Отключения аварийного

Рубильники — аппараты для ручного включения и отключения элементов электрических цепей. Их применяют при напряжениях до 500 В и токах до 1000 А. Для отключения цепей без нагрузки служат простые рубильники без дугогасительного приспособления, а для отключения цепей под нагрузкой применяют рубильники с дугогасительными приспособлениями. Простейшим из них является особый дугогасительный контакт, который крепится на основном контакте. Дугогасительный эффект достигается тем, что размыкание цепи происходит быстро под действием пружины, которая растягивается при размыкании основного контакта. В цепях переменного тока с напряжением 380 и 500 В и постоянного тока при напряжении 200 В и более применяют рубильники с дугогасительными камерами.

Чтобы определить среднюю продолжительность одного аварийного отключения элемента Д, т. е. одновременного отключения элементов А и Б, определяем вероятность отключенного состояния элемента Д:

чем быстрее ликвидируется К3", тем меньше вероятность перехода его в опасное многофазное к. з. Учитывая это, а также несовершенство способов отыскания места Кз" путем поочередного отключения элементов, в настоящее время рассматриваемые сети оснащают защитными устройствами от К3", действующими обычно на сигнал. Их использование существенно сокращает время ликвидации К3". Исключение составляют сети с (/ра6 = 3 -т- 10 кВ, питающие торфяные предприятия, передвижные строительные механизмы и другие аналогичные установки. В таких сетях при переходе Кз" в Кдв" и возникновении больших токов к. з. «напряжения прикосновениям и «шаговые напряжения» могут быть большими и являться. причиной несчастных случаев. Для снижения вероятности появления Кдв" в таких сетях применяются защиты, работающие при Кз" без выдержки времени на отключение.

Непосредственными причинами возникновения внутренних перенапряжений могут быть нормальные коммутации включения и отключения элементов системы, а также различные аварийные режимы, вызванные короткими замыканиями, разрывами передачи и другими причинами. По условиям работы изоляции внутренние перенапряжения обычно условно разделяют на две группы: резонансные, связанные с установившимися резонансными колебаниями в системе и могущие существовать неограниченно долго, и коммутационные, возникающие во время переходных режимов и существующие от нескольких тысячных до нескольких сотых долей секунды.

Для обеспечения надежного автоматического отключения с наименьшим временем отключения элементов электрооборудования с поврежденной изоляцией в электроустановках переменного тока напряжением до 1000 В с глухозаземленной нейтралью, а также в трехпроводных сетях постоянного тока с глухозаземленной средней точкой устраивается связь корпусов электрооборудования с заземленной нейтралью электроустановки. Наличие такого соединения превращает замыкание токоведущих частей на корпус в к. з., сопровождаемое значительным током. Такая система носила ранее (до 1957 г.) название «з а н у л е н и е»; действующими ПУЭ [37] это название исключено, так как система представляет собой обычную систему заземления, но с требованием обеспечения достаточно малого сопротивления связи между заземляемыми корпусами электрооборудования и нейтралью источника.

Для обеспечения надежного питания потребителей при эксплуатации систем электроснабжения промышленных предприятий необходимо учитывать режимы кратковременных перегрузок отдельных элементов на период от нескольких часов до нескольких суток. Эти режимы имеют место в результате повреждения или отключения элементов систем электроснабжения (линий, трансформаторов, секций шин, отдельных аппаратов).

Для координации автоматического включения и отключения элементов системы электроснабжения предприятия может оказаться целесообразным создание автоматизированной системы управления электроснабжением, входящей в качестве одной из составных частей в автоматизированную систему управления предприятием (АСУП). Такие системы рассматриваются в других дисциплинах, читаемых студентам специальности 0628.

3. Аварийные переходные режимы возникают в ЭС при таких возмущениях (авариях), как: короткие замыкания, внезапные отключения элементов ЭС, повторные включения и отключения этих элементов, несинхронные включения СМ и т.п.

Для учета надежности при проектировании электрических сетей необходимо учитывать не только аварийные (вынужденные), но и плановые отключения элементов сети,

казателей вариантов развития сети следует отдавать предпочтение сооружению линий распределительных сетей по новым трассам. Следует избегать строительства малозагруженных линий, используемых только во время отключения элементов сети.

Преднамеренные отключения элементов схемы, на которые могут накладываться аварийные отключения других элементов, существенно влияют на показатели надежности. Технико-экономическая оценка количества недоотпущенной электроэнергии вследствие таких перерывов электроснабжения отличается от таковой при внезапных перерывах, методика расчета показателей которых приведена выше. Поэтому целесообразно показатели надежности для таких состояний схемы определять отдельно, но используя результаты структурного анализа для схем со всеми включенными элементами, т.е. информацию о составе основных и дополнительных сечений.

В протяженных трехфазных сетях с изолированной нейтралью ток короткого замыкания фазы на землю велик и необходимо быстрое отключение аварийного участка. Для этой цели применяются трехфазные сети с глухозаземленной нейтралью источника и защитное заземление ( 18.2) или защитное зануление ( 18.3) корпусов электрооборудования. В обоих случаях значительный ток короткого замыкания /к приводит к четкому срабатыванию средств защиты и отключения аварийного участка. Защитное зануление, т.е. преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводом металлических не-токоведущих частей электрооборудования, предпочтительнее там, где сопротивление защитного заземления относительно велико.

Недостатком трехфазной сети с изолированной нейтралью является возможность длительного аварийного замыкания на корпус или землю одной из фаз, например при обрыве провода, без отключения поврежденного участка. При замыкании фазы на землю ток в земле создает опасность для человека, на которого действует напряжение на расстоянии его шага (шаговое напряжение). ,

В протяженных трехфазных сетях с изолированной нейтралью ток короткого замыкания фазы на землю велик и необходимо быстрое отключение аварийного участка. Для этой цели применяются трехфазные сети с глухозаземленной нейтралью источника и защитное заземление ( 18.2) или защитное зануление ( 18.3) корпусов электрооборудования. В обоих случаях значительный ток короткого замыкания i°k приводит к четкому срабатыванию средств защиты и отключения

В протяженных трехфазных сетях с изолированной нейтралью ток короткого замыкания фазы на землю велик и необходимо быстрое отключение аварийного участка. Для этой цели применяются трехфазные сети с глухозаземленной нейтралью источника и защитное заземление ( 18.2) или защитное зануление ( 18.3) корпусов электрооборудования. В обоих случаях значительный ток короткого замыкания 1'к приводит к четкому срабатыванию средств защиты и отключения аварийного участка. Защитное зануление, т. е. преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводом металлических не-токоведущих частей электрооборудования, предпочтительнее там, где сопротивление защитного заземления относительно велико.

/—нормальный (исходный) режим; Ш — режим к.з.; ^„ск=пл-abcc''a; И—-режим отключения аварийного участка (параллельной; линии или фазы); площадка торможения до повторного включения c"c'fkc"', 1' — режим после включения участка в случае успешного АПВ; -Д „м = m.fi'dkf+c"c'jkc"; I" —режим после повторного включения участка в случае неуспешного АПВ (к. з. осталось); площадка ускорения не ограничена и У'~ОЛ непрерывно увеличивается согласно характеристике f"e

Время, проходящее от появления короткого замыкания до отключения аварийного участка, складывается из собственного времени выключателя и времени, необходимого для работы релейной защиты. Применяемые в настоящее время воздушные выключатели имеют собственное время, т. е. время от момента подачи импульса релейной защиты до расхождения контактов выключателя и погасания на них дуги (0,06—0,08 с). Работа релейной защиты требует 0,02—0,04 с.

В указанных современных установках, в частности в установках с полупроводниковыми преобразователями, токи КЗ достигают 200-300 кА. Полупроводниковые устройства в отличие от электрических машин не допускают перегрузок. В силу их природы интеграл Джоуля (см. § 2-8) у них много ниже, чем у электрических машин и других электромеханических устройств. Все это требует ускоренного отключения аварийного участка и ограничения тока в цепи.

Как показал опыт наладки высокочастотного распределительного устройства на Волжском автомобильном заводе (18 000 кВт, 2500 Гц), только такая схема обеспечивает быстродействие защиты. После отключения аварийного нагревателя (фидера) вся схема работы автоматически восстанавливается. Время, которое затрачивается на это, не превышает 3 с и не сказывается на"работе нагревателей и качестве нагрева заготовок.

При коротком замыкании поврежденный участок линии должен быть автоматически отключен. За время от начала короткого замыкания до отключения аварийного участка не должна быть повреждена изоляция или провода той части сети, по которой протекает весьма значительный ток.

гие присоединенные к ней трансформаторы. Глухое присоединение допустимо и иногда применяется на, двухтрансформаторных подстанциях, когда при отключении одной магистрали обеспечивается питание по другой параллельной магистрали, питающей вторые трансформаторы на подстанциях. Тогда мощность каждого трансформатора рассчитывается на питание всех ответственных потребителей данной подстанции на время, потребное для отключения аварийного трансформатора и восстановления питания остальных трансформаторов по первой магистрали.

Установившийся режим при трехфазном коротком замыкании вблизи источников питания в условиях современных электрических систем совершенно исключается, так как уже при сравнительно небольшой затяжке отключения аварийного участка нарушается параллельная работа отдельных генераторов или целых станций и наступает их асинхронный режим.