- •Глава 2. Исследование мер по повышению бесперебойности питания ответственных потребителей. 35
- •Глава 3. Построение системы питания и защиты ответственных потребителей в сетях с переходом с системы заземления tn на систему заземления it 58
- •Глава 4. Программный комплекс и расчетно-экспериментальное исследование сетей с переходом от системы заземления tn к системе заземления it 93
- •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 Выбор системы заземления нейтрали при питании ответственных потребителей
- •1.2.1 Система заземления tn
- •1.2.2 Система заземления it
- •1.2.3 Система заземления tt
- •1.2.4 Анализ систем заземления нейтрали и выбор наилучшей с точки зрения бесперебойности питания потребителя
- •1.3 Основные положения защиты от поражения электрическим током
- •1.4 Электрофизические реакции при протекании электрического тока через тело человека
- •1.5 Анализ требований к времени отключения токов повреждения в сетях 0,4 кВ в соответствии с новой нормативной базой
- •1.6 Выводы к первой главе
- •Глава 2. Исследование мер по повышению бесперебойности питания ответственных потребителей.
- •2.1 Электроснабжение ответственных потребителей от источников бесперебойного питания статического типа как мера повышения бесперебойности
- •2.1.1 Источники бесперебойного питания резервного типа (passive standby)
- •2.1.2 Источники бесперебойного питания линейно-интерактивного типа (line interactive)
- •2.1.3 Источники бесперебойного питания с двойным преобразованием (double conversion)
- •2.1.4 Структура схем электроснабжения ответственных потребителей с источниками бесперебойного питания статического типа
- •2.1.4.1 Системы с параллельным резервированием
- •2.1.4.2 Схема с последовательным резервированием
- •2.2 Использование системы заземления it в сетях питания ответственных потребителей как меры по повышению бесперебойности
- •2.2.1 Первое замыкание
- •2.2.1.1 Сеть it с изолированной и нераспределенной нейтралью
- •2.2.1.2 Сеть it с заземленной через сопротивление и нераспределенной нейтралью
- •2.2.1.3 Сеть it с изолированной и распределенной нейтралью
- •2.2.2 Второе замыкание при не устраненном первом
- •2.2.2.1 Сеть it с нераспределенной нейтралью и общим заземлителем потребителей
- •2.2.2.2 Сеть it с распределенной нейтралью и общим заземлителем потребителей
- •2.2.2.3 Сеть it с нераспределенной нейтралью и отдельными заземлителями потребителей
- •2.2.2.4 Сеть it с распределенной нейтралью и отдельными заземлителями потребителей
- •2.3 Использование разделительного трансформатора как меры по переходу на систему заземления it.
- •2.4 Выводы ко второй главе
- •Глава 3. Построение системы питания и защиты ответственных потребителей в сетях с переходом с системы заземления tn на систему заземления it
- •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
- •3.1.2 Методика проверки эффективности работы защиты при косвенном прикосновении на участке tn при питании через понижающий трансформатор
- •3.2 Расчёт токов короткого замыкания и проверки защиты при косвенном прикосновении на участке tn при питании от ибп статического типа
- •3.2.1 Расчет тока однофазного кз на участке tn в инверторном режиме работы
- •3.2.2 Расчет тока однофазного кз на участке tn в режиме работы от сети
- •3.2.3 Сравнение инверторного режима работы и режима работы от сети при расчете тока однофазного кз
- •3.2.4 Методика проверки эффективности защиты при косвенном прикосновении на участке tn при питании от ибп статического типа
- •3.3 Расчет токов и проверка эффективности работы защиты при косвенном прикосновении при питании через понижающий трансформатор на участке it
- •3.4 Расчёт токов короткого замыкания при питании от ибп статического типа на участке it
- •3.4.1 Расчет тока кз в инверторном режиме и режиме работы от сети в сетях с нераспределенной нейтралью
- •3.4.2 Расчет тока двухфазного кз в инверторном и режиме работы от сети в сетях с распределенной нейтралью
- •3.5 Проверка эффективности работы защиты при косвенном прикосновении при питании от ибп статического типа
- •3.6 Методика построения системы электроснабжения ответственного потребителя в действующей сети tn с переходом на систему it
- •3.7 Выводы к третьей главе
- •Глава 4. Программный комплекс и расчетно-экспериментальное исследование сетей с переходом от системы заземления tn к системе заземления it
- •4.1 Программный комплекс «Выбор кабелей в сетях до 1 кВ»
- •4.1.1 Выполняемые функции
- •4.1.2 Структура и ведение баз данных нормативно-технической информации
- •4.1.3 Входные данные
- •4.1.4 Выходные данные
- •4.2 Расчетно-эксперементальное исследование методов расчета токов кз в сетях с переходом от системы заземления tn к системе заземления it
- •4.3 Расчетно-эксперементальное исследование методов расчета токов кз сетях с переходом от системы заземления tn к системе заземления it при питании от ибп
- •4.4 Выводы к четвертой главе
- •Заключение
- •Список используемых источников
- •Приложение 1
- •Приложение 2
1.5 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 [21,22]. Например, в 2003 году введена в действие глава 1.7 «Заземление и защитные меры электробезопасности» ПУЭ 7-ого издания [9], в которой были ужесточены требования к времени автоматического отключения питания в сетях до 1 кВ как основному способу защиты при косвенном прикосновении. В [9] время срабатывания коммутационного аппарата жестко привязано к уровню напряжения сети. Согласно [9] 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 15 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 23, 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 9, хотя при этом могут выполняться требования 15 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 24), 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 электротравматизма с смертельным или тяжелым исходом.
Изменение нормативной базы привело к необходимости разработки новых методик обеспечения защиты [25]. В частности, была разработана методика проверки эффективности работы защиты при косвенном прикосновении в электроустановках до 1 кВ на этапе проектирования систем электроснабжения [14], 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 [26], 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.