ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 06.11.2023
Просмотров: 205
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
80
При однофазном замыкания на землю сопровождающемся на- личием перемежающейся дуги, в сети может возникать перенапря- жение, которые по величине могут превосходит фазное напряжение в 3,5 раза и привести к повреждению оборудования.
Применение дополнительных устройств релейной защиты и автоматики необходимых для определения места ОЗЗ влечет за собой увеличение трудозатрат на эксплуатацию вышеуказанных устройств.
Существует сложность в расчете уставок релейной защиты и ав- томатики для селективного определения места однофазного замы- кания на землю.
Режим резестивнозаземленной нейтрали
Данный режим работы нейтрали сети характеризуется нали- чием включенного резистора (сопротивления) между нейтралью и землей. В указанном режиме работы нейтрали существенно сни- жается вероятность перенапряжений в сети вызванных дуговыми замыканиями на землю.
Преимущества данного режима заземления нейтрали:
Снижение вероятности возникновения перенапряжения в сети в результате однофазного замыкания на землю.
Наличие активной составляющей в токе однофазного замы- кания на землю дает возможность применение более простых устройств релейной защиты ликвидирующих однофазное замыка- ние путем отключения поврежденного присоединения.
Возможность быстрого отключения поврежденного присоеди- нения уменьшает длительность воздействия на изоляцию непо- врежденных фаз повышенного напряжения в переходных режимах
ОЗЗ.
Недостатки данного режима заземления нейтрали:
Снижение бесперебойности электроснабжения потребителей за счет отключения присоединения действием релейной защитой при возникновении ОЗЗ.
Дополнительные затраты на установку резистора заземления нейтрали.
81
Режим компенсированной нейтрали
К сетям с комперсированной нейтралью относятся сети, ней- траль которых соединена с заземляющим устройством через реак- тор (индуктивное сопротивление), компенсирующий ёмкостной ток сети. В сетях с компенсированным режимом работы нейтрали ве- личина тока однофазного замыкания на землю близка к нулю. Сни- жение тока однофазного замыкания до величины близкой к нулю объясняется тем, что в месте замыкания протекает сумма двух токов индуктивного, созданного реактром, и емкосного, созданного емко- стью сети, направление этих токов противоположно, в результате чего они компенсируют друг друга.
Преимущества данного режима заземления нейтрали:
Возможность работы сети с ОЗЗ до принятия мер по безаварий- ному отключению поврежденного присоединения.
Практически исключается возможность возникновения дуго- вых перемежающихся ОЗЗ, что снижает вероятность перенапря- жений в сети.
Высокая вероятность самогашения дуги и самоликвидации большей части ОЗЗ (при ограниченных значениях остаточного тока в месте повреждения).
Недостатки данного режима заземления нейтрали:
Дополнительные затраты на заземление нейтрали через ре- актор и устройства для автоматического управления настройкой компенсации.
Трудности с решением проблемы зашиты и селективной сигна- лизации ОЗЗ.
Увеличение вероятности возникновения дуговых прерывистых
ОЗЗ и максимальных перенапряжении на неповрежденных фазах при расстройках компенсации.
Режим глухозаземленной нейтрали
Это режим работы нейтрали, при котором нейтраль непосред- ственно соединена с землей.
В сетях с глухозаземленным режимом работы нейтрали, одно- фазное замыкание на землю считается коротким замыканием и ликвидируется путем отключения поврежденного присоединения посредствам работы релейной защиты.
82
Преимущества данного режима заземления нейтрали:
При однофазном коротком замыкании напряжение неповреж- денных фаз по отношению к земле не выше фазного номинального напряжения.
Исключаются перемежающиеся дуги, что исключает перенапря- жения в сети.
Возможно применение оборудования с уровнем изоляции, рас- считанным на фазное напряжение.
Недостатки данного режима заземления нейтрали:
Использование данной схемы влечет за собой все недостатки и опасности, связанные с большим током однофазного короткого за- мыкания на землю: возникают максимальные повреждения обору- дования сети.
Не обеспечивается бесперебойная работа поврежденного при- соединения.
В силу возникновения высокого напряжения прикосновения создастся большая опасность для персонала во время действия повреждения.
Режим эффективно заземленной нейтрали
Данный режим нейтрали является разновидностью режима глу- хозаземленной нейтрали, в котором для ограничения токов одно- фазного КЗ у части силовых трансформаторов электрической сети нейтраль разземляют, что ведет к увеличению сопротивления нуле- вой последовательности и снижению тока однофазного короткого замыкания.
Защитное заземление является основной мерой обеспечиваю- щей электробезопасность человека при прикосновения его к кор- пусу электроустановки и другим нетоковедущим металлическим частям, оказавшимся под напряжением вследствие замыкания на корпус и по другим причинам.
Защитой от прямого прикосновения людей к неизолированным токоведущим частям, находящимся под напряжением, может быть только предотвращение такого прикосновения путём ограждения токоведущих частей и устройства блокировок, препятствующих до- ступу людей к токоведущим частям без их отключения и заземления.
