Защита и автоматика специальных электроустановок

В системах электроснабжения применяются различные электроустановки специального назначения: конденсаторные, электропечные, преобразовательные.

В процессе эксплуатации они могут повреждаться. Опасны также ненормальные режимы работы, которые сопровождаются прохождением сверхтоков. Поэтому электроустановки снабжаются защитой от повреждений и ненормальных режимов, предусматриваются также различные устройства автоматики.

8.1. Защита и автоматика конденсаторных установок

Конденсаторные установки присоединяются параллельно к приемникам энергии и предназначены для повышения коэффициента мощности в системе электроснабжения. Конденсаторная установка состоит из одного или несколько отдельно установленных единичных конденсаторов, присоединенных к сети через коммутационные аппараты.

Основной вид повреждений конденсаторных установок – пробой конденсаторов – приводит к двухфазному КЗ. Ненормальные режимы работы связаны с перегрузкой конденсаторов высшими гармониками тока и повышением напряжения.

1. Защита от многофазных КЗ.

В сетях напряжением до 1 кВ защиты выполняется плавкими предохранителями или автоматическими выключателями, а в сетях с напряжением выше 1 кВ – плавкими предохранителями или двухфазной токовой отсечкой.

Номинальный ток плавкой вставки предохранителя и ток срабатывания защиты выбирают с учетом отстройки от токов переходного процесса при включении конденсаторной установки по условию

Iс.з = I вс.ном = kотс* I к.у.ном

I вс.ном – номинальный ток вставки

I к.у.ном – номинальный ток конденсаторной установки

kотс= 2,0 … 2,5

Чувствительность защиты считается достаточной при kч ≥2,0.

2. Защита от перегрузок.

Защита выполняется общей для всей конденсаторной установки и действует на отключение с выдержкой времени tс.з.= 9с. Ток срабатывания защиты Iс.з ≥ 1,3 * I к.у.ном.

3. Защита от повышения напряжения.

Защита выполняется одним максимальным реле напряжения и реле времени.

Напряжение срабатывания определяется условием

Uс.з = 1,1*Uном, а выдержка времени tс.з.= 3 … 5 мин.

Предусматривается автоматическое повторное включение (АПВ) конденсаторной установки после восстановления первоначального уровня напряжения, но не ранее, чем через 5 минут после её отключения.

4. Устройство автоматического регулирования напряжения (АРН).

Конденсаторные установки используют также для местного регулирования напряжения.

АРН выполняется одноступенчатым, когда автоматически включается/отключается вся конденсаторная установка, или многоступенчатым, когда включаются/отключаются отдельные батареи или единичные конденсаторы.

При одноступенчатом АРН на шинах 0,36 кВ может применяться схема, приведенная на рис. 8.1.

Рис. 8.1 Схема одноступенчатого управления конденсаторной установкой в функции напряжения

На схеме показанs элементы защиты конденсаторной установки: предохранители F1и F2, автоматический выключатель QF.

Так как регулирование осуществляется в функции напряжения, то схема содержит максимальное реле напряжения KV1 и минимальное реле напряжения KV2.

Реле KV1 срабатывает при повышении напряжения на шинах 0,38 кВ, а реле KV2 – при его снижении. Чтобы автоматика не действовала при кратковременных колебаниях напряжения, управляющие воздействия на контактор КM подаются контактами реле времени КТ1 и КТ2 через t = 15с после срабатывания соответствующего реле времени. Контактор КМ подключает конденсаторную установку к шинам.

SB – кнопочный выключатель.