3. Основные требования к источникам питания сварочной дуги.

ИП должен обеспечивать надёжное зажигание дуги , её устойчивое горение и иметь возможность настроики требуемого режима сварки. Чтобы удовлетворить эти требования необходимо:

1.ИП должен иметь Uxx>Uз_АЖ.(зажигания дуги). Например . при сварке пост. током металлическим электродом Uз_АЖ.=30-40 В. На перем. токе Uз_АЖ.=50-60 В. По условиям безопасности U_ХХ общепромышленных источников пост. тока не превышает 90 В, переменного тока 80 В.

2.Обеспечение соответствия способа сварки и внешней характеристики источника. Внешняя характеристика должна быть круто падающей для ручной и дуговой или аргонно-дуговой сварки; полого падающая – для автоматической сварки под слоем флюса, жесткой для сварки в CО₂.

3.ИП должен обеспечивать достаточную выходную индуктивность источника переменного тока.

4.Иметь возможность регулировать Uxx или выходное сопротивление ИП.

ИП работают в одном из след. Режимов:

1. В перемежающемся , под нагрузкои в течении времени t_н работа продолжается с работой на ХХ. Такой режим характерен для ручной дуговой сварки. ИП для ручной сварки выпускают на ном. продолжительность нагрузки 60%;

2. В повторно-кратковременном режиме работа под нагрузкой в течении времени t_н чередуется с периодическими отключениями источника от сети на время t₀. Такой режим хар-ен для автоматической и полуавтоматической сварки;

3. Длительном . характерен для многопостовых ИП.

2.4Методы расчета освещения (светотехническая часть).

Задачей расчета осветительной установки является определение числа и мощности источника света или определения фактической освещенности.

Расчет освещения может производится по методу коэффициента использования, точечным методом и по методу удельной мощности.

Метод коэффициента использования светового потока предназначен для расчета равномерного освещения горизонтальных поверхностей при отсутствии крупных затемняющих предметов. Расчет ведется в следующем порядке:

- определяется нормативная освещенность Ен для данного помещения, по конфигурации помещения выбирается тип и число светильников, выбирается наивыгоднейшее их расположение;

- находится индекс помещения – величина зависящая от длины и ширины помещения (А,В), а также высота подвеса светильников над рабочей поверхностью (Нр): - находится сочетание коэфф-ов отражения потолка, стен и расчетной поверхности; - определяется коэф-т использования светового потока для данного типа светильника; -где КПД светильника и коэфф-т использования помещения соответственно;

- определяется расчетный световой поток одной лампы: где К- коэф. запаса, S – освещенная площадь, z – отношение Еср к Ен; - выбирается мощность лампы, световой поток которой близок или совпадает с полученной расчетной величиной -10 +20 %.

При невозможности выбрать лампу, поток кот. лежит в указанных пределах, изменяется число светильников.

Точечный метод. В отличие от метода коэффициента использования точечный метод позволяет рассчитывать освещенность не только на горизонтальной поверхности при наличии или отсутствии затенений, но и на поверхностях, различным образом расположенных в пространстве (вертикально, наклонно), когда отраженный свет не играет существенной роли. Этот метод применяется для расчета общего равномерного, общего локализованного, местного и наружного освещения. Точечный метод позволяет определить освещенность от источников света в заданной точке при условии, что расположение источников нам известно. Совокупное действие ближайших светильников дает в рассматриваемой точке суммарную освещенность.

В проектной практике при расчете точечным методом пользуются пространственными кривыми условной освещенности (изолюксами). Эти кривые составлены для стандартных светильников при световом потоке условной лампы 1000 лм в прямоугольной системе в зависимости от расчетной высоты Н_р и от расстояния d проекции светильника на горизонтальную поверхность до заданной точки.

Расчет точечным методом производится в следующем порядке:

Особенности метода целесообразно рассмотреть при анализе алгоритма расчёта:

- выбирается тип светильника, намечается высота его подвеса и наивыгоднейшее число светильников;

- устанавливается мин. Нормируемый уровень освещённости;

- определяется значения коэффициента доп. освещённости и коэффициента запаса;

- определяется , измерив по плану , расстояния d от заданной точки до проекции каждого из ближайших светильников;

- находятся по графикам пространственных изолюкс значения условной освещённости – е. суммируя их, получают Σе. Графики изолюкс приводятся в светотехнических справочниках для конкретного типа светильника. Условная освещённость при этом определяется в зависимости от расстояния d и высоты подвеса свотильника.

