Компоновка и размещение ТП должны предусматривать возможность круглосуточного беспрепятственного доступа в нее персонала энергоснабжающей организации. При этом схема ТП должна обеспечивать возможность эксплуатации энергоснабжающей организацией оборудования напряжением свыше 1000 В и силовых трансформаторов, а абонентам - оборудования напряжением ниже 1000 В. Допускается размещение в одном помещении оборудования, эксплуатируемого энергоснабжающей организацией и абонентом при условии, что РУ напряжением свыше 1000 В и силовые трансформаторы защищены от доступа к ним персонала абонента (например, сетчатыми ограждениями и устройствами). В ТП, как правило, следует устанавливать силовые трансформаторы с глухозаземленной нейтралью.

3. РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА

3.1 ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

В электрических системах на электрооборудовании электростанций, в электрических сетях и на электроустановках потребителей электроэнергии могут возникать повреждения и ненормальные режимы работы.

Повреждения в большинстве случаев сопровождаются значительным увеличением тока и глубоким понижением напряжения в элементах энергосистемы.

Повышенный ток выделяет большое количевтво тепла, вызывающее разрушение в месте повреждения и опастный нагрев неповреждённых линий и оборудования, по которым этот ток проходит.

Понижение напряжения нарушает нормальную работу потребителей электроэнергии и устойчивость параллельной работы генераторов и энергосистемы в целом.

Ненормальные режимы обычно приводят к отклонению величин напряжения, тока и частоты от допустимых значений. При понижении частоты и напряжения создаётся опастность нарушения нормальной работы потребителей и устойчивости энергосистемы, а повышение напряжения и тока угрожает повреждением оборудования и линий электропередачи.

Таким образом, повреждения нарушают работу энергосистемы и потребителей электроэнергии, а ненормальные режимы создают возможность возникновения повреждений или растройства работы энергосистемы.

Для обеспечения нормальной работы энергетической системы и потребителей электроэнергии необходимо как можно быстрее выявлять и отделять место повреждения от неповрежденной сети, восстанавливая таким путем нормальные условия работы энергосистемы и потребителей.

Опастные последствия ненормальных режимов также можно предотвратить, если своевременно обнаружить отклонение от нормального режима и принять меры к его устранению (например: снизить ток при его возрастании, повысить напряжение при его снижении и т.д.).

В связи с этим возникает необходимость в создании и применении автоматических устройств, выполняющих указанные операции и защищающих систему и ее элементы от опастных последствий повреждений и ненормальных режимов.

Первоначально в качестве защитных устройств применялись плавкие предохранители. Однако по мере роста мощности и напряжения электрических установок и усложнения их систем коммутации такой способ защиты стал недостаточным, в силу чего были созданы защитные устройства, выполняемые при помощи специальных автоматов-реле, получивших название релейной защиты.

Релейная защита элементов распределительных сетей должна отвечать требованиям ПУЭ, которые предъявляются ко всем устройствам релейной защиты: быстродействия, селективности, надёжности и чувствительности.

Быстродействие релейной защиты должно обеспечивать наименьшее возможное время отключения коротких замыканий. Быстрое отключение к. з. Не только ограничивает область и степень повреждения защищаемого элемента, но и обеспечивает сохранение бесперебойной работы неповреждённой части энергосистемы, электростанции или подстанции.

Селективным (избирательным) действием защиты называется такое действие, при котором автоматически отключается только повреждённый элемент электроустановки (трансформатор,. Линия, электродвигатель и т. д.). Обеспечение селективной работы устройств защиты – одна из важнейших задач, решаемых при проектировании и обслуживании этих устройств. Приближённо считается, что защита должна действовать без замедления при всех к. з., обуславливающих остаточные напряжения ниже (0,6 … 0,7) Uном. на сборных шинах.Надёжность функционирования релейной защиты предпологает надёжное срабатывание устройства при проявлении условий на срабатывание и надёжное несрабатывание устройства при их отсутствии. Надёжность функционирования релейной защиты должна обеспечиваться устройствами, которые по своим параметрам и исполнению соответствуют назначению и условиям применения, а также надлежащим обслуживанием этих устройств.

Чувствительностью релейной защиты называют её способность реагировать на все виды повреждений и аварийных режимов, которые могут возникать в пределах основной защищаемой зоны и зоны резервирования. [14].

Релейная защита является основным видом электрической автоматики, без которой невозможна нормальная и надежная работа современных энергетических систем. Она осуществляет непрерывный контроль за состоянием и режимом работы всех элементов энергосистемы и реагирует на возникновение повреждений и ненормальных режимов работы.

При возникновении повреждений защита выявляет и отключает от системы поврежденный участок, воздействуя на специальные силовые выключатели, предназначенные для размыкания токов повреждения.

При возникновении ненормальных режимов защита выявляет их и, в зависимости от характера нарушения производит операции, необходимые для восстановления нормального режима и питания потребителей.

Согластно ПУЭ на трансформаторах мощностию менее 1 МВА (повышющих и понижающих) в качестве защиты от токов, обусловленных внешними многофазными КЗ, должна быть предусмотрена действующая на отключение максимальная токовая защита.

Для линий в сетях 3-10 кВ с изолированной нейтралью должны быть предусмотрены устройства релейной защиты от многофазных замыканий и от однофазнйх замыканий на землю.

На одиночных линиях с двухсторонним питанием при наличии или отсутствии обходных связей, а также на линиях, входящих в кольцевую сеть с одной точкох питания, рекомендуеися применять двухступенчатую токовую защиту. Первая ступень выполнена в виде токовой отсечки, а вторая – в виде максимальной токовой защиты с независимой или зависимой выдержкой времени.

Замыкание одной фазы на землю в сетях с изолированной нейтралью ещё не является аварией. Потребители, включенные на междуфазные напряжения продолжают нормально работать. Это обстоятельство дает возможность выполнять защиту от замыканий на землю, действующую на сигнал. Устройство сигнализации обычно включается к трансформаторам напряжения, установленным на шинах, и служит для подачи сигнала при замыкании на землю на любом участке электрически связанной сети. Место повпеждения в таких сетях, при возникновении сигнала отыскивается дежурным персоналом путем поочередного отключения линий. При этом допускается работа в течениии некоторого времени (не более двух часов) с неотключенным повреждением. Для повышения надежности на подстанциях устанавливают устройства автоматического включения резервного питания (АВР). Назначением устройства АВР является осуществление возможно быстрого автоматического переключения на резервное питание потребителей, обесточенных в результате повреждения или самопроизвольного отключения рабочего источника электроснабжения, что обеспечивает минимальное нарушение и потери в технологическом процессе. Схемы АВР должны:

1. обеспечивать возможно раннее выявление отказа рабочего источника питания;

2. действовать согласованно с другими устройствами автоматики (АПЧ, ВЧП) в интересах возможно полного сохранения технологического процесса;

3. не допускать включение резервного источника на КЗ;

4. не допускать подключение потребителей к ркзервному источнику, напряжение на котором понижено.

3.2 ЗАЩИТА ЛИНИЙ 10 кВ

Наиболее простым и дешёвым видом релейной защиты кабельных и воздушных линий с односторонним питанием от всех видов коротких замыканий и перегрузок являются максимальные токовые защиты. Принцип действия такой защиты основан на том, что при возникновении к. з. или перегрузки ток на защищаемом участке линии становится больше тока, имевшегося при нормальном режиме. Под действием увеличенного тока защита срабатывает и отключает повреждённый участок [ 5 ].

В данной работе защита линий 10 кВ будет реализованна токовой отсечкой без выдержки времени и МТЗ.

Двухступенчатая токовая защита выполняется с помощью электромагнитных реле тока РТ-40.

МТЗ содержит два органа: пусковой и выдержки времени, а токовая отсечка имеет только пусковой орган. Функции пускового органа выполняет реле тока, которое входит в измерительную часть схемы. Оно реагирует на повреждения или нарушения нормального режима работы и вводит в действие другие органы защиты. В качестве органа выдержки времени используется отдельное реле времени. В схемах токовых защит имеются еще вспомогательные реле, например, промежуточное и указательное. Вместе с реле времени они образуют логическую часть схемы. Промежуточное реле облегчает работу контактов основных органов защиты, и вводя некоторое замедление, предотвращает действие токовой отсечки при работе трубчатых разрядников. Указательное реле позволяет контролировать срабатывание защиты.

