10.3 Ненаправленная защита от однофазных замыканий на землю по основной гармонике в сетях с изолированной нейтралью

Защита применяется преимущественно в сетях с большим количеством однотипных присоединений, близких между собой по характеристикам [5]. Для линий это ее длина, тип проводников и т.п.

Защита реагирует на суммарный емкостный ток сети, проходящий через поврежденный элемент.

Значение емкостного тока линии и, соответственно, суммарного емкостного тока линий всей сети можно ориентировочно определить по эмпирическим формулам:

- для кабельных сетей

_{, (10.9)}

- для воздушных сетей

_{, (10.10)}

где U_HOM - номинальное напряжение сети, кВ; L_Σ -суммарная длина линий, км.

Ток срабатывания защиты I_0C.З выбирается из учета несрабатывания при внешних ОЗЗ и в режимах без ОЗЗ, кроме того, для исключения ложных срабатываний защита отстраивается по времени срабатывания t_c.з. Первичный ток срабатывания выбирается из двух условий:

1) отстройки от собственного емкостного тока защищаемого присоединения I_C при дуговых перемежающихся ОЗЗ:

, (10.11)

где К_отс=1,2-1,3 — коэффициент отстройки, учитывающий погрешность реле тока, ошибки расчета I_С∑ и запас; К_бр=1,5-2,5 коэффициент, учитывающий увеличение действующего значения I_С∑ при дуговых перемежающихся ОЗЗ;

2) отстройки от максимального тока небаланса ФТНП в режимах без ОЗЗ или при внешних междуфазных К3:

(10.12)

где К_отс=1,25 для трехтрансформаторных ФТНП и 1,5-2 (учитывая приближенный характер определения I_нб.max) для кабельных ТТНП.

Отстроиться от экстремальных небалансов, возникающих, например, при явлениях феррорезонанса, как правило, не удается, но от «рядовых» небалансов отстроиться необходимо. Сложность в том, что в процессе проектирования защиты обычно нет достаточной информации для вычисления некоторых составляющих суммарного небаланса и пользоваться существующими рекомендациями чаще приходится уже в процессе эксплуатации, когда необходимая информация доступна.

В процессе проектирования защиты можно исходить из обратного: обеспечения необходимой чувствительности. Например, при расчете уставок защиты кабельной линии, при ОЗЗ на которой не бывает больших переходных сопротивлений, можно определить значение I_0C.З следующим образом:

_(10.13)

_{где КЧ.НОРМ. =1,5-2 – нормируемый коэффициент чувствительности.}

Параметры релейной защиты сведены в таблицу 10.1.

Таблица 10.1

Параметры релейной защиты

Условное обозначение защиты	Наименование	Вводимые параметры
		ток, А	время, сек
T	Токовая отсечка	3144	0
T/B	МТЗ с выдержкой времени	141,13	0,5
T0	Защита от замыкания на землю (сиг.)	0,179	0,3

11 Электробезопасность

11.1 Производственная санитария

В цехе полимеризации вид освещения смешанный: имеются оконные проемы, а также рабочее и аварийное освещение, согласно СНиП 23.05-2010.

Нормированная освещенность рабочих поверхностей цеха составляет Е=300 лк [1].

Освещенность при работе аварийное освещения должна составлять на рабочих поверхностях не менее 5% освещенности, установленной для рабочего освещения этих поверхностей при системе общего освещения, но не менее 2 лк и не более 10 лк. Учитывая вышеизложенное освещенность для аварийного освещения Е=10 лк.

Исходные данные насосной станции: площадь 2880 м², длина 72 м и ширина 40 м; высота 8 м; напряжение питания системы освещения – 220 В; коэффициент отражения р_n = 0,6; р_с =0,45; р_пола = 0,15; минимальная освещенность – Е_раб.= 300 лк, Е_ав= 15 лк.

Для рабочего освещения используем промышленные светодиодные светильники УСС 120 КАТАНА: напряжение питания 220 В, световой поток 16800 лм, потребляемая мощность 120 Вт.

Высота подвеса светильников Н_Р, м:

, (11.1)

где h_у – высота цеха, м; h_ст – высота подвеса от потолка, м.

Количество светильников п, шт.:

(11.2)

где S_р – расчетная площадь цеха, м²; Е_ср – средняя освещенность, лк; K_з – коэффициент запаса, K_з=1,1; K_и – коэффициент использования светового потока, K_и =f(р,). Ф_л – световой поток светильника Ф_л= 15000 лм

Индекс помещения ( ) рассчитывается по формуле:

(11.3)

где а, b – ширина и длина цеха соответственно, м.

Тогда K_и = 0,85 (при  = 3,67).

Общая установленная мощность рабочего освещения Р_ОБЩ, Вт:

(11.4)

где Р_СВ - мощность одного светильника, Вт.

Повторим расчет светового потока для аварийного освещения. Аварийное освещение выполнено светодиодными промышленными светильниками УСС 40 КАТАНА: напряжение питания 220 В, световой поток 5600 лм, потребляемая мощность 40 Вт[21].

Коэффициент использования K_и= 0,85; коэффициент запаса K_з=1,1; минимальная освещенность Е_ав=15 лк; световой поток лампы Ф_л= 5600 лм.

Количество светильников аварийного освещения:

Общая установленная мощность аварийного освещения: