Механизм собственных нужд подстанций

Приемниками электроэнергии собственных нужд (СН) подстанций являются: электродвигатели системы охлаждения трансформаторов; устройства обогрева масляных выключателей и шкафов распределительных устройств с установленными в них аппаратами и приборами; электрическое освещение и отопление помещений и освещение территории подстанций. Наиболее ответственными приемниками СН являются устройства системы управления, релейной защиты, сигнализации, автоматики и телемеханики. От этих приемников СН зависит работа основного оборудования подстанций, прекращение их питания даже кратковременно приводит к частичному или полному отключению подстанции. Приемники собственных нужд, перерыв в электроснабжении которых не вызывает отключения или снижения мощности электроустановки, относятся к неответственным.
Для электроснабжения потребителей СН подстанций предусматриваются трансформаторы собственных нужд (ТСН) со вторичным напряжением 380/220 В, которые получают электроэнергию от сборных шин РУ—6(10) кВ. Такая схема питания ТСН обладает недостатком, который заключается в нарушении электроснабжения потребителей СН при повреждениях на шинах РУ, от которого питаются ТСН. Поэтому ТСН трансформаторных подстанций предпочитают подключать к выводам низшего напряжения главных понижающих трансформаторов — на участках между трансформатором и выключателем.
Питание потребителей СН электроустановок может быть индивидуальным, групповым и смешанным. При индивидуальном питании каждый потребитель получает электроэнергию от шин СН по индивидуальному кабелю, чем обеспечивается высокая надежность электроснабжения, но это приводит к значительному расходу кабелей. При групповом питании потребители получают энергию от групповых щитков и сборок, расположенных вблизи группы потребителей и подключенных одним кабелем к шинам СН. При этом снижается расход кабеля, но возникают дополнительные расходы на групповые щитки и сборки, снижается надежность электроснабжения, так как повреждение кабеля приводит к отключению всех потребителей данной группы. Наиболее рациональным является смешанное питание, при котором ответственные потребители питаются по индивидуальным кабелям непосредственно от шин СН, а остальные — от групповых щитков и сборок.

26. Предохранители с плавкой вставкой — про­стейшие коммутационные аппараты, предназначенные для защи­ты цепей от к. з. и перегрузок. Их широко применяют в электри­ческих сетях напряжением 0,38/0,22.../ 10 кВ.

Предохранитель работает так. Его плавкая вставка нагревается проходящим по ней электрическим током и перегорает при пере­грузках и коротких замыканиях. В защищаемую цепь предохранитель включается последова­тельно. Он представляет собой ее ослабленный участок, где она разрывается. Для создания видимого разрыва используют рубиль­ник (или разъединитель в сетях высоких напряжений). Основные элементы предохранителя: корпус, плавкая вставка, контактная часть, дугогасительные устройство и среда. К предохранителю предъявляют следующие требования:

должен длительно выдерживать номинальный ток и не перего­рать при кратковременных перегрузках; надежно и быстро отключать предельный ток, на который рас­считан; работать селективно (при последовательно установленных не­скольких предохранителях должен перегорать только ближайший к месту аварии).

Предохранители на напряжение ниже 1 кВ. В сельских сетях на­пряжением 0,38 кВ применяют предохранители ПР-2, ПН-2 и НПН-2. Предохранители ПР-2 изготовляют на номинальные на­пряжения 220 и 500 В и токи 15... 1000 А. В обозначении ПР указа­но, что предохранители разборные с закрытыми патронами без на­полнителя Предохранители на напряжение выше 1 кВ. Предохранители высокого напряжения имеют тот же принцип работы, что и предохранители на на­пряжение до 1 кВ. В сельских элект­рических сетях применяют предохра­нители двух типов: с мелкозернистым наполнителем и автогазовым гашени­ем дуги. Предохранители ПКТ (с кварцевым наполнителем, токоограничивающие) выпускаются на нпр. 3; 6; 10 и35кВ и токи 2...400А. ПКТ-10 устанавливаются для защиты ТТ 10/0,4 кВ.

Условия выбора: U_пред≥ U_{ном сети} I_{ном откл}≥ I_max/α I_{ном откл}≥ Кн*Iр _maх К_н-коэф. надежн.