83
1 2 3 4 5 6 7 8
РАЗДЕЛ 2. СХЕМЫ СОЕДИНЕНИЙ, КОМПОНОВКА
ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ ТП И РП
Глава 1. Конструкция и электросхемы ТП
Трансформаторные подстанции (ТП) – устройства, предназна- ченные для преобразования электрической энергии одного напря- жения в энергию другого напряжения той же частоты при помощи трансформаторов. Применяемые в распределительных сетях под- станции, преобразуют электроэнергию напряжением 10(6) кВ в на- пряжение 0,4 кВ с целью доставки ее к потребителю. Как правило,
ТП представляет собой отдельно стоящее здание из шлакоблока, кирпича, бетонных плит или металла. Встречаются встроенные или пристроенные к зданию потребителя ТП.
По конструкции действующие и вновь вводимые в ПО «ЧГЭС» подстанции бывают одно, двух, и четырехтрансформаторные. Каж- дая из них имеет свои достоинства и недостатки. Однотрансфор- маторные применяются в основном для электроснабжения потре- бителей третьей категории надежности электроснабжения, двух и четырехтрансформаторные - второй и частично первой категории.
На принципиальных электрических схемах электрооборудова- ние ТП и РП изображается следующим образом:
Графические изображения и надписи
Наименование элемента
Т1
ТМ-630/10
Трансформатор двухобмоточный
Схемы соединения обмоток: звезда, звезда с нулем, треугольник, разомкнутый треугольник, зигзаг, зигзаг с нулем.
ТН
НТМИ
Трансформатор напряжения
Р
250
Рубильник
84
Обозначение подходящих и отходящих фазных шин: нулевой шины (нулевого рабочего проводника; проводника, заземляющего нейтраль трансформатора; проводника, заземляющего корпус трансформатора.
ТПОЛ-10 600/5
Трансформатор тока
ШР-10
Разъединитель, подключающий аппараты к секции шин (отключен)
ЛР-10
Разъединитель, подключенный к ВЛ, КЛ
(отключен)
Разрядник трубчатый, разрядник вентильный,
ОПН
В
ППВ
Выключатель, выключатель на выкатных элементах
ВН-10
ПР-17
Выключатель нагрузки
6-10кВ, 0,4кВ
(отключен)
ПК-10
Предохранитель, предо- хранитель на выдвижных элементах, предохрани- тель-выключатель
А
300
Выключатель автоматический низковольтный
Кабельная концевая муфта, концевая муфта с нулевой жилой, концевая муфта с использованием оболочки кабеля в качестве нулевой жилы.
85
Амперметр, вольтметр, счетчики активной и реактивной энергии
Счетчик активно- реактивной энергии
В период начала застройки микрорайонов города, с целью эконо- мии средств, проектировались однотрансформаторные подстанции.
Рис. 2.1.1. Типичная схема однотрансформаторной подстанции
Повышение надежности электроснабжения потребителей до второй категории в некоторых случаях, при необходимости, до- стигалось соединением таких подстанций на стороне 0,4кВ че- рез щитовые зданий, в которых устанавливался рубильник. Та- кая схема создавала в то же время не только неудобства, требуя скорейшего восстановления работы поврежденного участка, но и подвергала опасности эксплуатирующий электроустановки пер- сонал, требовала четкого взаимодействия с электротехническим персоналом жилищных предприятий.
86
Рис. 2.1.2. Схема резервирования электроснабжения потребителей однотрансформаторных подстанций
В некоторых случаях удавалось повысить надежность электро- снабжения путем выполнения дополнительной кольцевой схемы на стороне 6 (10) кВ.
С появлением массового гражданского строительства институ- том «Челябинскгражданпроект» были разработаны типовые под- станции для жилых массивов с определенной компоновкой обору- дования, которые различались как М101 и М102 (рис. 2.1.3).,
).
87
Рис. 2.1.3. Варианты компоновки двухтрансформаторной ТП (РП)
Рис. 2.1.4. Однолинейная схема типовой двухтрансформаторной ТП
С целью повышения надежности электроснабжения для обеспе- чения ответственных потребителей иногда в ТП устанавливались шкафы АВР на стороне 0,4 кВ, построенные на контакторах или автоматических выключателях.
В дальнейшем при проектировании объектов ответственные на- грузки потребителей подключались через устройства АВР установ- ленные у потребителей.
В РУ -10(6) кВ в качестве коммутационных аппаратов в ос- новном применялись выключатели нагрузки и разъединители.
В связи с ростом нагрузок и необходимостью увеличения транс- форматорных мощностей при установке в ТП силовых транс- форматоров мощностью 630 и 1000 кВА коммутация и защита их выполняется вначале с масляными силовыми выключателями, а с появлением малогабаритных вакуумных выключателей – этими выключателями. В ПО «ЧГЭС» с этой целью применяются каме- ры КСО с вакуумными выключателями ВВ/TEL, ВБП, на номи- нальные токи 630-1000А.