- находят световой поток лампы, устанавливаемой в светильнике, при заданной освещенности Е: , где  - коэффициент, учитывающий освещенность от прочих удаленных источников, принимается равным 1,1-1,2;

- по полученному потоку и напряжению выбирают мощность стандартной лампы, поток которой отличается от рассчитанного не более чем на +20 или -10%.

Метод удельной мощности. Метод применим для расчета только общего равномерного освещения при отсутствии требующих учета затенений. Метод позволяет, минуя полные светотехнические расчеты, определить мощность или число ламп по таблицам удельной мощности.

Порядок пользования таблицами при лампах накаливания и лампах типа ДРЛ следующий:

- выбираются все решения по освещению помещения (тип светильника, освещенность, коэффициент запаса, коэффициент отражения поверхностей помещения, значения расчетной высоты, площадь помещения, число светильников N);

- по соответствующей таблице для данного типа светильника и характеристик помещения находится удельная мощность р_уд с учетом коэффициента запаса;

- определяется единичная мощность лампы по формуле , где S - площадь помещения, м²;

N - число светильников; выбирается ближайшая стандартная лампа по мощности, Вт.

При люминесцентных лампах:

- выбираются все решения (см. выше) по освещению помещений, включая число рядов светильников n и спектральный тип лампы, например ЛБ;

- по соответствующей таблице находится удельная мощность р_уд, принимая одну из стандартных мощностей лампы;

- для тех же ламп одной мощности определяется необходимое число светильников в ряду делением (р_уд  S) на мощность Р_л одного светильника и осуществляется компоновка ряда.

Для помещения очень удлиненной формы (А 2,5В) находится условная площадь В² и по ней определяется значение р_уд, которое распространяется на всю площадь А  В.

3-1. Молниезащита ОРУ подстанций.

Состоит из 2-х уровней защиты:

1. От прямых ударов молнии (ПУМ);

2. От волн перенапряжений налегающих с ВЛ или от индуктируемых перенапряжении на токоведущих частях при ПУМ в землю или другие объекты вблизи п/ст.

Защитные молниеприёмники бывают : тросовые, стержневые, сетчатые.

От ПУМ защищается стержневыми молниеотводами .

Устанавливаются : - на трансформаторные порталы;

- прожекторные вышки;

- отдельно стоящие молниеотводы;

Сопротивление заземлителя не д.б. превышать 80 Ом.

1. ОРУ U=20÷35 кВ с тр-ми S 1600кВА не зависимо от Д_г;

2. ОРУ U=20÷35 кВ в районах с Д_Г 20 ;

3. п/ст Uдо 220 кВ , кот. расположены на площадках с (уд.R грунта)= 2*10³ Ом*м , Д_Г 20 ;

4. ЗРУ расположенных в районах с Д_Г 20;

При установке стержневых молниеотводов на конструкции ОРУ необходимо использовать защитное действие высоких объектов. При этом все объекты высотой H_x должны находиться в зонах зашиты

системы молниеотводов на таких высотах. При этом выбирается вариант с минимальным числом молниеотводов.

При ударе молнии в молниеотвод возможно обратное перекрытие изоляции , из-за падения U от I молнии на системе молниеотвод-заземлитель.

U_max=I_МR_и+a_mL₀h_x h_x- высота защищаемого объекта

E_bl_b I_МR_и +a_mL₀h_x a_m-крутизна импульса измерения

E_Зl_з I_МR_и E_bE_З- среднеразрядные напряжённости воздушного промежутка и промежутка земли.

L₀- удельная индуктивность конструкции на кот. установлен молниеотвод.(из лит-ры)

E_b=500кВ/м ; E_З=300кВ/м

U_50% I_МR_и+a_mL₀h_x1 U_50%- среднее разрядное U гирлянды изоляторов в кВ

E_bl_b a_mL₀h_x2

U_доп. I_МR_и U_доп.- доп.импульсное U оборудования в кВ

Типовая схема молниезащиты п/ст 35кВ и выше:

Для защиты оборудования п/ст в схеме исп. защ. аппараты F1. На некотором расстоянии от него находятся защищаемые объекты: тр-р и выкл-ль.

