расчет трансформатора. Минск Москва Новое знание
 Скачать 3.25 Mb.
|
|
165 однофазного. замыкания. при. этом. режиме. заземления. нейтрали. существенно.превышает.10.А.и.достигает.десятков.и.сотен.ампер,. что. требует. действия. защит. от. замыканий. на. землю. на. отключе- ние.без.выдержки.времени.(или.с.малой.выдержкой). Указанное.деление.на.высокоомное.и.низкоомное.резистивное. заземление. в. отечественных. документах. не. выполнено.. Четкая. граница.между.этими.двумя.подвидами.резистивного.заземления. нейтрали. дана. в. зарубежных. нормативных. документах,. в. частно- сти.в.IEEE.Std.142–1991.«Recommended.practice.for.grounding.of. industrial.and.commercial.power.systems». В.белорусской.энергосистеме.резистивное.заземление.нейтра- ли.сетей.6…35.кВ.начало.применяться.с.1999.г..Применение.в.се- тях. 6…35. кВ. современного. оборудования. заземления. нейтрали. (дугогасящих.реакторов.с.шунтирующими.низковольтными.рези- сторами. и. высоковольтных. резисторов. заземления. нейтрали). по- зволяет.существенно.повысить.надежность.работы.сетей,.автома- тизировать. процесс. поиска. поврежденного. фидера. и. снизить. аварийность.при.однофазных.замыканиях.на.землю. 5.4. заземление в сетях 0,4 кв В. электрических. сетях. напряжением. до. 1000. В. используется. TN-система,.в.которой.нейтраль.источника.питания.глухо.заземле- на,. а. открытые. проводящие. части. электроустановки. присоедине- ны.к.глухозаземленной.нейтрали.источника.посредством.нулевых. защитных. проводников.. Она. подразделяется. на. следующие. под- системы: TN-С-система. TN,. в. которой. нулевой. защитный. PE. и. нуле- вой. рабочий. Nпроводники. совмещены. в. одном. проводнике. на. всем.ее.протяжении.(рис..5.4); TN-S-система. TN,. в. которой. нулевой. защитный. и. нулевой. рабочий.проводники.разделены.на.всем.ее.протяжении.(рис..5.5); TN-C-S-система.TN,.в.которой.функции.нулевого.защитно- го. и. нулевого. рабочего. проводников. совмещены. в. одном. PEN- проводнике. на. головном. участке. сети. и. разделены. во. вводном. устройстве.(рис..5.6). Глава 5. Эксплуатация заземляющих устройств 166 Рис. 5.4. Подсистема.TN-C.переменного.и.постоянного.тока: 1. −.заземлитель.нейтрали.(средней.точки).источника.питания;. 2. −.открытые.проводящие.части Рис. 5.5. Подсистема.TN-S Первая буква.в.обозначениях.указывает.на.характер.заземления. источника.питания:.Т.—.нейтраль.(нулевой.рабочий.провод.ник.ис- точника.питания).непосредственно.связана.с.землей;.I.—.нейтраль. источника.питания.соединена.с.землей.через.сопротивление;.вторая буква. определяет. состояние. заземления:. Т. —. раздельное. (местное). заземление.источника.электропитания.и.электрооборудования;.N.—. источник. электропитания. заземлен,. а. заземление. потребителей. производится.только.через.PEN-проводник. Система заземления TT.. Система. ТТ. —. система,. в. которой. нейтраль. источника. питания. глухо. заземлена,. а. открытые. прово- дящие. части. электроустановки. заземлены. с. помощью. заземляю- щего. устройства,. электрически. не. зависимого. от. глухозаземлен- ной.нейтрали.источника.(рис..5.7). Питание.электроустановок.напряжением.до.1.кВ.от.источника. с.глухозаземленной.нейтралью.и.с.заземлением.открытых.прово- дящих.частей.с.помощью.заземлителя,.не.присоединенного.к.ней- 5.4. Заземление в сетях 0,4 кв 167 трали.(система.ТТ),.допускается.только.в.тех.случаях,.когда.усло- вия.электробезопасности.в.системе.TN.не.могут.быть.обеспечены.. Для. защиты. при. косвенном. прикосновении. в. таких. электроуста- новках.