Материал: Прикладные задачи электромеханики, энергетики, электроники. Инженерные идеи XXI века. Шелякин В.П., Пархомен Г.А

время срабатывания автоматического выключателя уменьшается. Когда имеются устройства защиты с характеристиками такого типа, то применяемый метод селективности " это времятоковая селективность. Времятоковая селективность обеспечивает селективность срабатывания путем регулировки устройств защиты таким образом, что защита со стороны нагрузки при всех возможных значениях сверхтока срабатывает быстрее, чем автоматический выключатель со стороны питания. При анализе времени срабатывания двух автоматических выключателей необходимо учитывать: " допуски порогов и времен срабатывания " действительные токи, протекающие в автоматических выключателях.

Рис. 2. Времятоковая селективность

Срабатывание расцепителя, показано на рис. 2, двумя кривыми, одна из которых указывает наибольшее время срабатывания (верхняя кривая), а другая " наименьшее время срабатывания (нижняя кривая).

Токовая селективность. Этот тип селективности основан на положении о том, что чем ближе точка замыкания к источнику питания установки, тем выше ток КЗ. Поэтому можно определить зону, в которой случилось замыкание, путем уставки мгновенных устройств защиты на различные значения тока. Полную селективность обычно можно получить в конкретных случаях только там, где ток замыкания невысокий, и где между двумя устройствами защиты имеется элемент с высоким полным электрическим сопротивлением (трансформатор, очень длинный кабель или кабель с уменьшенным поперечным сечением и т.д.) и, следовательно, велика разница между значениями токов КЗ.

86

Поэтому данный тип согласования используется, в первую очередь, в конечных распределительных щитах (низкие значения номинального тока и тока КЗ, и высокое полное электрическое сопротивление соединительных кабелей). Для этого анализа обычно используются времятоковые кривые срабатывания устройств защиты. Он, по своему существу, является быстродействующим (мгновенным), прост в реализации и экономичен. Однако: предельный ток селективности обычно низок, и, таким образом, селективность часто является только частичной; уровень уставки защиты от сверхтоков быстро растет; резервирование защиты, обеспечивающее быстрое отключение поврежденной линии в случае, если одно из устройств защиты неисправно, является невозможным.

Рис. 3. Токовая селективность

Уставка защиты от КЗ автоматического выключателя со стороны питания A будет установлена на значение, не допускающее его срабатывания при КЗ, которые возникают на стороне нагрузки устройства защиты B. Уставка защиты автоматического выключателя со стороны нагрузки B будет установлена так, чтобы она срабатывала при КЗ, которые возникают на его стороне нагрузки.

Воронежский государственный технический университет

87

УДК 621.316

А.А. Рыжов, Ю.А. Перцев, В.В. Орлов

РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ОПН ПРИ НАПРЯЖЕНИИ 110 КВ

Выполнен расчет основных параметров ОПН по наибольшему длительно допустимому рабочему напряжению и условиям работы в квазиустановившихся режимах, по условиям обеспечения взрывобезопасности, определен защитный уровень ограничителя при коммутационных и грозовых перенапряжениях

1. Выбор ОПН по наибольшему длительно допустимому рабочему напряжению.

Длительно допустимое рабочее напряжение ограничителя выбирается по наибольшему уровню напряжения сети с запасом 5% и должно быть не менее:

выбирается согласно ГОСТ 1516.3-96. 2. Выбор класса энергоемкости ОПН.

Практическим критерием оценки энергоемкости ОПН является его способность пропускать нормируемые импульсы тока коммутационного перенапряжения без потери рабочих качеств. В сетях 110 кВ ограничитель должен иметь энергоемкость не ниже

4,0-4,5 кДж/кВ.

Выбираем 4,8 кДж/кВ.

3. Выбор ОПН по условиям работы в квазиустановившихся режимах.

Для ограничителей, устанавливаемых на шинах или трансформаторах, которые по схеме ОРУ не коммутируются вместе с линией, определяющими являются квазиустановившиеся перенапряжения на неповрежденных фазах при несимметричных КЗ на шинах подстанции. Максимальное значение не превышает 1,4 наибольшего рабочего напряжения сети. Значение

среднейдлительности квазиустановившихся перенапряжений - 4,0с.

88

Кратность этого напряжения в отношении к Uн.р.опн составляет:

По характеристикам «напряжение-время» находим время в течении которого ОПН выдерживает это воздействие

4. Определение защитного уровня ограничителя при коммутационных перенапряжениях.

Величина коммутационных перенапряжений определяет значение остающегося напряжения на ограничителе, которое должно быть при расчетном токе не менее чем на 15-20% ниже испытательного напряжения коммутационным импульсом защищаемого электрооборудования

(5)

Для электрооборудования 110 кВ нормируется одноминутное испытательное напряжение частоты 50 Гц ( 50) Выдерживаемый уровень коммутационных перенапряжений можно определить по формуле:

(6)

Выбираем для трансформаторов с нормальной изоляцией

5. Определение защитного уровня ОПН при грозовых перенапряжениях.

89

Выбранный тип ОПН проверяем на возможность установки в ОРУ на расстоянии, обеспечивающим требуемую ПУЭ надежность грозозащиты защищаемого оборудования.

При замене вентильных разрядников на ОПН, расстоянии от ОПН до защищаемого оборудования можно оценить по формуле:

Переход от расстояний от вентильных разрядников до защищаемого оборудования, нормируемых ПУЭ, к расстояниям до ОПН можно оценить по формуле:

где – испытательное напряжение защищаемого оборудования при полном грозовом импульсе (ГОСТ 1516.3-96 таблица 1);

, – остающееся напряжение на ОПН и РВ при токе 10

(5) кА (из таблицы);

– расстояние от защищаемого оборудования до ОПН,

(м);

– расстояние от защищаемого оборудования до РВ, нормируемое ПУЭ.

Максимальные значения остающихся напряжений РВ при воздействии грозовых импульсов

90