МТЗ с независимой выдержкой времени, выполняется по схеме неполной звезды на постоянном оперативном токе. Для выполнения защиты использованы два трансформатора тока (ТТ), установленные в фазах А и С за выключателем. Исходя из требований техники безопастности, вторичные обмотки трансформаторов тока заземляются.

Схема релейной защиты

При возникновении повреждения срабатывают пусковые органы защиты реле 1Т и 2Т. При этом их контакты замыкают цепь обмотки реле времени В, приводя его в действие. По истечении установленной выдержки времени, реле времени В замыкает контакт в цепи обмотки промежуточного реле П, которое срабатывая, отключает выключатель. При этом указательное реле У фиксирует действие защиты на отключение.

Токовая отсечка работает почти также, отличие заключается в том, что у неё нет выдержки времени, а значит отсутствует реле времени.

Селективное действие токовой отсечки достигается тем, что её ток срабатывания принимается большим максимального тока короткого замыкания, проходящего через защиту при повреждении вне защищаемого элемента.

3.3 ВЫБОР ТРАНСФОРМАТОРОВ ТОКА

Для правильного действия релейной защиты требуется точная работа трансформаторов тока при протекании в защищаемой цепи токов перегрузки и токов короткого замыкания, которые во много раз могут превышать их номинальные первичные токи.

Трансформаторы тока предназначены:

1. В установках напряжением до 1000 В снизить измеряемый ток до значения, допускающего подключение последовательных катушек измерительных приборов или аппаратов защиты (реле);

2. В установках напряжением более 1000 В отделить цепи высокого напряжения от цепей измерительной и защитной аппаратуры, обеспечивая безопастность их обслуживания, и выполнять те же функции, что и в установках до 1000 В.

Трансформаторы тока имеют класс точности 0,2; 0,5; 1; 3; 10, что соответствует значениям токовых погрешностей, выраженным в процентах. Класс точности трансформаторов тока должен быть: для счётчиков 0,5; для щитовых измерительных приборов и реле – 1 и 3.

Учитывая необходимость подключения трансформаторов тока для питания измерительных приборов и реле с различными классами точности, высоковольтные трансформаторы тока выполняют с двумя вторичными обмотками. Например, 0,5/Р – для счётчиков и реле; 0,5/Д – для счётчиков и реле дифференциальной защиты с различными номинальными нагрузками [ 12 ].

Выбираем рансформаторы тока в РП.

Условие выбора трансформаторов тока

Iном. тт. ≥ Iраб. max.

Iраб. max.1. = 136,6 А

Iраб. max.2. = 76,6 А

Выбираем трансформатор тока типа ТПМ – 30 150/5 и ТПМ – 30 100/5 (таб.2-79 стр.182 [4])

Коэффициент трансформации ТТ Кт.1. = 30.; Кт.2. = 20.

3.3.1 ВЫБОР МТЗ

Расчитываем ток срабатывания защиты

Кзап. * Кс.з.

Ic.з. = *Iраб.max. (3.1.)

Кв

Где: Iраб.max. – ток кольца в нормальном режиме работы;

Кзап. – коэффициент запаса, учитывает погрешность реле, неточности расчета и принимается = 1,1 – 1,2;

Кс.з. – коэффициент самозапуска, в городских электросетях принимается = 1;

Кв. – коэффициент возврата токового реле, равный = 0,8 – 0,85.

1,1 * 1

Ic.з.1. = * 136,6 = 187 А

0,8

1,1 * 1

Ic.з.2. = * 76,6 = 105 А

0,8

Расчитываем ток срабатывания реле

Iс.з.

Iср.р. = (3.2.)

Кт. * Ксх.

Где: Кт. – коэффициент трансформации трансформатора тока

Ксх. – коэффициент схемы, зависит от способов соединения трансформаторов тока и имеет значение = 1, при соединении в полную и неполную звезду;

187

Iср.р.1. = = 6,24 А

30 * 1

105

Iср.р.1. = = 5,25 А

20 * 1

Выбранная защита должна быть проверена по чувствительности:

Кч. =Iк.min. / Iс.з. (3.3.)

Где: Ik.min. – минимальный ток КЗ в конце защищаемого участка.

Чувствительность защиты считается достаточной, если при КЗ в конце защищаемого участка Кч. ≥ 1,5.

Кч.1. = 5600 / 187 = 30 > 1,5, следовательно защита чувствительна

Кч.2. = 4800 / 105 = 45,7 > 1,5, следовательно защита чувствительна

Время срабатывания МТЗ выбирается равным 0,5 с.