Участок ВЛ непосредственно у шин п/ст защищён тросом и наз. защищённым подходом с длиной Lзп. В начале з.п. у ВЛ на деревянных опорах на опору устанавливается защ. аппарат F2, т.к. 1 подтроссовая опора явл. местом с ослабленной изоляцией . Аппарат F3 устанавливается для ограничения перенапряжении при отражении волны перенапряжения выключателя Q .

U_max=U_ост U_k=U_ост+2al/300

U_доп=U_max=U_ост+2al/300 l- расстояние от защитного аппарата до защищаемого объекта

U_доп.т.=1,1(U_п.н.-0,5U_ном)

U_{доп.ап-та.}=U_ср.

3-2. Молниезащита здании и сооружении.

В соответствии с принятой в России классификацией зданий и сооружений по условиям защиты их от воздействия молнии в зависимости от степени опасности поражения молнией и выбора необходимых мер защиты все здания и сооружения разделяются на три категории.

Здания и помещения 1и 2 категории по устройству молниезащиты должны быть защищены:

1. от прямых ударов молнии;

2. от вторичных её проявлений(от электромагнитной и электростатической индукции)

3. от заноса высокого потенциала через наземные,надземные,подземные металлические коммуникации.

1) Молниезащиту I категории используют для зданий и сооружений со взрывоопасными зонами (помещениями) классов B-I и В-II(согласно ПУЭ).

К зонам класса В-1 относятся зоны в помещениях,где выделяются горючие газы или пары ЛВЖ в таком количестве и с такими свойствами,что могут образовать с воздухом взрывоопасные смеси при нормальном режиме работы(хранение и переливание ЛВЖ,находящееся в открытых ёмкостях.

Зоны класса В-2-это зоны в помещениях, где выделяются и переходят во взвешанное состоя-ние горючие пыли и волокна в таком количестве, что могут образовать с воздухом взрывоопасные смеси в нормальном режиме(при разгрузке и загрузке технологических аппаратов)

При использовании стержневых и тросовых молниеотводов для 1 категории молниезащиты зданий и сооружений применяется зона защиты типа «А» с надёжностью защиты от ПУМ 99,5%. Молниезащита 1 категории действует по всей территории России не зависимо от района среднегодовой грозовой деятельности.

2) Молниезащиту 2 категории используют :

а)для зданий и сооружений со взрывоопасными зонами в помещениях класса B-Iа; В-1б ; и В-IIа(согласно ПУЭ).

К зонам класса В-1а относятся-это зоны в помещениях,где при нормальных условиях

взрывоопасные смеси горючих газов или паров ЛВЖ с воздухом не образуются, а возможны только в случаях аварий или неисправностей.

К зонам класса В-1б относятся-это зоны в помещениях,где при нормальных условиях

взрывоопасные смеси горючих газов или паров ЛВЖ с воздухом не образуются, а возможны только в случаях аварий или неисправностей.(при определённом нижнем уровне концентрациио-

нного предела для газов )

Зоны класса В-2а-это зоны в помещениях, где выделяются и переходят во взвешанное состояние горючие пыли и волокна в таком количестве, что могут образовать с воздухом взрывоопасные смеси при авариях или неисправностях.

При использовании стержневых и тросовых молниеотводов для 2 категории молниезащиты зданий и сооружений (B-Iа; В-1б ; и В-IIа согласно ПУЭ) применяется : зона защиты типа «А» с надёжностью защиты от ПУМ 99,5% (действует в местностях с грозовой деятельностью 10 ч в год и более и количеством поражений молнией зданий и сооружений в год N>1); зона защиты типа «Б» с надёжностью защиты от ПУМ 95,8%( действует в местностях с грозовой деятель-

ностью 10 ч в год и более и количеством поражений молнией зданий и сооружений в год N 1).

б) для наружных установкок, создающих согласно #M12293 0 1200003114 3645986701 3867774713 77 4092901925 584910322 1540216064 77 77ПУЭ#S зону класса В-Iг(например заправочные станции) Наружные установки, отнесенные по устройству молниезащиты ко II категории, должны быть защищены от прямых ударов и вторичных проявлений молнии.

При использовании стержневых и тросовых молниеотводов для 2 категории молниезащиты наружних установок применяется зона защиты типа «Б» с надёжностью защиты от ПУМ 95,8%. Молниезащита 2 категории для наружних установок действует по всей территории России не зависимо от района среднегодовой грозовой деятельности.

3) Здания и сооружения, отнесенные по устройству молниезащиты к III категории, должны быть защищены от прямых ударов молнии и заноса высокого потенциала через наземные (надземные) металлические коммуникации. Наружные установки, отнесенные по устройству молниезащиты к III категории, должны быть защищены от прямых ударов молнии.

Внутри зданий большой площади (шириной более 100 м) необходимо выполнять мероприятия по выравниванию потенциалов. Выравнивание потенциала внутри зданий и сооружений шириной более 100 м должно происходить за счет непрерывной электрической связи между несущими внутрицеховыми конструкциями и железобетонными фундаментами, если последние могут быть использованы в качестве заземлителей.

В противном случае должна быть обеспечена прокладка внутри здания в земле на глубине не менее 0,5 м протяженных горизонтальных электродов сечением не менее 100 мм₂. Электроды следует прокладывать не реже чем через 60 м по ширине здания и присоединять по его торцам с двух сторон к наружному контуру заземления.

Проверка состояния устройств молниезащиты должна производиться для зданий и сооружений I и II категорий 1 раз в год перед началом грозового сезона, для зданий и сооружений III категории - не реже 1 раза в 3 года.

Молниезащита зданий и сооружений I категории

Защита от прямых ударов молнии зданий и сооружений, относимых по устройству молниезащиты к I категории, должна выполняться отдельно стоящими стержневыми (рис. 5.11) или тросовыми молниеотводами.

Отдельно стоящий стержневой молниеотвод:

1 - защищаемый объект; 2 - металлические коммуникации

Указанные молниеотводы должны обеспечивать зону защиты типа А. При этом обеспечивается удаление элементов молниеотводов от защищаемого объекта и подземных металлических коммуникаций.

Отдельно стоящий тросовый молниеотвод

Для защиты от вторичных проявлений молнии должны быть предусмотрены следующие мероприятия:

а) металлические конструкции и корпуса всего оборудования и аппаратов, находящиеся в защищаемом здании, должны быть присоединены к заземляющему устройству электроустановок или к железобетонному фундаменту здания.

б) внутри зданий и сооружений между трубопроводами и другими протяженными металлическими конструкциями в местах их взаимного сближения на расстояние менее 10 см через каждые 20 м следует приваривать или припаивать перемычки из стальной проволоки диаметром не менее 5 мм или стальной ленты сечением не менее 24 мм₂; для кабелей с металлическими оболочками или броней перемычки должны выполняться из гибкого медного проводника в соответствии с указаниями #M12291 871001016СНиП 3.05.06-85#S;

в) в соединениях элементов трубопроводов или других протяженных металлических предметов должны быть обеспечены переходные сопротивления не более 0,03 Ом на каждый контакт. При невозможности обеспечения контакта с указанным переходным сопротивлением с помощью болтовых соединений необходимо устройство стальных перемычек, размеры которых указаны в подпункте "б".

Защита от заноса высокого потенциала по подземным металлическим коммуникациям (трубопроводам, кабелям в наружных металлических оболочках или трубах) должна осуществляться путем их присоединения на вводе в здание или сооружение к арматуре его железобетонного фундамента, а при невозможности использования последнего в качестве заземлителя – к искусственному заземлителю.

Защита от заноса высокого потенциала по внешним наземным (надземным) металлическим коммуникациям должна осуществляться путем их заземления на вводе в здание или сооружение и на двух ближайших к этому вводу опорах коммуникации. В качестве заземлителей следует использовать железобетонные фундаменты здания или сооружения и каждой из опор, а при невозможности такого использования - искусственные заземлители.

3-3. Конструкция разрядников.

Разрядник – устройство, обеспечивающее защиту изоляции от перенапряжения и гашение дуги сопровождающего тока в течение короткого времени. Существует несколько типов разрядников: трубчатые, вентильные, длинноискровые разрядники, ОПН, У них разные способы гашения дуги. В трубчатых разрядниках дуга гаснет за счет интенсивного продольного дутья; вентильных – благодаря уменьшению тока с помощью сопротивления, которое включается последовательно с искровым промежутком.

Трубчатые разрядники:

основу разрядника составляет трубка из газогенерирующего материала 1.

Один конец трубки заглушен Ме крышкой на которой укреплен внутренний стержневой электрод 2. На открытом конце трубки расположен др. электрод в виде кольца 3. S₁ – внутренний или дугогасящий промежуток. S₂ – внешний искровой промежуток (чтобы газогенерирующий материал не разлагался постоянно под действием тока). При возникновении импульса перенапряжения оба промежутка пробиваются и I_ИМП отводится в землю. После окончания импульса искровой разряд переходит в дуговой. Под действием высокой температуры дуга переменного тока в трубке происходит интенсивное выделение газа и давление увеличивается. Газы устремляются к открытому концу трубки и создают продольное дутье, в результате чего дуга гасится. Виды трубчатых разрядников: С фибробакелитовыми трубками ( РТФ) и с трубками из винипласта (РТВ и РТВУ – усиленный).Могут иметь указатель срабатывания.

Вентильные разрядники: Основным элементом является многократный искровой промежуток и соединенный последовательно с ним резистор с нелинейной ВАХ. Резисторы выполняются в виде дисков, состоящих из карборундового порошка и связующего материала. В настоящее время применяются диски из вилита и тервита. Простейший единичный промежуток состоит из двух латунных электродов, разделенных миканитовой шайбой. Гашение сопровождающего тока простейшими искровыми промежутками основано на естественном восстановлении эл. прочности между холодными электродами. С помощью магнитного поля, создаваемого постоянными магнитами, можно интенсифицировать процесс гашения дуги. Вентильные разрядники разделены на 4 группы: РВТ, РВМ, РВС, РВП. Основной недостаток вентильных разрядников связан с тем, что резисторы на основе карборунда обладают сравнительно невысокой нелинейностью. Снижение защитного отношения вентильных разрядников достигается ценой значительного усложнения искровых промежутков, которые в разрядниках I группы принимают часть напряжения гашения.

Нелинейные ограничители перенапряжений

Разработанные резисторы на основе окиси цинка обладают значительно большей нелинейностью, чем резисторы на основе карборунда. Это позволило создать новый тип защитного аппарата – нелинейный ограничитель перенапряжения (ОПН).

Преимуществами ОПН являются: возможность глубокого ограничения перенапряжения, в том числе междуфазных, малые габаритные размеры, позволяющие использовать их в качестве опорных изоляционных колонн, большая пропускная способность.

Уровень ограничения коммутационных перенапряжений с помощью ОПН составляет (1,65 - 1,80)U_Ф. Уровень ограничения грозовых перенапряжений составляет (2,2 - 2,4)U_Ф в сетях 110 кВ и снижается до 2U_Ф для ЛЭП 750 кВ.

ОПН комплектуются в виде параллельно соединенных колонок из дисков диаметром 28 и высотой 8 мм. Торцы дисков металлизированы и обеспечивают контакт между дисками. В соответствии с пропускной способностью число параллельных колонок резисторов в ОПН варьируется от четырех в ограничителе перенапряжений на 110 кВ до 30 в ограничителе перенапряжений на 750 кВ.

Высокая нелинейность обуславливает прохождение при рабочем напряжении или резонансных перенапряжениях через нелинейные резисторы тока не более долей миллиампер на одну параллельную колонку. Это позволяет исключить искровой промежуток и подключить резистор ОПН непосредственно к сети. Применительно к ОПН отсутствует понятие напряжения гашения. Однако длительное воздействие резонансных перенапряжений, связанных с прохождением через ОПН больших токов, может нарушить тепловую устойчивость аппарата и привести к аварии. В связи с этим для ОПН установлены допустимые длительности приложения повышенных напряжений, которые должны быть скоординированы с действием релейной защиты.