должно.быть.выполнено.автоматическое.отключение.пита- ния.с.обязательным.применением.устройства.защитного.отключе- ния.(УЗО)..При.этом.должно.быть.соблюдено.условие Рис. 5.6. Подсистема.TN-C-S Рис. 5.7. Система.заземления.ТТ: 1.—.заземлитель.источника.питания;.2.—.открытые.проводящие.части;. 3.—.заземлитель.PE.проводника Глава 5. Эксплуатация заземляющих устройств 168 R a I a ≤.50.B,.. (5.5) где. R a . —. суммарное. сопротивление. заземлителя. и. заземляющего. проводника,. при. применении. УЗО. для. защиты. нескольких. элек- троприемников.—.заземляющего.проводника.наиболее.удаленного. электроприемника;.I a. — ток.срабатывания.защитного.устройства. Система заземления IT.. Трехпроводные. электрические. сети. с.изолированной.нейтралью.(система.IT).применяются.на.напря- жении. 380...660. В. при. необходимости. соблюдения. повышенных. требований. электробезопасности. (электрические. сети. угольных. шахт,. калийных. рудников,. торфяных. разработок,. передвижных. установок). В. электроустановках. системы. IT. (рис.. 5.8). источник. питания. должен. быть. изолирован. от. земли. или. связан. с. ней. посредством. подключения. к. нейтрали. достаточно. большого. сопротивления.. В. сети. имеется. определенное. активное. сопротивление. и. емкость. по.отношению.к.земле,.которые.представляют.собой.путь.для.тока. утечки.или.тока.замыкания.на.землю..В.системе.IT значение.тока. замыкания.на.землю.определяется.состоянием.изоляции.сети.от- носительно. земли.. При. хорошем. состоянии. изоляции. (высоком. сопротивлении. относительно. земли). ток. замыкания. на. землю. очень.мал..В.случае.прямого.прикосновения.человека.к.токоведу- щим.частям.электроустановки.ток.через.тело.человека.также.опре- деляется. сопротивлением. изоляции. и. при. сопротивлении. изоля- ции.выше.определенного.значения.не.представляет.опасности.для. жизни.. Рис. 5.8. Система.заземления.IT 5.5. Параметры заземляющих устройств 169 Применение.УЗО.в.системе.IT.регламентируется.ПУЭ.следу- ющим.образом:.«...В.таких.электроустановках.для.защиты.при.кос- венном. прикосновении. при. первом. замыкании. на. землю. должно. быть. выполнено. защитное. заземление. в. сочетании. с. контролем. изоляции. сети. или. применены. УЗО. с. номинальным. отключаю- щим. дифференциальным. током. не. более. 30. мА».. В. электроуста- новках.системы.IT.устройства.контроля.изоляции.подают.сигнал. при.первом.замыкании.на.землю..Если.до.устранения.первого.за- мыкания. происходит. второе. замыкание. на. землю,. то. происходит. срабатывание. УЗО.. Основное. требование. при. использовании. УЗО. —. устанавливать. его. необходимо. как. можно. ближе. к. элек- троприемнику..Одновременное.функционирование.устройств.кон- троля.изоляции.и.УЗО.не.оказывает.влияния.на.работу.каждого. из.этих.устройств. 5.5. параметры заземляющих устройств Основными. параметрами,. характеризующими. состояние. ЗУ,. являются: сопротивление.ЗУ.(для.электроустановок.подстанций,.элек- тростанций.и.опор.ВЛ); напряжение. на. ЗУ. при. стекании. с. него. тока. замыкания. на. землю; напряжение. прикосновения. (для. электроустановок. выше. 1.кВ.с.эффективно.заземленной.нейтралью,.кроме.опор.ВЛ). Дополнительными.характеристиками.ЗУ,.с.помощью.которых. производится. оценка. его. состояния. в. процессе. эксплуатации,.. являются.качество.и.надежность.соединения.элементов.ЗУ,.соот- ветствие. сечения. и. проводимости. элементов. требованиям. ПУЭ. и.проектным.данным,.интенсивность.коррозионного.разрушения. В. соответствии. с. ТКП. 181–2009. для. контроля. ЗУ. в. электро- установках.до.1.кВ.с.изолированной.нейтралью.необходимо.про- изводить.проверку.пробивных.предохранителей,.а.в.электроуста- новках. до. 1. кВ. с. глухозаземленной. нейтралью. —. проверку. цепи. фаза.—.нуль. Периодичность.проверки.параметров.ЗУ.следующая: проверка.ЗУ.в.полном.объеме.—.не.реже.1.раза.в.12.лет; Глава 5. Эксплуатация заземляющих устройств 170 проверка.в.той.части,.где.возможно.изменение.ЗУ.в.резуль- тате.проведенных.работ,.—.после.монтажа,.переустройства.и.капи- тального.ремонта.оборудования.на.электростанциях,.подстанциях. и.линиях.электропередачи; измерение. напряжения. прикосновения. в. электроустанов- ках,.ЗУ.которых.выполнено.по.нормам.на.напряжение.прикосно- вения,.—.после.монтажа,.переустройства.и.капитального.ремонта. ЗУ. и. изменения. токов. КЗ,. но. не. реже. 1. раза. в. 6. лет. (измерения. должны.выполняться.при.присоединенных.естественных.заземли- телях.и.тросах.ВЛ); проверка.состояния.устройств.молниезащиты.—.1.раз.в.год. перед.началом.грозового.сезона; проверка.пробивных.предохранителей.и.цепи.фаза.—.нуль.—. не.реже.1.раза.в.6.лет. При.возникновении.на.территории.объекта.КЗ.или.связанных. с.ним.аварийных.ситуаций.необходимо.провести.обследование.ЗУ. в.зоне.аварии.и.на.прилегающих.к.ней.участках.ЗУ. Рекомендуется. проводить. проверку. состояния. ЗУ. после. ре- конструкции,. в. особенности. при. установке. на. объекте. электрон- ных.и.микропроцессорных.устройств. 5.6. проверка состояния заземляющих устройств При.вводе.и.в.процессе.эксплуатации.контроль.состояния.ЗУ. необходимо.осуществлять.путем.проверки.выполнения.элементов. ЗУ,.соединения.заземлителей.с.заземляемыми.элементами.и.есте- ственных.заземлителей.с.ЗУ,.коррозионного.состояния.элементов. ЗУ,. находящихся. в. земле,. напряжения. на. ЗУ. электроустановок. при.стекании.с.него.тока.замыкания.на.землю,.состояния.пробив- ных. предохранителей,. цепи. фаза. —. нуль. в. электроустановках. до. 1.кВ.с.глухим.заземлением.нейтрали,.а.также.измерения.сопротив- ления.ЗУ.электроустановок,.заземлителей.опор.ВЛ.и.напряжения. прикосновения. Визуальная. проверка. проводится. с. целью. контроля. качества. монтажа. и. соответствия. сечения. заземляющих. проводников. тре- бованиям.проекта.и.ПУЭ. 5.6. Проверка состояния заземляющих устройств 171 Измерение.сечения.проводников.производится.штангенцирку- лем.. Измеренное. сечение. сравнивается. с. расчетным.. Сечение. за- земляющих.проводников.S з.п .(мм 2 ).определяется.по.формуле S I з.п з ( 0,1) ≥ + τ 60 , .(5.6) где. I з . —. ток. замыкания. на. землю. (ток,. стекающий. в. землю. через. место.замыкания),.А.(для.ОРУ.подстанций.6…35.кВ.—.ток.двойно- го.замыкания.на.землю. I з (1,1) ,..для.ОРУ.подстанций.110…1150.кВ.—. ток. однофазного. КЗ. I з (1) );. τ. —. время. отключения. замыкания. на. землю,. с. (время. действия. основной. защиты. и. время. работы. вы- ключателя). Особое.внимание.следует.уделить.заземляющим.проводникам. от. нейтралей. трансформаторов,. короткозамыкателей,. шунтирую- щих.и.дугогасящих.реакторов..Их.сечение.должно.соответствовать. максимальному.для.данной.подстанции. При. ином. времени. τ. допустимый. ток. I доп τ . можно. определить. по.выражению I I доп доп τ τ = + 1 05 0 1 , ( , ) (5.7) При. визуальном. контроле. ЗУ. проводится. проверка. болтовых. соединений..Болтовые.соединения.должны.быть.надежно.затяну- ты,.снабжены.контргайкой.и.пружинной.шайбой. Проверку. контактных. соединений. и. металлических. связей. оборудования.с.ЗУ.необходимо.осуществлять: в.цепи.заземления.нейтралей.трансформаторов; цепи.заземления.короткозамыкателей; цепи.заземления.шунтирующих.и.дугогасящих.реакторов; местах.соединения.грозозащитных.тросов.с.опорами.и.кон- струкциями.ОРУ; местах.соединения.заземляемого.оборудования.с.ЗУ. Контактные. соединения. проверяются. осмотром,. простукива- нием,. а. также. измерением. переходных. сопротивлений. мостами,. микраомметрами.и.по.методу.амперметра-вольтметра. Значение. сопротивления. контактов. не. нормируется,. но. прак- тикой.установлено,.что.качественное.присоединение.к.заземлите- Глава 5. Эксплуатация заземляющих устройств 172 лю. обеспечивается. при. переходном. сопротивлении. не. более. 0,05.Ом. Проверка.металлосвязей.оборудования.с.ЗУ.выполняется.как. на.рабочих,.так.и.на.нерабочих.местах..Если.заземляющий.прово- дник. не. подсоединен. к. ЗУ. (нет. связи),. измеренное. значение. на- пряжения.во.много.раз.отличается.от.значений,.измеренных.на.со- седних.корпусах.оборудования. Заземляющие. устройства. энергообъектов. подвергаются. со- вместному. воздействию. грунтовой. коррозии. и. токов. короткого. и.двойного.замыкания.на.землю..Воздействие.больших.токов.уско- ряет.разрушение.естественных.и.искусственных.заземлителей. На.энергообъектах,.как.правило,.разрушаются: трубопроводы.хозяйственного.водоснабжения.и.аварийного. пожаротушения; заземляющие.проводники.в.местах.входа.в.грунт,.непосред- ственно.под.поверхностью.грунта; сварные.соединения.в.грунте; горизонтальные.заземлители; нижние.концы.вертикальных.электродов. Разрушения.бывают.локальные,.местные,.общие. Локальные. коррозионные. повреждения. заземляющих. прово- дников.выявляются.при.осмотрах.(в.основном.со.вскрытием.грун- та),. а. также. при. измерениях. напряжения. прикосновения. и. про- верке.металлосвязи. Местная. коррозия. характеризуется. появлением. на. поверхно- сти. проводника.отдельных,.иногда.множественных,.повреждений. в.форме.язв.или.кратеров,.глубина.и.поперечные.размеры.которых. соизмеримы.и.колеблются.в.пределах.от.долей.миллиметра.до.не- скольких.миллиметров. Общая.коррозия.возникает.в.грунтах.с.большой.коррозионной. активностью. Для.сплошной.поверхностной.коррозии.характерно.равномер- ное. по. всей. поверхности. проводника. проникновение. вглубь. ме- талла.с.соответствующим.уменьшением.размеров.поперечного.се- чения. элемента.. После. механического. удаления. продуктов. коррозии. поверхность. металла. оказывается. шероховатой,. но. без. очевидных.язв,.точек.коррозии.или.трещин. 5.7. Измерение сопротивления ЗУ подстанций и линий электропередачи 173 Количественная.оценка.степени.коррозионного.износа.произ- водится. выборочно. по. участкам. контролируемого. элемента. ЗУ. путем.измерения.характерных.размеров,.зависящих.от.вида.корро- зии.. Эти. размеры. определяются. после. удаления. с. поверхности. элемента.продуктов.коррозии. Элемент.ЗУ.должен.быть.заменен,.если.разрушено.более.50.%. его.сечения. Для.выявления.тенденции.коррозии.и.прогнозирования.срока. службы.заземлителей.рекомендуется.произвести.измерения.элек- трохимического. окислительно-восстановительного. потенциала,. удельного.сопротивления.грунта.и.определить.наличие.блуждаю- щих.токов.в.земле. 5.7. измерение сопротивления зу подстанций и линий электропередачи Сопротивление заземляющего устройства.—.отношение.на- пряжения. на. заземляющем. устройстве. к. току,. стекающему. с. за- землителя.в.