31 Выбор тока срабатывания ненаправленной защ зз. Выбор параметров срабатывания направленной защ зз.

Уставка по току защиты от замыкания на землю рассчитывается по условию несрабатывания защиты от собственного емкостного тока данного присоединения (линии или электродвигателя) по выражению:

,

где – коэффициент отстройки, принимаемый равным 1,2;

– коэффициент, учитывающий бросок емкостного тока в момент зажигания дуги; для цифровых реле ; для аналогового реле типа РТЗ-51 ;

– собственный емкостной ток защищаемого присоединения.

Более точно значение рекомендуется определять экспериментально. При этом, если двигатель глухо подключен к питающей его кабельной линии, в начале которой установлена защита с выключателем, то в выражении (10.3) значение представляет собой сумму токов .

Ток срабатывания защиты необходимо проверить по условию чувствительности:

,

где – суммарный емкостной ток всех присоединений данной электрической сети, с учетом возможного отключения одного из них на ремонт.

Сравнив выражения (10.3 и (10.4) увидим, что выполнить достаточно чувствительную ненаправленную защиту можно лишь в том случае, если значение превышает величину более, чем в 5 раз. То есть такую защиту можно применить только в достаточно разветвленной электрической сети. В противном случае применяют направленную ЗЗ. Вместе с тем, надежность ненаправленной защиты выше, чем направленной.

Защиты по току нулевой последовательности, подключаемые к трансформаторам тока нулевой последовательности отечественного производства, нельзя настраивать, непосредственно выставляя уставку в реле. Коэффициент трансформации этих трансформаторов резко меняется в зависимости от нагрузки из-за их малой мощности. На уставку влияет даже сопротивление соединительных проводов. Поэтому, настройка ведется по первичному току, подаваемому через провод, пропущенный через зазор ТТНП. Для начала можно принять коэффициент трансформации ТНП, равным 25.

Направленная защита применяется в сетях с токами замыкания на землю более 0,5…0,6 А (первичных) и в случае недостаточной чувствительности ненаправленной защиты.

В качестве уставок направленной защиты в цифровое реле вводятся следующие параметры:

– значение напряжения для отстройки от небаланса фильтра напряжения нулевой последовательности;

– характеристический угол ;

– выдержка времени срабатывания; для электродвигателей выбирается , но допускается в случае применения линейных трансформаторов тока в трех фазах;

– значение тока срабатывания защиты .

Уставка по току выбирается по условию обеспечения гарантированного коэффициента чувствительности, равного 2:

. Значение должно быть принято более 0,3 А (первичных), иначе может произойти неселективное срабатывание цифрового реле при внешних замыканиях на землю.

Для обеспечения селективности за рубежом применяется и начинает применяться и у нас, режим заземления нейтрали через резистор сопротивлением 100 Ом. Активный ток замыкания на землю с таким резистором равен 60 А в сети 10 кВ и 36 А в сети 6 кВ. Такого тока вполне достаточно для обеспечения четкой и селективной работы токовой защиты нулевой последовательности, в том числе и при ее включении в нулевой провод фазных трансформаторов тока. В таких условиях защита от замыкания на землю должна работать на отключение. Если защиту ЗЗ выполнить направленной, то характеристический угол устанавливают как в цепи с активным сопротивлением.

32 Назначение дуговой защиты. Принцип действия различных устройств дуговой защиты. Устройства дуговой защиты. Рекомендации при монтаже дуговой защиты

Комплектные распределительные устройства напряжением 6-10-35 кВ внутренней и наружной установки, являются одним из наиболее массовых элементов подстанций распределительных электрических сетей и станций, основным достоинством которых являются малые габаритные размеры, высокая степень готовности к монтажу и наладке. Ограниченное время отключения КРУ(Н) при внутренних КЗ через электрическую дугу не должно превышать 1 с, что связано с их малыми габаритными размерами. Данная проблема усугубляется тем, что КРУ, введенные в эксплуатацию в прошлом столетии, как правило, не оснащены полноценной быстродействующей защитой от дуговых КЗ.

При возникновении дугового перекрытия происходит прожигание металла стенок ячеек и перенос повреждения в соседние ячейки. Кроме того, при относительной герметичности современных ячеек и отсутствии разгрузочных клапанов внутреннее избыточное давление при КЗ не только разрушает аппараты, но и значительно деформирует корпус ячейки, что приводит и к механическому разрушению ячейки и ее элементов.

Последствия дугового (КЗ) в распределительных устройствах среднего напряжения могут быть очень тяжелыми. Дуговой разряд способен вывести из строя дорогое оборудование и вызвать продолжительные и дорогостоящие простои. Кроме того, электрическая дуга может нанести тяжелые травмы персоналу.

Дуговой разряд в течение 500 мс способен значительно повредить изоляцию и, таким образом, за 500 мс ячейка полностью выгорает. При длительности дугового разряда менее 100 мс повреждения часто имеют меньший масштаб, а если дуга устраняется меньше чем за 35 мс, повреждения почти незаметны. Существуют два основных вида дуговых защит:

– механическая дуговая защита настраивается на увеличение давления внутри объема ячейки в результате горения дуги – клапан, рамка;

– электронная дуговая защита настраивается на световой поток, появляющийся в момент возникновения дугового замыкания – фототиристор, фотодиод, оптоволокно (ВОД)).

Для исключения ложных срабатываний дуговая защита должна быть выполнена с контролем тока КЗ (пуск МТЗ) или снижения напряжения (пуск ЗМН).

Реле защиты от дуги – это устройство, используемое для уменьшения повреждения оборудования и увеличения безопасности персонала. Устройство дуговой защиты обнаруживает дугу в распределительном устройстве. При обнаружении повреждения реле дуговой защиты отключает выключатель. Устройство дуговой защиты работает намного быстрее обычных систем защиты (МТЗ, ТО и т. д.). Дуговая защита с помощью дугоуловителей и клапанов разгрузки. Для защиты отсека сборных шин по торцам секции КРУ устанавливаются дугоуловители (ДУ). При однорядном размещении двух секций КРУ дугоуловители устанавливаются между секциями. При возникновении в отсеке сборных шин шкафа дуга перемещается (не оставляя никаких следов) по сборным шинам в сторону от источника питания. Добравшись до торцевого шкафа секции, дуга попадает в дугоуловитель. Дуговая защита на фототиристорах. Защита на основе волоконно-оптических датчиков Волоконно-оптические датчики (ВОД), установленные в отсеках высоковольтных шкафов и имеющие практически круговую диаграмму направленности, фиксируют световую вспышку от электрической дуги и передают ее по оптическому волокну в блок детектирования света устройства. При этом, устройство дуговой защиты формирует сигнал на отключение высокого напряжения от распредустройства, тем самым, защищая оборудование от разрушения.

Устройство "ДУГА-МТ" содержит:

– центральный блок «ДУГА-БЦ»; 

– волоконно-оптические (ВОД) или фототиристорные (ФТД) датчики дуговых замыканий.

Защита ABB REA10 содержит:

– оптоволоконный датчик, петлевой или радиальный, или линзовый датчик для обнаружения электрической дуги;

– два быстродействующих полупроводниковых отключающих контакта;

– срабатывание по факту наличия только светового сигнала или в сочетании с быстродействующей регулируемой функцией максимального тока с возможностью измерения токов трёх фаз или тока двух фаз и нейтрали;