом. На |
|||||
пряжение |
между фазными проводами |
составляет |
380 |
В, |
||
а между |
любым |
фазным проводом и |
нулевым — 220 |
В. |
||
К жилым домам и небольшим хозяйственным построй кам, имеющим только осветительную нагрузку, выпол няют двухпроводные однофазные ответвления от фазного и от нулевого проводов. К общественным зданиям и к хо зяйственным постройкам со значительной' нагрузкой, даже когда нагрузка только осветительная, а также к помещениям, где установлены электродвигатели, де лают четырехпроводные ответвления. В населенных пунктах, где всего несколько дворов и отсутствуют/сило вые нагрузки, можно встретить однофазные сети напря жением 220 В.
Электрические сети напряжением до 1000 В условно называют сетями йизкого напряжения (н. н.) или низ ковольтными. Напряжение 380 В, действительно, неве лико по сравнению с напряжением в сотни тысяч вольт, применяемым в дальних электропередачах большой мощности, но ошибочно считать, будто бы электрические сети, подводящие электроэнергию в дома и на фермы, не представляют опасности. В действительности, прикос новение к частям, находящимся под напряжением 220 В и тем более 380 В, может вызвать тяжелые поражения.
б
Статистика показывает, что наибольшее число несчастных
случаев |
происходит как раз при этих напряжениях . |
Д л я |
питания отдельных электроприемников необхо |
димо напряжение, меньшее чем 220 В. Например, для питания ручных светильников (переносных . ламп) и электроинструмента при некоторых работах по сообра жениям безопасности допускается напряжение не выше 36 В, а при наличии особо неблагоприятных условий, когда опасность поражения электрическим током усу губляется теснотой, неудобным положением работаю щего, соприкосновением с большими хорошо заземлен ными поверхностями, для питания ручных светильников должно применяться напряжение не выше 12В . Специаль ных сетей 12 или 36 В у сельских потребителей не соо ружают, а электроприемники, предназначенные для 12— 36 В, подключают через понижающие трансформаторы
сноминальным первичным напряжением 220 или 380 В .
Всетях н. н. можно условно выделить две основные части: проводки и линии. Проводки — это провода или небронированные кабели, проложенные внутри здания (внутренние проводки) или по наружным его стенам, а так ж е на опорах по территории дворов и приусадебных уча стков (наружные проводки). По проводкам электроэнер гия подводится' непосредственно к электроприемникам.
Обязанность поддержания проводок в исправности возлагается на потребителей электроэнергии и осуще ствляется электротехническим персоналом потребителя, т. е. электриками колхозов, совхозов, а также электри ками других предприятий.
Всельской местности электроэнергия распределяется главным образом по воздушным линиям (ВЛ) на дере вянных и железобетонных опорах, причем по этим ж е опорам прокладывают провода наружного освещения и радиотрансляционной сети. Согласно правилам устрой ства электроустановок (ПУЭ) к воздушным линиям от носятся ответвления от них к вводам в здание. Началь ный участок проводки, считая от изоляторов на наружной стене или крыше здания, к которым сделано ответвление от В Л (рис. 1) до вводного устройства (щитка с предо хранителями или автоматами), а при его отсутствии до внутренней проводки называется вводом от воздушной линии.
Всельскохозяйственном производстве многие работы имеют сезонный характер. Отсюда наличие электроуста-
6
новок, предназначенных для сезонной работы. Напри мер, электрооборудование пунктов зерноочистки, ороси тельных систем, рассадных парников. Д л я электроснаб жения этих установок иногда приходится сооружать специальные электрические сети, предназначенные для сезонной работы. В остальное время года сезонные электроустановки отключают и снимают напряжение с линий, питающих эти нагрузки. Электродвигатели, используемые сезонно, при длительных перерывах в ра
боте |
следует |
хранить |
|
|
|
|
|
|
|||||
в |
сухих |
|
закрытых |
|
|
|
|
|
|
||||
помещениях. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Осмотр |
электро |
|
|
|
|
|
|
|||||
приемников |
и |
|
вну |
|
|
|
|
|
|
||||
тренних проводок сле |
|
|
|
|
|
|
|||||||
дует |
производить |
не |
|
|
|
|
|
|
|||||
реже |
одного раза в |
|
|
|
|
|
|
||||||
б м е с , |
а |
в |
помеще |
|
|
|
|
|
|
||||
ниях |
с |
|
повышенной |
|
|
|
|
|
|
||||
опасностью — не |
ре |
|
|
|
|
|
|
||||||
ж е |
|
одного |
раза |
в |
|
|
|
|
|
|
|||
3 мес. К |
помещениям |
|
|
|
|
|
|
||||||
с |
повышенной |
опас |
|
|
|
|
|
|
|||||
ностью |
|
относят |
сы |
|
|
|
|
|
|
||||
рые |
помещения, |
по |
а — через |
стену, б |
— через |
крышу; / — |
|||||||
мещения |
|
с |
|
прово |
ответвление |
от |
ВЛ |
ко |
вводу; |
2 — н а р у ж |
|||
|
|
|
ная |
часть |
ввода. |
|
|||||||
дящей |
пылью |
|
или |
|
|
|
|
|
|
||||
токопроводящими |
полами (металлическими, земляными, |
||||||||||||
железобетонными, |
кирпичными), помещения с температу |
||||||||||||
рой, |
длительно |
превышающей + 3 0 °С, |
а также такие, в |
||||||||||
которых имеется возможность одновременного прикос
новения человека к соединенным с землей |
конструк |
циям или аппаратам и к металлическим |
корпусам |
электрооборудования. |
|
При осмотрах следует обращать внимание на состоя ние изоляции проводки, состояние контактных соеди нений, прочность закрепления проводов и аппаратуры, целость заземляющей проводки, соответствие плавких вставок предохранителей утвержденной схеме или про
екту. Не реже |
одного раза |
в 2 года, а для |
помещений |
с повышенной |
опасностью |
не реже одного |
раза в год, |
следует измерять сопротивление изоляции проводов. Согласно действующим правилам технической экс плуатации электроустановок потребителей и правилам
7
техники безопасности при эксплуатации электроуста новок потребителей сопротивление изоляции проводов должно быть ие менее 0,5 МОм (500 кОм) на участке между смежными предохранителями или за последним
предохранителем |
между |
любыми |
проводами |
и землей, |
а также между |
двумя |
любыми |
проводами. |
Внешний |
осмотр, проверку исправности заземления и пусковых устройств, а также измерение сопротивления изоляции производят перед пуском электродвигателей после дли тельного (свыше 30 суток) бездействия.
