2.4 Выводы ко второй главе

1. Сравнительный анализ топологий ИБП показал, что применение ИБП с двойным преобразованием для питания ответственных электроприемников наиболее предпочтительно, так как данная топология обладает рядом преимуществ: обеспечение высокой точности стабилизации синусоидального выходного напряжения в сетевом и автономном режимах, обеспечение стабильной частоты выходного напряжения при отклонениях частоты сети, отсутствие переходных процессов при переключениях с сетевого режима на автономный и наоборот.

2. Определено, что при построении защиты необходимо учитывать особенности ИБП статического типа топологии двойного преобразования такие как поддержание выходного напряжения и токоограничение инвертора.

3. Предложено использование системы заземления IT в качестве как основной, так и дополнительной меры по повышению бесперебойности питания ответственных потребителей.

4. Предложено использование ИБП топологии двойного преобразования для повышения бесперебойности питания в сетях с изолированной нейтралью.

5. Обосновано использование разделительного трансформатора в качестве средства для перехода из сети с действующей системой заземления TN на сеть с системой заземления IT.

Глава 3. Построение системы питания и защиты ответственных потребителей в сетях с переходом с системы заземления tn на систему заземления it

Как уже было сказано ранее, в действующей сети с системой заземления TN переход на систему заземления IT осуществляется установкой разделительного трансформатора. Таким образом, схема питания ответственного потребителя разбивается на два участка, на которых необходимо обеспечить защиту: участок с системой заземления TN и участок с системой заземления IT. Причем для повышения бесперебойности а обоих участках могут быть установлены ИБП статического типа.

Для определения токов, построения защиты и проверки эффективности работы защиты при косвенном прикосновении обратимся к [14,26,33]

3.1 Расчёт токов короткого замыкания и проверка эффективности работы защиты при косвенном прикосновении на участке tn при питании через понижающий трансформатор

3.1.1 Расчет токов однофазного короткого замыкания на участке tn

Согласно ГОСТ 28249-93 [34] расчет токов несимметричных КЗ выполняется с использованием метода симметричных составляющих. Если электроснабжение электроустановки до 1 кВ осуществляется от сети через понижающий трансформатор, то начальное значение периодической составляющей тока однофазного КЗ от системы рассчитывается по формуле (3.1)

, (3.1)

где U_ср.НН - среднее номинальное напряжение сети, в которой произошло короткое замыкание, В;

r_I∑ , x_I∑ - соответственно суммарное активное и суммарное индуктивное сопротивления прямой последовательности цепи КЗ, мОм. Эти сопротивления равны:

r_I∑ = r_т + r_p + r_ТА + r_кв + r_к + r_ш + r_0кб + r_1кб + r_вл + r_д

и x_1∑ = x_с + x_т + x_р + x_ТА + x_кв + x_ш + x_1кб + x_вл ,

где r_т и x_т - активное и индуктивное сопротивления прямой последовательности понижающего трансформатора, мОм;

r_ТА и x_ТА - активное и индуктивное сопротивления первичных обмоток трансформаторов тока, мОм;

х_с - эквивалентное индуктивное сопротивление системы до понижающего трансформатора, мОм, приведенное к ступени низшего напряжения;

r_р - активное и индуктивное сопротивления реакторов, мОм;

r_кв и x_кв - активное и индуктивное сопротивления токовых катушек автоматических выключателей, мОм;

r_ш и x_ш - активное и индуктивное сопротивления шинопроводов, мОм;

r_к - суммарное активное сопротивление различных контактов, мОм;

r_1кб, r_вл и x_1кб, x_вл - активные и индуктивные сопротивления прямой последовательности кабельных и воздушных линий, мОм;

r_0∑ и x_0∑ - суммарное активное и суммарное индуктивное сопротивления нулевой последовательности расчетной схемы относительно точки КЗ, мОм. Эти сопротивления равны:

r_0∑ = r_0т + r_p + r_ТА + r_кв + r_к + r_0ш + r_0кб + r_0вл + r_д

и x_0∑ = x_от + x_р + x_ТА + x_кв + x_0ш + x_0кб + x_0вл ,

где r_0т и x_0т - активное и индуктивное сопротивления нулевой последовательности понижающего трансформатора;

r_0ш и x_0ш - активное и индуктивное сопротивления нулевой последовательности шинопровода;

r_0кб и x_0кб - активное и индуктивное сопротивления нулевой последовательности кабеля;

r_0вл и x_0вл - активное и индуктивное сопротивления нулевой последовательности воздушной линии (r_0вл = r_1вл, x_0вл » 3x_1вл).

В [14,35,36,37,38] для сетей типа ТN предложена упрощенная методика расчета тока повреждения и тока однофазного КЗ I_K⁽¹⁾. Методика действительна для сетей, питающих конечные электроприемники (I-й, II-й уровень системы электроснабжения), находящиеся достаточно далеко от источника питания.

Выражение для тока однофазного КЗ имеет вид:

(3.2)

где R_ph, R_PE – соответственно активное сопротивление фазного и нулевого защитного проводника, Ом.

Выражения (2.2) является приближенным, так как в нём имеется ряд допущений:

• предполагается, что участок цепи КЗ выше рассматриваемого щита (сборки) представляет 20% от суммарного сопротивления петли фаза-нуль. Другими словами, напряжение между фазой и PE (PEN) проводником составляет 80% номинального фазного напряжения.

• Не учитывается реактивное сопротивление кабельных линии сечением S 120 мм2.

• Не учитывается сопротивление дуги, контактов и т.д.