3.3.2 ВЫБОР ТОКОВОЙ ОТСЕЧКИ

Ток срабатывания токовой отсечки выбирают по формуле:

Iс.о. = Котс. * Iк.з. (3.4.)

Где: Котс. – коэффициент отстройки принимается равным 1,1

Iс.о. = 1,1 * 6 = 6,6 кА

3.4 ЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВ

Защита силовых трансформаторов, в том числе понижающих трнсформаторов распределительных сетей должны выполняться по „ Правилам устройства электроустановок” и директивным материалам. В распределительных сетях устройства релейной защиты трансформаторов выполняются, как правило, на переменном оперативном токе. Широко применяются для защиты трансформаторов распределительных сетей, особенно 3 – 10 кВ, плавкие предохранители.[ 14 ].

Резервной защитой трансформатора является максимальная токовая защита, установленная на РП.

Произведем расчет плавких вставок по формуле:

Iном.п.в. ≥ Iрасч.п.в. (3.5.)

Iрасч.п.в. = Кз. *Iр.max. (3.6.)

где: Кз. – коэффициент запаса равный 1,2

Для FU 1.1.

Iрасч.п.в. = 1,2 * 12 = 14,4

Выбираем номинальный ток плавкой вставки (табл.2-74 стр.178 [4]).

Iном.п.в. = 20 А

Аналогочным образом выбираем ток плавкой вставки для остальных предохранителей. Результаты заносим в таблицу (3.1.).

Таблица 3.1.

Выбор плавких вставок

№ ТП	№ предохранителя	Тип предохранителя	Iр.max. А	Iном.п.в. А
ТП - 1	FU 1.1; FU 1.2	ПКТ103-10-80-20У3	12	20
ТП - 2	FU 2.1; FU 2.2	ПКТ103-10-80-20У3	12	20
ТП – 3	FU 3.1; FU 3.2	ПКТ103-10-80-20У3	12	20
ТП - 4	FU 4.1; FU 4.2	ПКТ103-10-80-20У3	12	20
ТП - 5	FU 5.1; FU 5.2	ПКТ103-10-80-20У3	12	20
ТП - 6	FU 6.1; FU 6.2	ПКТ103-10-80-20У3	12	20
ТП - 7	FU 7.1; FU 7.2	ПКТ103-10-80-20У3	12	20
ТП - 8	FU 8.1; FU 8.2	ПКТ103-10-80-20У3	12	20

3.5 ЗАЩИТА СЕТЕЙ 0,38 кВ

Защита сетей 0,38 кВ от подстанций до ВРУ выполнена на автоматических воздушных выключателях типа ВА с комбинированными расцепителями.

Автоматические выключатели выпускаются в одно-, двух- и трёхполюсном исполнении постоянного и переменного тока. Ихснабжают специальными устройствами токовой релейной защиты, которые в зависимости от типа выключателя выполняют в виде токовой отсечки, максимальной токовой защиты с зависимой и независимой выдержкой времени или в виде двухступенчатой и трёхступенчатой токовой защиты. Для этого используют электромагнитные, тепловые и полупроводниковые реле. Устройства защиты автоматических выключателей называют расцепителями.

Для выполнения защитных функций автоматы снабжаются либо только теплвыми или электромагнитными расцепителями, либо комбинированными (тепловые и электромагнитные). Тепловые осуществляют защиту от токов перегрузки, а электромагнитные – от токов короткого замыкания.

Сети от ВРУ до этажных щитков защищаются предохранителями установленными в распределительном шкафу ВРУ. От квартирных щитков до квартир защита строится на однофазных автоматических выключателях.

3.6 АВТОМАТИЧЕСКОЕ ВКЛЮЧЕНИЕ РЕЗЕРВА

3.6.1 ТРЕБОВАНИЯ К УСТРОЙСТВАМ АВР И РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ

В системах электроснабжения при наличии двух (и более) источников питания часто целесообразно работать по разомкнутой схеме. При этом все источники включены, но не связаны между собой, каждый из них обеспечивает питание выделенных потребителей. Такой режим работы сети объясняется необходимостью уменьшить ток КЗ, упростить релейную защиту, создать необходимый режим по напряжению, уменьшить потери электроэнергии и т.д. Однако при этом надежность электроснабжения в разомкнутых сетях оказывается более низкой, чем в замкнутых, так как отключение единственного источника приводит к прекращению питания всех его потребителей. Электроснабжение потребителей, потерявших питание, можно восстановить автоматическим поключением к другому источнику питания с помощью устройства автоматического включения резервного источника питания (У АВР) На РП применяются местные АВР.