Центры питания. Если на электростанции установ лены генераторы на 0,4 кВ, то потребителей, удаленных от станции не более чем на 1—1,5 км, можно снабжать электроэнергией по линиям, подключенным к шинам генераторного напряжения. К остальным потребителям целесообразно подводить электроэнергию на повышенном напряжении. В сельской энергетике следующей за 0,38 кВ ступенью напряжения для целей передачи энер гии является 10 кВ . Однако там, где сельские электро сети развивались на основе расширения^промышленных или коммунальных сетей, можно встретить напряжение 6 кВ . В Прибалтике распространены электрические сети напряжением 15 и 20 кВ .
По линиям напряжением 6—20 кВ энергия подво дится к потребительским понижающим трансформатор ным подстанциям (ТП). На Т П напряжение понижают до 0,4 кВ и по сетям 380 В энергию подводят к электро приемникам. Когда от электростанции с генераторами на 0,4 кВ электроэнергию передают на повышенном на пряжении, то даже ближайших потребителей не под
ключают |
к |
шинам |
генераторного напряжения, и все |
сети 380 |
В |
получают |
питание от ТП . |
Трансформаторные подстанции в свою очередь по лучают электроэнергию от центров питания (ЦП). В слу чае электроснабжения потребителей от .изолированно работающей электростанции или их группы центрами питания считают распределительные устройства гене раторного напряжения, если ж е электроснабжение обес печивается от электросистемы, то Ц П — это распреде лительные устройства вторичного напряжения тех по нижающих подстанций, откуда питаются распредели тельные сети.
Распределительные сети 10 кВ. Согласно классифи кации, принятой в ПУЭ, линии, питающие от центра
8
питания ряд трансформаторных подстанций или вводы к потребителям, считаются распределительными лини ями; линии, питающие подстанции от Ц П без распреде ления электроэнергии по длине линии, считаются пи тающими. В сельской местности преобладают распреде лительные линии 10 кВ . Д л я электроснабжения отдель ных промышленных и крупных сельскохозяйственных предприятий или устройств связи встречаются питаю щие линии напряжением 10 кВ .
Протяженность одной распределительной линии 10 кВ, включая ответвления, иногда доходит до 100—120 км, а в среднем составляет около 60 км. Рабочий ток линий обычно не превышает 50 А, и поэтому в сельских распре делительных сетях 10 кВ применяют малые сечения про водов. В большинстве случаев распределительные сети 10 кВ питаются от трансформаторных подстанций 35/10 кВ с одним или двумя трансформаторами мощностью от 630 до 6300 кВ • А. Перечисленные обстоятельства ослож няют работу сельских сетей: значительная протяжен ность распределительных сетей служит одной из предпо сылок аварийности, а относительно небольшие токи ко роткого замыкания, являющиеся следствием сравни тельно небольших мощностей трансформаторов, малых сечений проводов и большой протяженности линий, затрудняют устройство защит от аварий. Д л я большин ства сельских линий 10 кВ характерна необходимость применения регулирующих устройств для поддержания напряжения в должных пределах.
Качество электроэнергии. Нормы качества электриче ской'энергии у ее приемников установлены стандартом. Показателями качества являются отклонение частоты, отклонение напряжения, колебание частоты, колебание
напряжения, |
несинусоидальность, смещение нейтрали |
и несимметрия |
напряжений основной частоты. Д л я при |
емников, присоединенных к электрическим сетям, от
дельно |
работающих |
электростанций мощностью |
до |
|
1000 кВт, показатели качества |
не нормируются, |
но, |
||
когда это возможно, |
должны соответствовать стандарту. |
|||
О т к л о н е н и е |
ч а с т о т ы |
от номинального |
зна |
|
чения |
допускается в |
пределах ± 0 , 1 Гц при нормальном |
||
режиме работы, временная работа допускается с откло
нением частоты в |
пределах ± 0,2 Гц. |
К о л е б а н и я |
ч а с т о т ы (разность между наи |
большим и наименьшим значениями частоты в процессе
9