Шабад М. А. Защита и автоматика электрических сетей агропромышленных комплексов.— 1987.
Рассмотрены современные схемы внешнего электроснабжения по линиям 10 кВ агропромышленных комплексов. Описаны устройства защиты от к. з. и автоматики переключений (АПВ, АВР и др.), дан их сравнительный анализ и определены области применения. Приведены примеры расчета и выбора устройств защиты от к. з. и автоматики переключений на подстанциях 10/0,4 кВ агропромышленных предприятий.
ПРЕДИСЛОВИЕ
На современных крупных сельскохозяйственных предприятиях — птицефабриках, животноводческих комплексах, хранилищах овощей и фруктов — производство и переработка продукции осуществляются на промышленной основе с высоким уровнем механизации и автоматизации производственных процессов и значительным потреблением электрической энергии. Поэтому такие предприятия называют агропромышленными. Для большинства из них характерна непрерывность производственного процесса, а следовательно, особенно важна бесперебойность в подаче электроэнергии. Обеспечение надежности электроснабжения агропромышленных предприятий — одна из основных задач энергетиков.
Надежность электроснабжения агропромышленного предприятия обеспечивается путем сооружения двух или более питающих линий электропередачи, установкой на каждой подстанции не менее двух трансформаторов, секционированием электролиний и распределительных устройств коммутационными аппаратами, а также комплексной автоматизацией электрических сетей и подстанций [1, 2]. В объем комплексной автоматизации входит в первую очередь защита электроустановок от различных повреждений и ненормальных режимов и автоматика для быстрого восстановления прерванного электроснабжения (АПВ, АВР), описанию которых посвящена эта книга.
Для повышения надежности работы сельских электрических сетей 10 кВ промышленностью выпускается разнообразная распределительно-коммутационная аппаратура. Наряду с широко известными масляными выключателями типа ВМГ-10, ВМПП-10 все большее применение находят масляные выключатели ВММ-10, а также вакуумные выключатели типа ВВВ-10/320, которые обладают большим ресурсом и просты в обслуживании.
Выпускаются комплектные распределительные устройства наружной установки (К.РУН) как для подстанций 110/10 и 35/10 кВ, так и для пунктов автоматического секционирования и АВР (КРН-Ш-10, К-47, KPH-10VI, К-Ю2). В ячейках КРУН пунктов автоматического секционирования и АВР линий 10 кВ, кроме выключателя, разъединителей, трансформаторов тока и аппаратуры релейной защиты, предусматривается по два трансформатора напряжения с каждой стороны (типа НОМ-Ю), а при одностороннем питании линии 10 кВ — только два ТН (удвоенное число ТН необходимо для обеспечения эффективного обогрева ячеек).
В качестве пунктов автоматического секционирования и АВР используются также закрытые трансформаторные подстанции (ЗТП), сооружение которых в последние годы ведется весьма интенсивно. Для ЗТП 10 кВ выпускаются комплектные распределительные устройства типов КСО-266 с масляными выключателями и КСО-366 с выключателями нагрузки. Закупаются ячейки КРУ в странах СЭВ.
Разнообразная аппаратура выпускается промышленностью и для комплексной автоматизации сельских электрических сетей, в том числе сетей 10 кВ. В этой книге дается технический обзор современных устройств защиты и автоматики, как электромеханических, так и полупроводниковых (электронных), рассматриваются их достоинства и недостатки применительно к наиболее распространенным первичным схемам внешнего электроснабжения агропромышленных предприятий и других потребителей, расположенных в сельской местности.
Появление полупроводниковых (электронных) защит и реле не следует рассматривать как сигнал к немедленному и полному отказу от использования в электрических сетях 10 кВ существующих традиционных устройств защиты с электромеханическими реле. Там, где расчеты указывают на возможность выполнения достаточно чувствительной, быстродействующей, селективной (избирательной) и надежной защиты с электромеханическими реле, их надо использовать, учитывая, что в настоящее время они стоят намного дешевле полупроводниковых устройств защиты, накоплен большой опыт их обслуживания, имеются запасные части и специальные наборы инструмента для ремонта и регулировки этих реле. Наряду с этим следует широко использовать преимущества полупроводниковых реле и устройств защиты для увеличения чувствительности, снижения времени действия, обеспечения селективности и надежности защиты в тех случаях, когда это необходимо, например в сетях, состоящих из нескольких последовательно включенных линий 10 кВ, при возможности двустороннего питания линий, при малых значениях токов повреждения в конце защищаемого участка, при осуществлении дальнего резервирования. Внедрение полупроводниковых защит необходимо и для скорейшего накопления опыта их обслуживания, выявления и устранения недостатков выполнения этих устройств. Таким образом, в ближайшие годы в электрических сетях 10 кВ в сельской местности будут использоваться как электромеханические, так и полупроводниковые устройства защиты, и персоналу служб РЗА необходимо знать и те и другие устройства.
Выполнение устройств защиты и отдельных реле на элементах радиоэлектроники и на микроэлектронных схемах не отменяет известных принципов выполнения защит трансформаторов и линий электропередачи от коротких замыканий: максимальной токовой защиты, направленной токовой, дистанционной и дифференциальной защит, и поэтому некоторые полупроводниковые (электронные) реле имеют примерно такие же характеристики срабатывания, что и электромеханические реле того же назначения [3]. Но в ряде случаев электронные реле и защиты имеют специфические характеристики, существенно отличающиеся от традиционных (например, максимальная токовая защита типа ТЗВР, дистанционная защита типа КРЗА-С), что требует особой методики расчета и регулировки параметров срабатывания перед включением их в работу [4, 5].
При описании различных устройств и схем защиты и автоматики электросетей 10 кВ в книге в первую очередь определяются назначение и область применения устройства, затем рассматриваются его достоинства и недостатки по сравнению с другими устройствами того же назначения и указываются работы, в которых подробно рассмотрены вопросы обслуживания этого устройства. Приведенные в книге сведения должны помочь электромонтерам, мастерам и начинающим инженерам и техникам в осуществлении автоматизации электросетей 10 кВ.