Местным АВР называют устройство, все элементы которого установлены на одном РП и действие которого не выходят за пределы этого РП. Характерной особенностью построения схемы местного АВР является подача команды на включение выключателя резервного источника питания только с помощью специальных вспомогательных контактов (блок-контактов)выключателя рабочего питания, которые замыкаются при его отключении.

Схемы и уставки местных АВР должны отвечать следующим основным требованиям:

1. Схема АВР должна приходить в действие при исчезновении напряжения на шинах подстанции по любой из двух причин

1.1. при аварийном, ошибочном или самопроизвольном отключении выключателя рабочего питания, находящегося на данной подстанции; в этом случае немедленно должен автоматически включиться резервный источник питания; продолжительность перерыва питания в этих случаях определяется в основном собственным временем включения резервного выключателя, которое составляет 0,4 - 0,8 с.

1.2. при исчезновении напряжения на шинах или на линии, откуда питается рабочий источник; для выполнения этого требования в схеме АВР должен предусматриваться специальный пусковой орган, состоящий из реле, реагирующих на снижение напряжения рабочего источника питания, и реле, контролирующего наличие напряжения на резервном источнике питания.

Контроль наличия напряжения на резервном источнике особо важен для подстанций, у которых могут одновременно отключаться оба источника питания. В таких случаях пусковые органы АВР будут ждать появления напряжения на одном из источников питания без ограничения времени.

Напряжение срабатывания (замыкания) размыкающих контактов реле, реагирующих на снижение напряжения (минимальных реле), следовало бы выбирать таким образом, чтобы пусковой орган срабатывал только при полном исчезновении напряжения. Однако по условиям термической стойкости стандартных реле их напряжение срабатывания не должно быть ниже 15 В. Поэтому рекомендуется принимать напряжение срабатывания минимальных реле напряжения:

Uср.р = (0,25-0,4) * Uном. (3.7.)

Uср.р. = 0,3 * Uном. = 0,3 * 10 = 3 кВ

Напряжение срабатывания максимального реле напряжения, контролирующего наличие напряжения на резервном источнике питания, определяются из условия отстройки минимального рабочего напряжения:

Uср.р = (0,6-0,65) * Uном. (3.8.)

Uср.р. = 0,6 * Uном. = 0,6 * 10 = 6 кВ

Пуск схемы местного АВР при снижении напряжения на шинах ниже принятого по формуле (3.7.) должен производиться с выдержкой времени для предотвращения излишних действий АВР при к.з. в питающей сети или на отходящих элементах, а также для создания, при необходимости, определенной последовательности действий устройств противоаварийной автоматики в рвссматриваемом узле. Время срабатывания реле времени пускового органа напряжения местного АВР (tс.з.АВР.) должно выбираться по следующему условию:

По условиям отстройки по времени срабатывания тех защит, в зоне действия которых к.з. могут вызвать снижение напряжения ниже принятого по формуле (3.7.):

tс.з.АВР ≥ tс.з.ma. + ∆t (3.9.)

tс.з.АВР ≥ 0,8 + 0,5 = 1,3 с

Действие АВР должно быть однократным. В схеме АВР на постоянном оперативном токе однократность обеспечивется применением промежуточного реле однократости включения, имеющего небольшое замедление на возврат после снятия напряжения с его катушки.

4. ОХРАНА ТРУДА

4.1 НАЗНАЧЕНИЕ, ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ, ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ЗАНУЛЕНИЯ

В сетях до 1000 В с заземленной нейтралью правилами предусмотрено выполнять не заземление, а зануление.

Зануление – преднамеренное электрическое соединение металлических нетоковедущих частей электроустановки, могущих оказаться под напряжением, с глухозаземленной нейтральной точкой обмотки источника тока в трехфазных сетях, с глухозаземленным выводом обмотки источника тока в однофазных сетях и с глухозаземленной средней точкой обмотки источника энергии в сетях постоянного тока.