землю. Измерение. сопротивления. производится. без. отсоединения. грозозащитных. тросов,. оболочек. отходящих. кабелей. и. других. естественных. заземлителей.. Измерения. должны. выполняться. в. периоды. наибольшего. высыхания. грунта.. При. проведении. из- мерений. в. условиях,. отличающихся. от. указанных,. необходимо. применять.сезонный.коэффициент.K с ..Сопротивление.R ЗУ .опреде- ляется.по.формуле R ЗУ =.K с R ЗУ.изм ,.. (5.8) где.R ЗУ.изм ,.Ом.—.сопротивление.ЗУ,.полученное.при.измерениях. Сопротивление. ЗУ. измеряется. по. методу. амперметра-вольт- мет.ра. и. с. помощью. специализированных. приборов:. MPI-511,. ИФН-200,.МС-08,.М-416,.Ф.4103.и.др..(табл..5.1). Принципиальная.схема.измерений.приведена.на.рис..5.9..Токо- вый. и. потенциальный. электроды. следует. располагать. на. одной. линии.по.территории,.свободной.от.линий.электропередачи.и.под- земных. коммуникаций.. Расстояния. от. подстанции. до. токового. Глава 5. Эксплуатация заземляющих устройств 174 и. потенциального. электродов. выбираются. в. зависимости. от. раз- меров. ЗУ. и. характерных. особенностей. территории. вокруг. под- станции. Таблица 5.1 Приборы для измерения электрических параметров ЗУ Характеристика.объекта Сопро- тивление. заземли- теля Напряжение.прикосновения Проверка.. наличия.. металло- связи на.террито- рии.электро- установки вне.террито- рии.электро- установки Подстанция.6…10/0,4.кВ,. расположенная.в.городе. или.на.территории.про- мышленного.предприя- тия МС-08 М-416 Ф.4103 ЭКЗ-01 КДЗ-1 ОНП-1 ПИНП АНЧ-3 ЭКЗ-01 КДЗ-1 ОНП-1 АНЧ-3 ЭКЗ-01 КДЗ-1 ПИНП АНЧ-3 ЭКЗ-01 ЭКО-200 КДЗ-1 ОНП-1 Подстанция.6…10/0,4.кВ, отдельно.стоящая,.питаю- щаяся.от.ВЛ.6…10.кВ МС-08 М-416 Ф.4103 ЭКЗ-01 КДЗ-1 ОНП-1 Ф.4103 ПИНП АНЧ-3 ЭКЗ-01 КДЗ-1 ОНП-1 АНЧ-3 ЭКЗ-01 КДЗ-1 ПИНП АНЧ-3 ЭКЗ-01 ЭКО-200 КДЗ-1 ОНП-1 Подстанция.35/6…10.кВ глубокого.ввода.в.ка- бельные.сети МС-08 М-416 Ф.4103 ЭКЗ-01 КДЗ-1 ОНП-1 ПИНП АНЧ-3 ЭКЗ-01 ЭКО-200 КДЗ-1 ОНП-1 АНЧ-3 ЭКЗ-01 ЭКО-200 КДЗ-1 ПИНП АНЧ-3 КДЗ-1 ОНП-1 Подстанция.35/6…10.кВ, отдельно.стоящая,.пи- тающаяся.от.ВЛ.35.кВ МС-08 М-416 Ф.4103 ЭКЗ-01 КДЗ-1 ОНП-1 ПИНП АНЧ-3 КДЗ-1 ОНП-1 АНЧ-3 ЭКЗ-01 КДЗ-1 ПИНП АНЧ-3 ЭКЗ-01 ЭКО-200 КДЗ-1 ОНП-1 5.8. Проверка цепи фаза — нуль в электроустановках до 1 кв 175 Рис. 5.9. Принципиальная.схема.измерений.сопротивления.ЗУ: ЗУ.—.заземляющее.устройство;.П.—.потенциальный.электрод;.. Т.–.токовый.электрод;.r эп ,.r эт .—.сопротивления.растеканию.тока. между.ЗУ.и.электродами 5.8. проверка цепи фаза — нуль в электроустановках до 1 кв с глухим заземлением нейтрали С.введением.в.действие.ТКП.181–2009.«Правила.технической. эксплуатации.электроустановок.потребителей».изменились.требо- вания.к.испытанию.цепи.фаза.—.нуль.в.электроустановках.до.1.кВ. с. глухим. заземлением. нейтрали. (система. заземления. TN).. Ранее. непосредственным. измерением. или. расчетом. по. величине. сопро- тивления.цепи.фаза.—.нуль.определялся.ток.однофазного.корот- кого. замыкания. (КЗ). и. проверялось. его. превышение. по. отноше- нию.к.уставке.устройства.защиты..Согласно.ТКП.181–2009,.необ- ходимо.проверять.время.автоматического.отключения.устройства. защиты. при. однофазном. КЗ,. которое. должно. быть. не. более. ука- занного.в.ГОСТ.30331.3—95. Автоматическое.отключение.питания.при.замыкании.фазного. провода.на.открытую.проводящую.часть.(например,.корпус.элек- трооборудования).обеспечивается.устройствами.защиты.от.сверх- токов.(автоматические.выключатели.и.предохранители).и.устрой- ствами. защитного. отключения. (УЗО),. реагирующими. на. диффе- ренциальный.ток. |