Воздействие тока КЗ

Коротким замыканием называют всякое не предусмотренное нормальными условиями работы замыкание между фазами, а в си­стемах с заземленной нейтралью (или четырехпроводных) — также замыкание одной или нескольких фаз на землю (или на нулевой провод).В результате короткого замыкания резко повышается сила тока в сети. При коротких замыканиях из-за больших токов может повы­ситься температура токоведущих частей и произойти повреждение проводников и изоляции. Развиваемые при этом электродинами­ческие усилия могут разрушить электрооборудование. Понижение напряжения вследствие короткого замыкания при определенной его длительности приводит к остановке — «опрокидыванию» элек­тродвигателей. В магистральных сетях короткие замыкания могут нарушить устойчивость электрической системы, что относят к наиболее серьезной и длительно устраняемой аварии .Следовательно, для того чтобы довести до минимума отрица­тельные последствия от коротких замыканий, нужно уметь опре­делять значения возникающих при этом токов, т. е. рассчитывать токи к. з.
В общем случае ограничение тока короткого замыкания достигается увеличением сопротивления цепи короткого замыкания либо путем осуществления раздельной работы питающих агрегатов и линий электросети, либо путем включения последовательно в цепь специальных сопротивлений.
Для искусственного увеличения сопротивления цепи короткого замыкания (КЗ) включают последовательно в три фазы индуктивные сопротивления, называемые реакторами.

7. Схема грозозащит эл. установок (пересечений, подстанций)При грозозащите пересечений выполняют два условия: 1) расстояние м/у пересекающими линиями в свету должно быть больше мин. допустимого 6,10,35кВ -3м; 6 м при пересечении ВЛ 110... 220 кВ с ВЛ более низкого напряжения. 2) импульсная прочность воздушного промежутка м/у ВЛ должна быть выше воздушной изоляции в пролете, поэтому опоры выполняют с ослабленной изоляцией: металлической, железобетонной либо ставятся бандажи или трубчатые разрядники. Если до одной из опор расстояние меньше 40 м, то согласно ПУЭ ослабляется только 1-я опора. Опора не ослабляется если расстояние в свету больше 3м. ТАк для ВЛ 20кВ м/у собой и ниже-4м; для Вл 35кВ м/у собой и ниже- 5м; 110кВ - 6м.

Грозозащита подстанций. Важность подстанции выше ВЛ, последствия грозы оказываются выше, чем для ВЛ. Поэтому они защищаются от прямого удара молнии, от обратного перекрытия, от набегающих волн перенапряжения, выполняют защиту к подходу к подстанцци. Основными аппаратами защиты электрооборудования подстанции от волн перенапряжения, набегающих с линии, являются вентильные разрядники (РВ) (Рисунок 1.1). Вентильные разрядники снижают амплитуду набегающих волн до величин безопасной для изоляции электрооборудования. При воздействии на РВ импульса грозового перенапряжения пробивается искровой промежуток и через РВ проходит импульсный ток, который создает падение напряжения на сопротивлении разрядника. Также используют от прямых ударов молний стержневые молниеотводы. Со стороны ВЛ линию возле ТП на расстоянии 200-2км

32. РТ-40 - это система с поперечным движением якоря. принцип действия электромагнитного реле данного типа основан на взаимодействии магнитного поля обмотки, по которой проходит ток, с подвижным стальным якорем. Якорь выполнен в виде лепестка. Высокий коэффициент возврата ( отношение тока возврата к току срабатывания Кв=Iвр/Iср=0,8...0,9).Обмотка реле состоит из двух секций, параллельное и последовательное вкл. которых позволяет ступенчато изменять уставки тока срабатывания (в 2 раза). Плавное регулирование Iср в пределах каждой ступени обеспечивается натяжением спиральной пружины при помощи спец. поводка, перемещаемого по шкале. Для уменьшения вибрации контактов исп. полый барабанчик с радиальными перегородками с кварцевым песком. Принцип действия: при прохождении по обмотке тока Iсоздается магнитный поток, замыкающийся через сердечник и легкий стальной Г-образный якорь. Поток, пронизывая якорь, намагничивает его. Возникающая в результате этого электромагнитная сила F_эл притягивающая якорь к полюсам сердечника. Сила притяжения F_эл пропорциональна квадрату тока в обмотке реле.