Проводник, обеспечивающий указанные соединения зануляемых частей с глухозаземленными; нейтральной точкой, выводом и средней точкой обмоток источников тока, называется нулевым защитным проводником.

Назначение зануления – устранение опастности поражения током в случае прикосновения к корпусу электроустановки и другим металлическим нетоковедущим частям, оказавшимся под напряжением относительно земли вследствие замыкания на корпус и по другим причинам.

Принцип действия зануления – превращение замыкания на корпус в однофазное короткоу замыкание (т.е. замыкание между фазным и нулевым защитным проводником) с целью вызватьбольшой ток, способный обеспечить срабатывание защиты и тем самым автоматически отключить поврежденную электроустановку от питающей сети. Такойзащитой являются: плавкие предохранители или автоматы максимального тока, устанавливаемые для защиты от токов короткого замыкания; магнитные пускатели со встроенной тепловой защитой; контакторы в сочетании с тепловым реле, осуществляющие защиту от перегрузки; автоматы с комбинированными расцепителями, осуществляющие защиту одновременно от токов короткого замыкания и от перегрузки.

Таким образом зануление осуществляет два защитных действия – быстрое автоматическое отключение поврежденной электроустановки от питающей сети и снижение напряжения зануленных металлических нетоковедущих частей, оказавшихся под напряжением, относительно земли.

Область применения – трехфазные четырехпроводные сети до 1000 В с глухозаземленной нейтралью, в том числе разделением PEN проводника на вводном зажиме ВРУ, наиболее распространенных сетей напряжением 380/220 В, а также сети 220/127 В и 660/380 В.Зануление применяется и в трехпроводных сетях постоянного тока с глухозаземленной среднеы точкой источника энергии, а также в однофазных двухпроводных сетях переменного тока с глухозаземленным выводом обмотки источника тока.

4.2 ТИПЫ СЕТЕЙ

В соответствии с международной классификацией существуют пять видов трехфазных сетей переменного тока: IT, TT, TN-C, TN-S, TN-C-S. В обозначениях типов систем заземления буквы имют следующий смысл:

Первая буква в обозначении типа системы зануления устанавливает характер зануления источника питания:

T – одна точка токоведущих частей источника питания имеет непосредственное присоединение к земле;

I – все токоведущие части источника питания изолированны от земли или одна точка токоведущих частей имеет присоединение к земле через сопротивление.

Вторая буква определяет характер зануления открытых проводящих частей электроустановки здания:

T – открытые проводящие части имеют непосредственное присоединение к земле, независимо от характера связи источника питания с землей;

N – открытые проводящие части имеют непосредственное соединение с заземленной точкой источника питания.

Последующие (за N) буквы, если таковые имеются, определяют особенности устройства нулевого защитного и нулевого рабочего проводников:

C – функции нулевого защитного (PE) и нулевого рабочего (N) проводников обеспечиваются одним общим проводником (PEN);

S – функции нулевого защитного (PE) и нулевого рабочего (N) проводников обеспечиваются разными проводниками.

При типе системы заземления IT токоведущая часть источника питания не имеет непосредственной связи с землей или заземляется через сопротивление.Открытые части электроустановки здания заземлены.

а) IT – нейтраль сети изолирована (ISOLE), корпусы электрооборудования соединены с заземляющимконтуром (TERRE) (рис 4.1.)

Рис 4.1. Трехпроводная сеть с изолированной нейтралью:

PE – защитный проводник (PROTECTION ELECTRIC).

При типе системы зануления TT источник питания имеет одну точку, непосредственно связанную с землей. Открытые проводящие части электроустановки здания соединены с заземлителем, который должен быть электрически независимым от заземлителя источника питания.

б) TT – нейтраль сети и корпусы электрооборудования соединены с заземляющим контуром (рис 4.2.)

Рис 4. Сеть TT.

В системах TN источник питания имеет непосредственно присоединенную к земле точку. Открытые проводящие части электроустановки здания присоединяются к этой точке посредством защитных проводников. В зависимости от особенностей устройства нулевого защитного и нулевого рабчего проводников различают три типа системы TN.

в) TN-C – нейтраль сети заземлена, корпусы электрооборудования заземлены через нейтральный проводник N, совмещены (COMBINE) рабочий и защитный нейтральные проводники (рис 4.3.)

Рис 4.3. Четырехпроводная сеть с глухозаземленной нейтралью и использованием нейтрального проводника N для зануления корпусов электрооборудования.

г) TN-S – нейтраль сети заземлена, отдельно (SEPARETE) существуют рабочий N, и защитный PE проводники (рис 4.4.)

Рис 4.4. Пятипроводная сеть с глухозаземленной нейтралью и раздельно существующими рабочим и защитным нейтральными проводниками.

д) TN-C-S – нейтраль сети заземлена, совместно существуют рабочий изащитный нейтральные проводники (рис 4.5.)

Рис 4.5. Четырех-пятипроводная сеть c глухозаземленной нейтралью и защитными проводниками.

Электрические сети типа IT и TT применяют в тех случаях, когда отсутствуют однофазные электроприемники. Сети типа ТТ более эффективны чем IT по условиям обеспечения защиты (защитное заземление и защитное отключение по току утечки). Сети TN-C имеют ограниченное применение в связи с их малой надежностью обеспечения защитных мероприятий. Наиболее широко применяются сети типа TN-S и TN-C-S.

В жилых и общественных зданиях питание электроприёмников должно выполняться от сети 380/220 В с системой заземления TN –S или TN – S – C.

При реконструкции жилых и общественных зданий, имеющих напряжение сети 220/127 В следует предусматривать перевод сети на напряжение 380/220 В с системой заземления TN – S или TN – C – S.

Питание силовых и осветительных электроприёмников рекомендуется выполнять от одних и тех же трансформаторов.

Расположение и компановка трансформаторных подстанций должны предусматривать возможность круглосуточного беспрепятственного доступа в них персонала энергоснабжающей организации.

При питании однофазных потребителей зданий от многофазной распределительной сети допускается для разных групп однофазных потребителей иметь общие N и PE проводники (пятипроводная сеть), проложенные непосредственно от ВРУ, объединение N и PE проводников (четырёхпроводная сеть с PEN проводником) не допускается.

При выборе аппаратов и приборов, устанавливаемых на вводе, предпочтение, при прочих равных условиях, должно отдаваться аппаратам и приборам, сохраняющим работоспособность при превышении напряжения выше допустимого, возникающего из-занесиметрии нагрузки при обрыве PEN или N проводника, при этом их коммутационные и другие рабочие характеристики могут не выполняться.

Рассмотрим более подробно тип системы заземления TN-C-S. В системе TN-C-S источник питания имеет непосредственную связь токоведущей части с землей. Открытые проводящие части электроустановки здания имеют непосредственную связь с заземленной токоведущей частью источника питания. Для обеспечения этой связи в питающей электрической сети и на головном, по току электроэнергии, участке электроустановки здания приминяются совмещенные нулевые защитные и рабочие проводники, в электрических цепях остальной части электроустановки здания используются отдельно нулевые защитные проводники.

При типе системы зануления TN-C-S, в отличие от системы TN-C, функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников объеденены в одном проводнике не во всей электроустановке здания, а только в ее части. В какой либо точке электроустановки здания PEN-проводник всегда должен разделиться на два – нулевой защитный и нулевой рабочий проводники, например, на вводе эдания - на вводном зажиме или на нулевой защитной шине ВРУ. PEN – проводникможет разделиться также в другой точке электроустановки здания, например, на вводном зажиме распределительного устройства, подключенного к ВРУ. В первом случае во всей электроустановке здания применяются два различных проводника – нулевой защитный и нулевой рабочий. Во втором случае в голомвной (по току электороэнергии) части электроустановки эдания используется PEN – проводник, а после точки его разделения – два нулевых проводника – защитный и рабочий. Открытые проводящие части соответственно присоединяются к нулевымпроводникам во всей электроустановке здания или в головной части электроустановки здания они присоединяются к PEN – проводнику, в оставшейся части – к нулевому защитному проводнику.

Питающая электрическая сеть имеет тыкое же построение как при типе системы TN-C. Хотя теоретически и возможно разделение PEN – проводника на нулевой защитный и нулевой рабочий проводники в любой точке питающей электрической сети, практически целесообразно и более надежно производить разделение PEN – проводника в электроустановке эдания, например, на вводных зажимах ВРУ.

