• противоаварийная автоматика для предотвращения нарушения устойчивости (АПНУ).

• противоаварийная автоматика для ликвидации асинхронного режима (АЛАР).

• противоаварийная автоматика для ограничения повышения частоты (АОПЧ).

• противоаварийная автоматика для ограничения повышения напряжения (АОПН).

• 42. Виды повреждений, назначение и выполнение защиты сетей напряжением до 1 кВ.

Наиболее распространенной электрической сетью напряжением до 1 кВ является четырехпроводная сеть с глухозаземленной нейтралью. В такой сети основными видами повреждения являются КЗ между фазами и отдельных фаз на землю. Корпуса двигателей и другого электрооборудования, присоединенного к четырехпроводной сети, соединяются с заземленной нейтралью, при этом повреждение изоляции оборудования и замыкание фазы на корпус приводят к однофазному КЗ. Токи однофазного КЗ I⁽¹⁾_k оказываются значительно меньше токов при трехфазных повреждениях I⁽³⁾_k. Для ВЛ опасным видом повреждения, является обрыв проводов. Дополнительные трудности, с которыми приходится встречаться при выполнении защиты, особенно от однофазных КЗ, вызваны однофазными нагрузками, обусловливающими уже в нормальном режиме значительную несимметрию фазных токов и прохождение тока в нулевом проводе. Эл сеть напряжением до 1 кВ должна иметь быстродействующую защиту от токов КЗ, обеспечивающую требуемую чувствительность и по возможности селективное отключение поврежденного участка. Неселективное отключение допустимо в тех случаях, когда это не приводит к авариям. Защита от перегрузки необходима для того, чтобы предотвратить перегрев проводников, который мог бы привести к пожару. Во взрывоопасных помещениях и взрывоопасных установках защита от перегрузки необходима для всех видов сетей. Сети напряжением до 1 кВ выполняют в виде радиальных, магистральных и смешанных схем с односторонним питанием. В таких сетях основной защитой является токовая. Для ее выполнения используют плавкие предохранители и автоматические выключа­тели, снабженные устройствами токовой защиты. Для обеспечения требуемых быстродействия, чувствительности и селективности допускается применение специальных защит. В этом случае в качестве коммутационного аппарата может быть использован контактор или управляемый предохранитель. Из средств автоматики рекомендуются только устройства АВР, обеспечивающие требуемую надежность электроснабжения потребителей первой категории. Необходимо отметить, что городские сети могут быть выполнены и по замкнутой схеме.

43. Устройства защитного отключения.

Устройство, реагирующее на напряжение корпуса относительно земли.

На рис. корпус электродвигателя заземлен через сопротивление заземлителя R₃, а реле напряжения KV с большим сопротивлением обмотки Z_Р включено между корпусом и вспомогательным заземлителем R_В, причем Z_Р » R_B. При замыкании на корпус он оказывается под напряжением относительно земли U₃. В этом случае, прикасаясь к корпусу, человек попадает под напряжение прикосновения U_пр=I_hR_h. Для исключения смертельного исхода необходимо, чтобы при этом ток через тело человека I_h не превышал длительно допустимого значения 10 мА. Напряжение прикосновения, соответствующее этому току, называется длительно допустимым напряжением прикосновения U_пр.д.д.

где <1 - коэффициент прикосновения, определяемый формой заземлителя. Из рис. следует, что U₃=I_Р(Z_Р+R_В). При этом напряжение срабатывания реле U_с.р.=I_рZ_р определяется, исходя из длительно допустимого напряжения прикосновения . Таким образом,

Устройство, реагирующее на ток замыкания на землю. В этой схеме реле тока КА с малым сопротивлением обмотки Z_Р включается между корпусом и заземлителем R_3. При этом в случае замыкания на корпус весь ток замыкания I₃ проходит через обмотку реле. Для условия срабатывания I₃ = I_cp и , а напряжение прикосновения не должно превышать значе­ния длительно допустимого напряжения прикосновения . С учетом этого .

Устройства, реагирующие на напряжение U₃ и ток I₃, могут применяться и в сетях с заземленной нейтралью. В общем случае эти устройства действуют неселективно.

Устройства, реагирующие на ток утечки (реле утечки). снабжаются источниками тока утечки, которые включаются между фазными приводами ЭУ и землей. В устройствах с использованием вентильных схем обмотка реле, связанная с землей, подключается к фазным проводам через диоды VD1—VD3. При этом выпрямленный диодами ток I_р, содержащий значительную переменную составляющую, проходит по обмотке реле и сопротивлениям изоляции фазных проводов R1—R3. Во второй схеме обмотка реле подключается к фазным проводам через последовательно соединенные реакторы LR1 и LR2.В этой схеме выпрямленный ток I_p проходит по обмотке реле, последовательно соединенным реакторам LR2 и LR2 и сопротивлениям изоляции RI—R3, при этом реакторы значительно ограничивают переменную составляющую выпрямленного тока. И в той, и в другой схеме ток утечки в реле зависит от общего омического сопротивления изоляции всех трех фаз R = RI||R2||R3. С ухудшением изоляции сопротивление уменьшается, а токи утечки и ток в реле увеличиваются. Устройства действуют при уменьшении результирующего сопротивления R по любым причинам, в том числе и при замыкании на землю и в случае прикосновения человека к токоведущим частям. Во всех случаях устройства действуют неселективно.

Комбинированные устройства защитного отключения. Обычно устройства защитного отключения выполняют комбинированными, реагирующими на изменения нескольких входных воздействующих величин. На рис. показано устройство, в котором использована вентильная схема, дополненная фильтром напряжения нулевой последовательности (резисторы R4—R6). При этом ток в реле К определяется не только токами утечки, но и напряжением нулевой последовательности.

Устройство защитного отключения типа АЗШ (аппарат защитного отключения шахтный). Аппарат состоит из устройства автоматической компенсации емкостной составляющей тока утечки и устройства контроля сопротивления изоляции защищаемой сети.

Устройство автоматической компенсации содержит схему измерения емкости сети под напряжением и цепь компенсации, индуктивность кот автоматически изменяется в зависимости от емкости сети. При изменении емкости меняется степень рассогласования собственной частоты контура и эталонной частоты генератора G. Это вызывает изменение амплитуды сигнала, снимаемого со вторичной обмотки трансформатора. При этом емкостная составляющая тока утечки оказывается скомпенсированной. В цепь компенсации, кроме реактора, входят также трехфазный реактор и разделительный конденсатор.

Устройство защитного отключения (УЗО) для жилых, общественных н других зданий. На рис. 11.15 показана одна из схем включения УЗО. Устройство реагирует на ток утечки I_у В нормальном режиме этот ток отсутствует. При этом токи I₁ и I₂ в прямом (1) и обратном (2) проводниках равны по абсолютному значению, но смещены на угол , поэтому результирующий магнитный поток в магнитопроводе трансформатора 4 равен нулю, в результате чего ток во вторичной обмотке 5 трансформатора и в обмотке реле 6 отсутствует. При возникновении утечки, например, при прикосновении человека к проводнику, баланс токов и магнитных потоков нарушается (I₁= I₂+ I_у), во вторичной обмотке и в обмотке реле появляется ток небаланса I_нб, который вызывает срабатывания реле 6. Защищаемое присоединение отключается. Применяются УЗО с уставками тока срабатывания 10, 30 и 100 мА.