
- •Московский энергетический институт (технический университет)
- •Задание на магистерскую диссертацию
- •Обоснование выбора темы диссертационной работы
- •2. Консультации по разделу
- •3. Консультации по разделу
- •4. План работы над магистерской диссертацией
- •5. Рекомендуемая литература
- •Краткие сведения о студенте:
- •Аннотация
- •Содержание
- •Введение
- •Глава 1. Электроснабжение ответственных потребителей. Анализ требований к времени отключения токов повреждения в сетях 0.4 кВ в соответствии с новой нормативной базой.
- •1.1. Электроснабжение ответственных потребителей.
- •1.2. Электроснабжение ответственных потребителей от источников бесперебойного питания статического типа.
- •1.3. Основные положения защиты от поражения электрическим током.
- •1.4. Выбор системы заземления нейтрали при питании ответственных потребителей.
- •1.4.1. Система заземления tn.
- •1.4.2. Система заземления it.
- •1.4.3. Система заземления tt.
- •1.5. Электрофизические реакции при протекании электрического тока через тело человека
- •1.6. Анализ требований к времени отключения токов повреждения в сетях 0.4 кВ в соответствии с новой нормативной базой.
- •Глава 2. Методики расчета токов кз и проверки эффективности работы защиты при косвенном прикосновении в сетях с системой заземления tn.
- •2.1. Методика расчёта токов короткого замыкания и проверки эффективности работы защиты при косвенном прикосновении в сетях tn при питании через понижающий трансформатор
- •2.1.1. Расчет токов однофазного короткого замыкания в сетях tn.
- •2.1.2. Методика проверки эффективности работы защиты при косвенном прикосновении в сетях tn при питании через понижающий трансформатор.
- •Продолжение таблицы 2.2
- •2.2. Методика расчёта токов короткого замыкания и проверки защиты при косвенном прикосновении в сетях tn при питании от ибп статического типа.
- •2.2.1 Расчет тока однофазного кз в сетях tn в инверторном режиме работы.
- •2.2.2 Расчет тока однофазного кз в сетях tn в режиме работы от сети.
- •2.2.3. Сравнение инверторного режима работы и режима работы от сети при расчета тока однофазного кз.
- •2.2.4. Методика проверки эффективности защиты при косвенном прикосновении в сетях tn при питании от ибп статического типа.
- •Глава 3. Методики расчета токов кз и проверки эффективности работы защиты при косвенном прикосновении в сетях с системой заземления it.
- •3.1. Методика расчёта токов короткого замыкания в сетях it при питании через понижающий трансформатор.
- •3.1.1. Первое замыкание.
- •3.1.1.1. Сеть it с изолированной и нераспределенной нейтралью.
- •3.1.1.2. Сеть it с заземленной через сопротивление и нераспределенной нейтралью.
- •3.1.1.3. Сеть it с изолированной и распределенной нейтралью.
- •3.1.2. Второе замыкание при не устраненном первом.
- •3.1.2.1. Сеть it с нераспределенной нейтралью и общим заземлителем потребителей.
- •3.1.2.2. Сеть it с распределенной нейтралью и общим заземлителем потребителей.
- •3.1.2.3. Сеть it с нераспределенной нейтралью и отдельными заземлителями потребителей.
- •3.1.2.4. Сеть it с распределенной нейтралью и отдельными заземлителями потребителей.
- •3.2. Методика проверки эффективности работы защиты при косвенном прикосновении при питании через понижающий трансформатор.
- •3.3. Методики расчёта токов короткого замыкания при питании от ибп статического типа в сетях it.
- •3.3.1. Расчет тока кз в инверторном режиме и режиме работы от сети в сетях с нераспределенной нейтралью.
- •3.3.2. Расчет тока двухфазного кз в инверторном и режиме работы от сети в сетях с распределенной нейтралью.
- •3.4. Методика проверки эффективности работы защиты при косвенном прикосновении при питании от ибп статического типа.
- •3.5. Дополнительные мероприятия по обеспечению защиты при косвенном прикосновении при электроснабжении от источников бесперебойного питания.
- •3.6. Рекомендации по проектированию систем электроснабжения с источниками бесперебойного питания статического типа.
- •Заключение
- •Список используемых источников
1.6. Анализ требований к времени отключения токов повреждения в сетях 0.4 кВ в соответствии с новой нормативной базой.
В последние годы происходит активная интеграция России в международное сообщество. В вопросах электроэнергетики это проявляется в гармонизации отечественной нормативной базы с международными стандартами, в частности, регламентирующей правила безопасности и устройства электроустановок [19,20]. Например, в 2003 году введена в действие глава 1.7 «Заземление и защитные меры электробезопасности» ПУЭ 7-ого издания [10], в которой были ужесточены требования к времени автоматического отключения питания в сетях до 1 кВ как основному способу защиты при косвенном прикосновении. В [10] время срабатывания коммутационного аппарата жестко привязано к уровню напряжения сети. Согласно [10] максимально допустимое время защитного автоматического отключения в зависимости от уровня напряжения для сетей с системой заземления TN представлено в таблице 1.4, а для сетей с системой заземления IT в таблице 1.5.
Таблица 1.4
Наибольшее допустимое время защитного автоматического отключения для системы TN
Номинальное фазное напряжение U0, В |
127 |
220 |
380 |
Более 380 |
Время отключения, с |
0,8 |
0,4 |
0,2 |
0,1 |
Таблица 1.5
Наибольшее допустимое время защитного автоматического отключения для системы IT
Номинальное линейное напряжение U0, В |
220 |
380 |
660 |
Более 660 |
Время отключения, с |
0,8 |
0,4 |
0,2 |
0,1 |
В шестом издании ПУЭ 11 критерием успешности автоматического отключения питания являлось обеспечение определенной кратности тока короткого замыкания к номинальным токам плавких вставок предохранителей и расцепителям автоматических выключателей. Такой подход устанавливал степень надежности отключения повреждений, но не гарантировал быстрого их отключения. Как показано в 21, при относительно низких значениях токов однофазных КЗ (удаленность нагрузки от источников питания, малое сечение провода и т.д.) время отключения при применении стандартных аппаратов защиты существенно больше указанного в таблицах 1.7.79, 1.7.81 10, хотя при этом могут выполняться требования 11 по обеспечению определенной кратности тока КЗ. Таким образом, использование на этапе проектирования методов выбора и проверки сечений кабелей до 1 кВ и уставок автоматических выключателей (изложенных в 22), основанных на требованиях предыдущих изданий ПУЭ, недопустимо, так как приводит к системным ошибкам при построении систем электроснабжения, некорректному выбору сечения и длин проводников, токов срабатывания аппаратов защиты и возникновению случаев смертельного электротравматизма.
Изменение нормативной базы привело к необходимости разработки новых методик обеспечения защиты [23]. В частности, была разработана методика проверки эффективности работы защиты при косвенном прикосновении в электроустановках до 1 кВ на этапе проектирования систем электроснабжения [6], в которой рассматривалось питание нагрузки от понижающего трансформатора, а в последствие была разработана методики проверки эффективности работы защиты при косвенном прикосновении в электроустановках до 1 кВ при электроснабжения от источников бесперебойного питания статического типа [8], которые будут рассмотрены во второй главе.
Но необходимо отметить, что данные методики разрабатывались для сетей с системой заземления TN, получившей наибольшее распространение в России. Аналогичных методик для системы заземления IT не существует.