88
Рис. 2.1.5. Однолинейная схема ТП с трансформаторами 1000кВА, коммутируемыми силовыми вакуумными выключателями
Ранее установленные и эксплуатируемые подстанции из кир- пича, шлакоблока и ж/б панельных плит имеют отдельные за- крытые распредустройства высокого, низкого напряжения и трансформаторные камеры. В некоторых из них аппараты уста- навливались между кирпичными и бетонными перегородками, в других - помещены в металлическую оболочку (камеру). Эти камеры и панели с оборудованием чаще всего устанавливались у стены помещения и могут обслуживаться с одной передней стороны (КСО, ЩО). Находятся в эксплуатации и продолжают устанавливаться комплектные трансформаторные подстанции в металлическом корпусе (КТПН) с более простым оборудовани- ем, обслуживаемым без захода внутрь.
В последнее время широкое применение находят блочные ком- плектные трансформаторные подстанции полной заводской готов- ности (БКТПН).
89
Рис. 2.1.6. Внешний вид типовой 2БКТПН
Они состоят из прочных железобетонных кабельных объемных приямков-оснований и объемных наземных корпусов (модулей), в которых в условиях завода смонтировано оборудование распреду- стройств 10(6) и 0,4 кВ.
Монтаж БКТПН выполняется за короткий промежуток време- ни. Требуется предварительно изготовить армированную бетонную плиту-основание и установить на ней доставленные с завода объ- емные приямки и на них корпус ТП с оборудованием. В корпусе устанавливаются силовые трансформаторы и выполняется монтаж изготовленных на заводе токопроводов (шлейфов), соединяющих оборудование. Наиболее известные отечественные производители
БКТПН: ООО «Модуль» ЗАО «Трансформер», ООО «Эзоис».
90
О
А
Обо
А
Т
А5
А
А1
озн
1, А
1, Т
А3
А4 5, А
А1 1 А
нач
А2
Т2 3
4
А6 0
А1
чен
2 2
6 2 ния к
у
C
т я
я
А
ш
(
У
д п
я: ком уст
CC
тра ящи ящи
АВ
шка
(РШ
Уст дан печ мпл тро
CV
анс ик ик
ВР (
аф
ШН
тро нны чь П
лек ойс
V)
сфо со со
(П)
ф ни
НН
ойс ых
ПЭ
ктн ств орм обс обс
) изк
Н-6- ств
ЭТ- ное о R
мат ств ств ког
-63
во
-4 е р
RM
тор ен вен го
30 (
сб
1 к рас
M р Т
ны нны на
(40
бор кВт спр
6
ТМГ
ых н ых апр
00)
ра т ред
III
Г 1
нуж ну ряж
) У
и дел
ID
10/
жд уж жен
У3) и лит
(S
/0,4
д Я
жд ния пе тел
Safe
4 к
ЯСН
ЯС
я Ш
ере льн feri кВ
Н
СН
ШН
дач ное ng
Н с
НН чи
Рис. 2.1.7. План БКТП с расположением оборудования
РУ 10(6) кВ 2БКТПН комплектуются устройствами с эле- газовой изоляцией различных типов (RM-6 производства
SchneiderElektric, Франция; SafeRing, производства АВВ, Германия;
Fluokit+,производства Альстом, Германия).
Рис. 2.1.8. Вариант компоновки оборудования подстанции
91
Глава 2. Конструкция и электросхемы РП
В настоящее время типового проекта для РП не принято и они сооружаются по нетиповым проектам.
На рис.2.2.1 и рис. 2.2.2 показаны схемы и компоновки электро- оборудования действующих РП, сооруженных по ранее выпущен- ным типовым проектам. Первый рисунок - РП типовая, проект
1970 г. Кирпичного исполнения, ячейки КСО-2УМ. Второй - РП ти- повая, проект 1982-1993 г.
Схема электрических соединений 6-10кВ с одиночной секци- онированной системой сборных шин, с применением камер ком- плектных распределительных устройств внутренней установки се- рии КСО-2УМ.
Рис. 2.2.3 - проект II РПК-2ТМ1-Д 1986 г.
Здание РП по степени ответственности относится ко II классу, по долговечности ко II степени, по взрывопожарной опасности к ка- тегории Д, степень огнестойкости – II. Здание РП запроектировано с кирпичными несущими стенами. Схема электрическая напряжения
0,4кВ принята одинарная, секционированная автоматом на две сек- ции система сборных шин. Для оборудования камер КСО-285 пред- усматривается технологический подогрев помещения РУ-6-10кВ с помощью электрических печей ПЭТ-4. Включение электропечей ручное или автоматическое при снижении температуры внутри по- мещения ниже минус 25°С.
Рис. 2.2.4 - БРТП. Проект 2010 г. Блочный распределительный пункт 10кВ, совмещенный с ТП-10/0,4кВ с двумя трансформатора- ми ТМГ-1000кВА/10/0,4кВ.