Методические указания и задания для домашней контрольной работы по дисциплине «Электроснабжение предприятий и гражданских зданий» (стр. 14 из 20)
| Песок ……………………….. | 700 Ом×м |
| Супесок …………………….. | 300 Ом×м |
| Суглинок ………………….... | 100 Ом×м |
| Глина ……………………….. | 40 Ом×м |
| Садовая земля ……………... | 40 Ом×м |
| Чернозем …………………… | 20 Ом×м |
| Торф ………………………... | 20 Ом×м |
Зная расчетное удельное сопротивление грунта, можно определить сопротивление одиночного заземлителя.
Сопротивление вертикального заземлителя длиной l (м), диаметром d (мм) определяется по формуле:
,где ρ – удельное сопротивление грунта в месте размещения заземлителей и выражается в Ом·см.
В практических расчетах удобно пользоваться упрощенными формулами:
R0 = 0,00227×r - для углубленного пруткового электрода диаметром 12…14 мм, длиной 5 м;
R0 = 0,0034×r - для электрода из угловой стали размером 50´50´5 мм, длиной 2,5 м;
R0 = 0,00325×r - для электрода из трубы диаметром 50 мм, длиной 2,5 м.
Число вертикальных заземлителей определяется по формуле:
где h - коэффициент экранирования (использования) трубчатых заземлителей, зависящий от числа и взаимного расположения заземлителей
Коэффициенты экранирования трубчатых заземлителей
| Число заземлителей | Коэффициент экранирования h при отношении расстояния между трубами к их длине (  ) | |||||
| трубы размещены в ряд | трубы размещены по контуру | |||||
| 3 | 2 | 1 | 3 | 2 | 1 | |
| 5 10 20 30 50 | 0,87 0,83 0,77 0,75 0,73 | 0,8 0,7 0,62 0,60 0,58 | 0,68 0,55 0,47 0,40 0,30 | - 0,78 0,72 0,71 0,68 | - 0,67 0,60 0,59 0,52 | - 0,59 0,43 0,42 0,37 |
Литература
[1 стр.317-324; 2 стр.288-315; 3 стр.393-410; 4 стр.251-264]
Вопросы для самоконтроля
1. Дайте определение защитного заземления, защитного зануления.
2. В каких электроустановках применяется защитное заземление, а в каких защитное зануление?
3. Как осуществляется расчет заземляющего устройства?
4. Чему равно сопротивление заземляющего контура при напряжении 660/380В; 380/220В, 220/127В?
Раздел 4. Релейная защита и автоматизация систем электроснабжения
Тема 4.1 Общие сведения о релейной защите
Понятие релейной защиты. Устройство и принцип действия различных видов реле, применяемых в схемах релейной защиты (реле тока, напряжения, времени; промежуточных, указательные реле). Виды релейной защиты: максимальная токовая; направленная максимальная токовая; дифференциальные защиты; газовая защита; защита от замыкания на землю. Основные требования к релейной защите. Оперативный ток в схемах релейной защиты. Схемы соединения вторичных обмоток трансформаторов тока и напряжения, применяемые для релейной защиты.
Методические указания
Аппараты релейной защиты – это специальные устройства (реле, контакторы, автоматы и др.). обеспечивающие автоматическое отключение поврежденной части электроустановки или сети. Если повреждение не представляет для установки непосредственной опасности, то релейная защита приводит в действие сигнальные устройства. Для обеспечения надежной работы релейная защита должна:
- иметь избирательность (селективность), т.е. отключать высоковольтными выключателями или автоматами только поврежденный участок установки. Время срабатывания защиты характеризуется выдержкой времени, обеспечивающей избирательность действия защиты. Выдержка времени определяется временем действия выключателя поврежденного участка и временем срабатывания защиты;
- обладать достаточно высокой чувствительностью ко всем видам повреждений на защищаемой линии и на линиях, питаемых от нее, а также к изменившимся в связи с этим параметрам нормального режима работы (току, напряжению и др.), что оценивается коэффициентом чувствительности. увствиительностью РЗ является ее способность реагировать на самые малые изменения контролируемого параметра и анормальные режимы работы ЭУ;
- быть выполнена по наиболее простой схеме с наименьшим числом аппаратов и обладать надежностью, которая заключается в ее правильном и безотказном действии во всех предусмотренных по ее назначению случаях.