36. ЗТ-0,4Устройство типа ЗТ-0,4 предназначено для автоматического отключения линий 0,38 кВ при однофазных и междуфазных КЗ. Устройство выполнено в виде приставки к автоматическому выключателю, снабженными независимыми расцепителями. Устанавливается в шкафу низкого напряжения КТП 10/0,4 кВ. Осн. достоинством является повышенная чувствительность к однофазным КЗ. Уставки защиты по току: от междуфазных КЗ 100,160,250; от однофазных: 40, 80, 120. Если нужно защитить линию 380/220 В, то при установке ЗТ-0,4 обычно рассчитываются три защиты: токовая отсечка (выполняется на электромагнитном расцепителе АВ), защита от междуфазных и однофазных КЗ. Ток срабатывания эл.магнитного расцепителя: . Коэф. чувст.: . Ток срабатывания защиты от однофазных КЗ отстраивается от максимального тока несимметрии . . Ток срабатывания защиты от междуфазных КЗ отстраивается от раб макс. тока: Кз - коэф. самозапуска .

По сопоставлению с устройством ЗТ-0,4 защита ЗТИ-0,4 обладает более высочайшей точностью по току и времени срабатывания от междуфазных и однофазовых на нулевой провод к.з., действует при замыкании на землю, что естественно позволяет повысить уровень надежности и электробезопасности линий 0,38 кВ.

Устройство РТ-80.

Работа индукционных реле основана на использовании сил, возникающих при взаимодействии м/у переменными потоками и индуктированными ими токами в подвижной системе. Поэтому на индукционном принципе выполняют реле только на переменном токе. Обязательное условие получение вращающего момента на подвижном элементе - наличие не менее двух магнитных потоков, сдвинутых в пространстве и времени (по фазе). При этом возникает вращающий момент Мвр=КФ₁Ф₂sinψ. При использовании индуктивной системы для выполнения реле тока с одной входной величиной (ток) два магнитных потока, смещенных в пространстве и времени, могут быть получены при помощи короткозамкнутого витка, охватывающего часть магнитопровода. (см. рис). Так выполнены реле серии РТ 80. Это комбинированные реле, состоящие из трех элементов: индукционного с вращающимися диском ( с ограниченно зависимой от тока хар-кой выдержки времени) и электромагнитного с поворотным якорем (мгновенного дейсвия), имеющих общий магнитопровод, а также указательного элемента, сигнализирующего о срабатывании. Скорость вращения диска зависти от протекающего тока, поэтому реле имеет зависимую часть хар-ки. При протекании значительных токов наступает насыщение магнитопровода, что обеспечивает независимую часть хар-ки. Электромагнитный элемент выполняет роль токовой отсечки без выдержки времени. Реле имеет три регулируемые уставки: тока срабатывания индукционного элемента (изменением числа витков обмотки), кратности отсечки (изменением воздушного зазора эл. магнитного элемента) и выдержки времени.

МТЗ

Возникновение КЗ - основного вида повреждения сетей сопровождается повышением тока. Защиты, реагирующие на увеличение тока сверх установленного значения называют максимальными токовыми.

Принцип действия. В случае повышения силы тока в защищаемой МТЗ даёт сигнал на отключение только по истечении определённого промежутка времени, называемого выдержкой времени. Селективность действия МТЗ обеспечивается соответствующим выбором выдержек времени, которые должны увеличиваться по направлению от потребителей к источнику питания t₂=t₁+Δt. Δt - это выдержка времени, наз. ступенью селективности. МТЗ применяются в сельских эл. сетях до 1кВ с использованием предохранителей, электромагнитных и тепловых расцепителей автоматов, в сетях выше 1кВ- с использованием релейных схем, а иногда предохранителей. Ступень выдержки времени Δtзависит от типов используемых выключателей, их приводов и реле. Выбор и согласование срабатывания МТЗ проводят с помощью карты селективности (зависимость времени срабатывания от тока). Ток срабатывания защиты должен быть больше макс. рабочего тока и меньше мин. тока КЗ. При этих условиях искл. ложные срабатывания защиты в норм. режиме (Imin кз ≥Icp≥Imax). , ток срабатывания для вторичных реле,где Ксзп - коэф самозамуска˃1; Кн-коэф. надежности; Nт.т - коэф. трансформации ТТ тока. - для первичных реле. Чувствительность защиты определяется коэфф. чувствительности . Требования к МТЗ: не должно приходит в действие при макс. токе нагрузки, а также при пуске ЭД. Ток возврата защиты ˃ некого значения макс. тока, т.е токовое реле сработавшее при КЗ должны надежно возвращаться после откл. повреждения

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: