1.3.3 Селективность в системе вн/нн

На рисунке представлено применение координации различных защит в распределительной сети ВН/НН.

1) Распределительный щит и его конфигурация

2) Функциональные блоки распределительного щита

Рис. 3 Функциональные блоки РЩ

3) Структура распределительного щита

Рис. 4 Структура РЩ

4) Стандартная конфигурация щита

Рис. 5 Стандартная конфигурация щита

5) Функциональные блоки

Рис. 6 Функциональные блоки

Вывод по работе:

Во время выполнения лабораторной работы №3 с применением электронного каталога, согласно своему варианту исходных данных, мы ознакомились с условиями проектирования главного распределительного щита. Изобразили распределительный щит и его конфигурацию. Описали функциональные блоки распределительного щита, его структуру и его стандартную конфигурацию. Выбрали функциональные блоки.

Ответы на контрольные вопросы

1) Объяснить назначение автоматических выключателей Compact NS.

Выключатели Compact NS предназначены для коммутации номинальных токов и отключения токов коротких замыканий в распределительных электрических сетях и системах электроснабжения низкого напряжения.

2) Где применяются данные автоматы?

Широкий ассортимент модификаций автоматических выключателей Compact NS по номинальным токам и отключающей способности позволяет применить их практически во всех областях промышленности, а именно:

• Аппараты с отключающей способностью 150 кА - металлургия, судостроение, авиастроение (высокоответственные технологические процессы);

• Аппараты с отключающей способностью 70-100 кА - обрабатывающая промышленность, черная металлургия (непрерывные технологические процессы);

• Аппараты с отключающей способностью 36-50 кА - промышленные предприятия, административно-коммерческие здания (ответственные технологические процессы, электроснабжение инфаструктуры);

• Аппараты с отключающей способностью 25 кА - промышленные установки в сфере обслуживания, розничной торговли (технологические процессы с малым значением токов короткого замыкания).

3) Объяснить принцип «ротоактивного» размыкания контактов в автоматов Compact NS.

Для отключения больших токов короткого замыкания принцип ротоактивного размыкания контактов использует давление, создаваемое энергией электрической дуги. Действие этого метода основано на следующих конструктивных особенностях выключателя: каждый полюс аппарата заключен в так называемый "кокон" - коммутационную камеру из газогенерирующей пластмассы. При появлении тока короткого замыкания вращающийся подвижный контакт отталкивается под действием электродинамических сил от неподвижных контактов и создает две последовательные электрические дуги. Чем больше ток короткого замыкания, тем быстрее отталкиваются контакты и длиннее дуга, и, следовательно, выше ее сопротивление. Возникающая дуга за счет своего сопротивления многократно ограничивает ток короткого замыкания, а также создает в коммутационной камере повышенное давление. Под действием теплоты, образуемой в процессе горения дуги, газогенерирующая пластмасса коммутационной камеры начинает выделять газ, который увеличивает избыточное давление внутри аппарата. Это давление, создаваемое энергией дуги, используется пружинно-поршневым механизмом, который после превышения определенного предела (примерно 35 In) вызывает сверхбыстрое, "рефлексное", отключение аппарата, спустя 2 мс после начала короткого замыкания. Головной выключатель ограничивает большие токи короткого замыкания, тем самым помогая нижерасположенному выключателю отключить ток короткого замыкания. Каскадное соединение позволяет использовать выключатели, у которых ток отключения меньше расчетного тока короткого замыкания в месте его установки, и соответственно, снизить материальные затраты. Это обеспечивает аппаратам Compact NS высокую токоограничивающую способность.

4) Чем обусловлена высокая токоограничивающая способность аппаратов Compact NS.

Головной выключатель ограничивает большие токи короткого замыкания, тем самым помогая нижерасположенному выключателю отключить ток короткого замыкания. Каскадное соединение позволяет использовать выключатели, у которых ток отключения меньше расчетного тока короткого замыкания в месте его установки, и соответственно, снизить материальные затраты. Это обеспечивает аппаратам Compact NS высокую токоограничивающую способность.

5) Описать схему уровней электроснабжения низкого напряжения.

Уровень A: ГРЩ НН. Надежность (бесперебойность) электроснабжения является основным требованием на этом уровне.Конструктивно электродинамическая стойкость обеспечивается благодаря созданию усилия от протекаемого тока КЗ, которое удерживает подвижный контакт.

Уровень Б: промежуточные распределительные щиты. Основная задача - это снижение тепловых и электродинамических воздействий на проводники (кабельные линии, сборные шины), а также на потребителей. Это достигается за счет токоограничения, т.е. путем отталкивания контактов (подвижной части контакта от неподвижной), что позволяет отключать ток КЗ раньше, чем он достигнет своего ожидаемого установив шегося значения.

Уровень В: конечное распределение. Токоограничение модульных автоматических выключателей частично зависит от электромагнитного элемента (исполнительного механизма). После освобождения он воздействует (ударяет) по подвижному контакту, сообщая последнему изначально высокую скорость. Таким образом, напряжение дуги начинает развиваться рано и очень быстро. Автоматические выключатели с меньшим номинальным током имеют большее сопротивление полюса, которое дополнительно способствует токоограничению.

6) Объяснить как осуществляется селективность между автоматическими выключателями.

Для селективной работы автоматических выключателей при перегрузках нужно, чтобы номинальный ток (In) автоматического выключателя со стороны питания был больше In автоматического выключателя со стороны потребителей. Добиться селективной работы автоматических выключателей при КЗ сложнее. Необходимо согласования срабатывания двух автоматических выключателей – «1» и «2», что бы в случае КЗ в точке «3» сработал только автоматический выключатель «2», что гарантирует бесперебойное энерго-снабжение остальной части схемы, запитанной через выключатель «1». Учитывая, что селективность в пределах диапазона токов перегрузки электрической установки обычно реализуется посредством различий номинальных токов автоматических выключателей защиты линий потребителей и основного (вводного) автоматического выключателя на стороне питания, то селективность в диапазоне токов КЗ достигается путем дифференциации значений токовых уставок и, при необходимости, времени срабатывания.