Тип системы TN-C-S должен стать основным для электроустановок жилых здений. Обоснованность этого утверждения можно подкрепить рядом аргументов. Во первых, для реализации этой системы возможно использование существующих питающих электрических сетей. Во вторых эта система как бы яявляется логическим продолжением системы TN-C и соответствующим ей электроустановкам до 1000 В с глухозаземленной нейтралью, представленным в ПУЭ и получившим повсеместное распространениена территории страны. В третьих, при ошибках в коммутации нулевых защитных и нулевых рабочих проводников в электрических цепях, защищаемых устройств защитного отключения, последнее сразу сигнализирует об этом, отключая защищаемые электрические цепи. В четвертых, в отличие от системы TT для защиты от косвенного прикосновения возможно использование автоматических выключателей, а не только УЗО. В целом, при наличии защитного заземления в электроустановке жилого здания, система TN-C-S позволяет обеспечить надлежащий уровень электро – и пожарной безопастности при более низких затратах на строительство линий электропередач по сравнению с системой TN-S.

Реализовать систему TN-C-S для электроустановки индивидуального жилого дома достаточно просто. Разделение PEN – проводника целесообразно произвести на вводных зажимах ВРУ. Далее во всей электроустановке принимаются два проводника, нулевой защитный и нулевой рабочий проводники.

В электроустановках многоквартирных жилых домов реализация системы TN-C-S может быть проведена двумя способами. При первом способе PEN – проводник разделяется на вводном зажиме ВРУ, как это показано на (рис 4.8.), на котором электроустановки квартир условно представленны в виде однофазных электроприемников. Стояк в такой электроустановке многоквартирного жилого дома должн быть пятипроводным и включать в себя три фазных проводника, нулевой защитный и нулевой рабочий проводники. При втором способе (рис 4.9.) PEN-проводник разделяется на зажимах этажных щитков, которые подключаются к стояку. Стояк, в свою очередь, должен выполняться из четырех проводников – трех фазных проводников и PEN – проводника.

Предпочтительнее первый вариант построения электрических цепей защитных проводников, при котором во всей электроустановке жилого здания используется нулевой защитный проводник. Однако несовершенная система обслуживания электроустановки здания, открывающая жильцам доступ к стоякам и этажным щиткам, а также низкая квалификация эксплуотационного парсоналанакладывают некоторые ограничения на повсеместное применение первого варианта. Велика вероятность подключения к нулевому защитному проводнику стояка нулевых рабочих проводников какого-либо электрооборудования. Во время проведения ремонтно-эксплуотационных работ также возможно ошибочное поключение нулевых защитных зажимов этажных щитков к нулевому рабочему проводнику стояка, а нулевых рабочих зажимов к нулевому защитному проводнику. По нулевому защитному проводнику стояка будут протекать рабочие токи снижая уровень электробезопастности во всех квартирах.

4.3 РАСЧЕТ ЗАНУЛЕНИЯ ЛИФТОВОГО ЭЛ. ДВИГАТЕЛЯ

Расчет зануления имеет целью определить условия, при которых оно надежно выполняет возложенные на него задачи, – быстро отключает поврежденную установку от сети и в то же время обеспечивает безопастность прикосновения человека к зануленому корпусу в аварийный период. В соостветствии с этим зануление расчитывают на отключающую способность, а также на безопастность прикосновения к корпусу при замыкании фазы на землю (расчет заземления нейтрали) и на корпус (расчет повторного заземления нулевого защитного проводника).

Задача:

Проверить, обеспечина ли отключающая способность занулния в сети, при нулевом защитном проводнике – стальной полосе сечением S = 40*4 мм. Линия 380/220 В с аллюминиевыми проводоми 3*25 мм² питается от трансформатора 630 кВА, 10/0,4 кВ, со схемой соединения обмоток треугольник / звезда. Двигатель защищен предохранителем Iном. = 125 А.

Решение данной задачи сводится к соблюдению условия срабатывания защиты:

Iк.дейст. > Iк. доп.

Где: Iк.дейст. – действующий ток к.з.; А;

Iк.доп.. – допустимый ток к.з.; А;

1. Находим допустимый ток к.з.

Iк.доп ≥ к*Iном. (4.1.)

Где: к – коэффициент кратности плавкой вставки предохранителя, к=3

Iном. – номинальный ток плавкой вставки, Iном. = 125 А

Iк.доп ≥ к*Iном. = 3*125 = 375 А

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13