Применение ОПН позволяет глубоко ограничивать также и междуфазные перенапряжения.

Длинно-искровыеразрядники Принцип работы разрядника основан на использовании эффекта скользящего разряда, который обеспечивает большую длину импульсного перекрытия по поверхности разрядника, и предотвращении за счет этого перехода импульсного перекрытия в силовую дугу тока промышленной частоты. Разрядный элемент РДИ, вдоль которого развивается скользящий разряд, имеет длину, в несколько раз превышающую длину защищаемого изолятора линии. Конструкция разрядника обеспечивает его более низкую импульсную электрическую прочность по сравнению с защищаемой изоляцией. Главной особенностью длинно-искрового разрядника является то, что вследствие большой длины импульсного грозового перекрытии вероятность установления дуги короткогозамыкания сводится к нулю. Существуют различные модификации РДИ, отличающиеся назначением и особенностями ВЛ, на которых они применяются. Основное преимущество РДИ: разряд развивается вдоль аппарата по воздуху, а не внутри его. Это позволяет значительно увеличить срок эксплуатации изделий и повышает их надежность. Разрядник длинно-искровой петлевого типа (РДИП) РДИП-10 предназначен для защиты воздушных линий электропередачи напряжением 6-10 кВ трехфазного переменного тока с защищёнными и неизолированными проводами от индуктированных грозовых перенапряжений и их последствий и рассчитан для работы на открытом воздухе при температуре окружающего воздуха от минус 60 °C до плюс 50 °C в течение 30-и лет. Разрядник длинно-искровой модульный (РДИМ) РДИМ предназначен для защиты от прямых ударов молнии и индуктированных грозовых перенапряжений воздушных линий электропередачи (ВЛ) и подходов к подстанциям напряжением 6, 10 кВ трехфазного переменного тока с неизолированными и защищенными проводами. РДИМ обладает наилучшими вольт-секундными характеристиками, именно поэтому его целесообразно применять для защиты участков линии, подверженных прямым ударам молнии, а также для защиты подходов к подстанциям ВЛ. РДИМ состоит из двух отрезков кабеля с корделем, выполненным из резистивного материала. Отрезки кабеля сложены между собой так, что образуются три разрядных модуля 1, 2, 3.

4-1. Релейная защита силовых трансформаторов 6-10/0,4 кВ.

На понижающих тр-ах 6/10 – 0,4 в зависимости от мощности применяются 2 варианта комплектов защиты:

1. Мощность 6 МВА и выше: дифференциальная токовая продольная защита; - МТЗ; - защита нулевой последовательности; - газовая защита; - защита от перегрузок.

2. При меньшей мощности тран-ов: мгновенная токовая отсечка; - МТЗ; - защита нулевой последовательности; - газовая защита (необязательна); - защита от перегрузок.

- защита от перегрузок: I_СЗ=К_Н∙I_{НОМ Т}; коэффициент надежности 1,05. Реле устанавливается в одну фазу. Действует только на сигнал с выдержкой времени.

- токовая отсечка:

МТО защищает часть витков тр-ра со стороны источника питания и выводы. Работает без выдержки времени. Дост-ва: простота,

- дифференциальная защита: является защитой с абсолютной селективностью (зона срабатывания расположена между ТТ). Быстродействующая, обладает высокой чувствительностью. Защищает весь тр-р и выводы при всех видах КЗ. Принцип действия основан на сравнении по величине и фазе токов по концам защищаемого объекта. При внешнем КЗ вторичные токи ТТ приблизительно равны.

I_НБ1 – из-за погрешности ТТ;

I_НБ2 – из-за РПН;

I_НБ3 – из-за неточности выравнивания токов плечах;

Ток срабатывания защиты выбирается:

1). I_СЗ=К_Н∙I_НБ∑; где К_Н = 1,2 – 1,5;

2). I_СЗ=К_Н∙I_{БР НАМ}; I_{БР НАМ} – бросок тока намагничивания;

- МТЗ: защита с относительной селективностью, предназначена для защиты тр-ра от внутренних КЗ (резерв дифференциальной защиты) и от сверх токов. Имеет выдержку времени. Отстройка от тока I_РМАХ и от токов самозапуска двигателей:

где коэф. надежности4 коэф. запуска; коэф. возврата соответственно.