По назначению все реле делят на три группы: основные, непосредственно реагирующие на изменение контролируемых величин (тока, напряжения, мощности); вспомогательные, управляемые другими основными реле и выполняющие дополнительные функции выдержки времени (реле времени), размножения числа контактов, передачи команды от одних реле к другим (промежуточные реле); сигнальные (указательные), фиксирующие действие РЗ и управляющие световыми и звуковыми сигналами.
Реле, применяемые в релейной защите, классифицируют по следующим признакам:
по принципу действия – электромагнитные, индукционные, электродинамические, тепловые, электронные, магнитоэлектрические;
по параметру действия – тока, напряжения, мощности, тепловые;
по способу воздействия на отключение – прямого и косвенного действия.
В качестве примера первичного реле максимального тока прямого действия может служить автоматический выключатель, где расчетный ток проходит по отключающей катушке и отключение производится механическим воздействием на защелку автомата. Недостатком такой защиты является малая чувствительность и возможность ее установки только в цепях низшего напряжения небольшой мощности.
Более чувствительной защитой является защита с вторичным реле максимального тока прямого действия. Примером такой защиты могут служить катушки отключения, встроенные непосредственно в приводы высоковольтных выключателей.
Наиболее совершенной защитой является защита с вторичным реле максимального тока косвенного действия. Ток, предназначенный для питания цепей релейной защиты, автоматики и сигнализации, называется оперативным током. Надежность работы и исправность источника оперативного тока сети обеспечивают безотказную работу всех элементов, входящих в устройство релейной защиты. Постоянный или выпрямленный ток получают от аккумуляторных батарей или от выпрямительных устройств. Постоянный оперативный ток обеспечивает надежность работы релейной защиты.
Устройство и принцип действия различных реле, применяемых в схемах релейной защиты рекомендуется изучить по [4 стр. 265-375; 1 стр. 258-263]
Виды релейной защиты
Максимально-токовая защита. Является наиболее простой и поэтому широко применяется для защиты трансформаторов, электродвигателей и линий электропередач с односторонним питанием.
При возникновении короткого замыкания действует максимально - токовая защита, которая на отдельных участках сети срабатывает при определенных токах и определенном времени срабатывания.
При использовании реле тока типа РТ-40 и реле времени типа ЭВ защита называется максимально-токовой с независимой характеристикой времени срабатывания. При использовании индукционно-токовых реле типа РТ-80 и реле времени типа РТВ (встроенного) защита называется максимально-токовой с зависимой характеристикой времени срабатывания.
Схему максимально-токовой защиты с независимой характеристикой времени срабатывания на постоянном и переменном оперативном токе изучите по [1 стр. 272-276; 4 стр.277-279].
Выбор токов и времени срабатывания максимально-токовой защиты.
Ток срабатывания пусковых токовых реле выбирают таким образом, чтобы обеспечить выполнение следующих условия:
- защита не должна приходить в действие при прохождении по защищаемому элементу максимального тока нагрузки;
- защита должна надежно действовать при коротком замыкании, происшедшем на защищаемом участке, и иметь коэффициент чувствительности в конце смежного участка не менее 1,2;
- защита должна действовать при коротком замыкании, происшедшем на смежном (резервируемом) участке и иметь коэффициент чувствительности в конце смежного участка не менее 1,2.
Для выполнения первого условия ток срабатывания реле максимально-токовой защиты должен составлять
Iср.защ = (kнад kс.з. / kвзв) Iн.макс,
Где kнад – коэффициент надежности, принимается равным 1,1-1,25; kс.з. - коэффициент самозапуска, учитывает увеличение тока нагрузки при самозапуске; kвзв = Iвзв / Iср = 0,8-0,85 – коэффициент возврата ( Iвзв, Iср – токи возврата и срабатывания реле); Iн.макс – максимальный ток нагрузки.
Выдержки времени максимально-токовой защиты с зависимой и независимой характеристиками времени срабатывания выбирают по ступенчатому принципу, при котором каждая последующая защита в направлении к источнику питания имеет выдержку больше предыдущей. Выбор выдержек времени начинается с удаленных от источника питания элементов – электродвигателей Д1 и Д2. Для них выдержка времени может приниматься равной нулю, т.е. t1 = 0. Чтобы при повреждении одного из двигателей не отключился трансформатор Т2, максимально-токовая защита его должна иметь выдержку времени t2 , большую чем t1, на величину ступени селективности Δt, т.е. t2 = t2 + Δt.