- защита нулевой последовательности: зона срабатывания защиты: обмотки 0,4кВ, выводы шины п/ст и часть длины отходящей линии.

0,25, т.к. вывод нейтрали имеет сечение в 4 раза меньше.

- газовая защита: предназначена для защиты от внутренних повреждений. Действует на сигнал: при витковых замыканиях и при пожаре в стали. Действует на отключение при КЗ на корпус и многофазных замыканиях. Может срабатывать ложно.(например в сейсмоопасных районах)

4-2. Защита при однофазных замыканиях на землю в сетях 6-10 кВ.

Величина тока замыкания на землю в сети 6-10 кВ ( сети с незаземленной нейтралью) составляет от 6 до 20 А. Это ток в десятки раз меньше номинального тока любого измерительного ТТ. Обычные ТТ для селективных токовых зашит не используются. Для этой цели существуют спец. трансформаторы нулевой последовательности, который состоит из тороидального сердечника, на который наматывается вторичная обмотка, а первичной является кабель или кабельная вставка.

РТЗ – чувствительное реле;

В нормальном режиме работы сумма магнитных потоков = 0. При возникновении замыкания на землю суммарный магн. поток становится равным сумме нескомпенсированных потоков нулевой последовательности и защита сработает.

I_СР=10–30мА.

Большая чувствительность. т.к. малый диапазон токов при повреждениях. Для определения. поврежденной фазы используют метод трех вольтметров. Сигнализация выполняется с помощью реле, подключенного к стороне разомкнутого треугольника трансформатора напряжения.

Сеть с незаземленной нейтралью

При замыкании фазы на землю возникает ток, зависящий от емкости сети относительно земли. Эти токи незначительны и не требуют немедленного отключения.

Режим замыкания на землю допускается в течении 2х часов. Он сопровождается возрастанием фазных напряжений на неповрежденных фазах (в крайнем случае до линейных)

Повреждение фазы А:

Фазная изоляция работает под повышенным напряжением. Возможен пробой и межфазное КЗ.

Защита не отключает повреждение, а подает сигнал.

Варианты схемы сигнализации от замыканий наземлю Три вольтметра PV, указательное реле KH. На обмотке KH при замыкании на землю возникает напряжение 3Но, где Но – напряжение нулевой последовательности. Реле срабатывает и подает сигнал.

1. Из трех конденсаторов С создается искусственная нулевая точка, к которой подключается реле напряжения KV, на реле возникает 3Но. Реле срабатывает, запускает цепи сигнализации.

2. Три реле KV включены на фазное напряжение, в поврежденной фазе напряжение снижается, реле срабатывает и подает сигнал.

3. Применена специальная вторичная обмотка трансформатора напряжения «Разомкнутый треугольник», при замыкании на землю на выводах возникает 3Но, от которого срабатывает реле KV – наиболее распространенный вариант.

4-3. АВР на подстанциях 6-10 кВ.

Бесперебойность эл. снабжения может быть обеспечена, если потребитель подключен к источнику питания двумя линиями или двумя тран-рами. При этом возможны два случая: - источники работают раздельно – каждый на часть нагрузки потребителя, например на отдельную секцию шин п/ст; - потребитель нормально питается от рабочего, а др. источник находится в резерве. В первом случае при нарушение эл. снабжения на части потребителей, напряжение восстанавливается действием АВР, включающим разомкнутый секционный выключатель на шинах п/ст. Питание потребителя при этом переводится на одну линию или на один тр-р. Во втором случае резервный источник питания включается только после отключения раб. источника; оборудование используется в этом случае хуже. АВР предусматривается для всех ответственных потребителей, поэтому для потребителей I категории АВР яв-ся обязательным. При наличии АВР время перерыва эл. снаб. зачастую опред-ся лишь временем включением выключателя источника резервного питания (0,3-0,8 с).

Пуск в действие АВР может осуществляться реле минимального напряжения, контролирующем напряжение на отдельных секциях шин. Схемы пускового органа миним-го напряжения м. б. выполнены на: - двух реле времени; - одном реле времени (начинает действовать только при одновременном исчезновении напряжения во всех трёх фазах); - с применением блокировки от нарушения в цепях напряжения используя реле миним. тока; - на дополнительном пусковом органе реле понижения частоты (при питании от шин с большим числом СД и АД ).

Основные требования к АВР: - должна приходить в действие в случае исчезновения напряжения на шинах потребителей по любой причине; - для уменьшения времени перерыва эл. снабжений, включения резервного ИП должно производится как можно быстрее, сразу после отключения рабочего ИП; - действия АВР д. б. однократным, чтобы исключить включение резервного ИП на неустранившееся КЗ; - АВР не должно приходить в действие до отключения выключателя рабочего ИП; - должно предусматриваться ускорение защиты резервного ИП для ускорения отключения резервного ИП. Это особенно важно, когда от резервного ИП питаются др. потребители.

4-4. Токовые зашиты. Общий принцип работы МТЗ и токовой отсечки.

По способу обеспечения селективности токовые защиты делятся на отсечки и МТЗ.

Зона действия токовой отсечки определяется крутизной кривой зависимости тока кз от длины линии:

Рекомендуется применять токовые отсечки, если зона срабатывания не менее 20 % длины линии – для первой ступени, не менее 40 % для второй ступени.

Токовые отсечки яв-ся основной защитой ЛЭП до 110 кВ. Ток срабатывания отсечки выбирают из условия ее срабатывания при КЗ на смежном участке:

Для исключения срабатывания ТОВ при замыкании в зоне действия токовой отсечки МТО должно выполнятся условие:

Основной признак КЗ – резкое увеличение тока в защищаемой цепи. МТЗ непрерывно контролирует величину тока и запускает работу цепей защиты при превышении тока определенного порога – тока срабатывания защиты (ТСЗ)

Правильный выбор ТСЗ обеспечивает необходимую чувствительность защиты.

Селективность МТЗ обеспечивается выбором времени срабатывания реле.

Выдержки времени МТЗ настраиваются таким образом, что наибольшее время срабатывания имеет комплект, ближайший к источнику питания.

При КЗ К1одновременно запускаются комплекты 1, 2 и 3, но первым успевает сработать комплект 3, ближайший к повреждению

МТЗ содержит два органа:

• Пусковой – токовое реле

• Орган выдержки – реле времени

В ряде случаев оба органа совмещены в одном реле особой конструкции

МТЗ – наиболее простая и дешевая защита, широко применяется для защиты линий, генераторов, трансформаторов, двигателей.

На мощное оборудование чаще всего используется как резервная

Ток срабатывания МТЗ, три условия выбора:

1. Несрабатывание защиты при прохождении по ней максимально возможного тока

2. Надежное срабатывание при КЗ в защищаемой зоне с коэффициентом чувствительности не менее 1,5

3. Токовые защиты. Общий принцип работы МТЗ и токовой отсечки.

4. По возможности обеспечение дальнего резервирования – срабатывание при КЗ на смежных участках с коэффициентом чувствительности не менее 1,2

Коэффициент чувствительности МТЗ

– наименьшее значение тока КЗ, протекающего через защиту при повреждении в конце защищаемой зоны.

В расчетах принимается наименьшее значение тока 2х фазного КЗ

Схема МТЗ неполная звезда:

Схема МТЗ с блокировкой минимального напряжения: При больших токах нагрузки и самозапуска ток срабатывания слишком велик, коэффициент чувствительности менее 1,5

Для повышения чувствительности МТЗ в этих случаях применяется блокировка минимального напряжения

Токовая отсечка (МТО)

Это разновидность МТЗ со следующими отличиями:

1. Как правило срабатывает без выдержки времени

2. Имеет ограниченную зону действия, не защищает линию целиком

3. Селективность обеспечивается настройкой тока срабатывания защиты

Ток срабатывания:

– наибольший ток трехфазного КЗ при повреждении в конце линии

Чувствительность оценивается величиной зоны действия, которая определяется графически – совместно строится кривая трехфазного КЗ и прямая . Точка пересеяения определяет границу зоны действия, длина которой не должна быть меньше 20 % длины линии.