Охарактеризуйте назначение защитных заземлений и занулений, их конструктивное выполнение .

При обслуживании электроустановки опасность представляют не только неизолированные токоведущие части, находящиеся под напряжением, но и те конструктивные части электрооборудования, которые нормально не находятся под напряжением, но могут оказаться под напряжением при повреждении изоляции (корпуса электродвигателей, пускателей, баки трансформаторов, кожухи шинопроводов, металлические каркасы щитов и тюп.)

Для защиты людей от поражения электрическим током при повреждении изоляции применяется одна из следующих защитных мер: заземление, зануление, защитное отключение, разделительный трансформатор, двойная изоляция, малое напряжение, выравнивание потенциалов.

Защитное заземление – это преднамеренное электрическое соединение какой-либо части электроустановки с заземляющим устройством для обеспечения электробезопасности.

В нормальном режим, когда изоляция электродвигателей не нарушена, на корпусах ЭД никакого потенциала нет, прикосновение к ним безопасно. При повреждении изоляции в любом ЭД и стекании на землю тока I_з на заземляющем устройстве появляется напряжение, В:

,

где R_з – сопротивление заземлителя, Ом.

Заземляющее устройство состоит из вертикальных заземляющих электродов, соединяющих их полос и выравнивающих их полос (или без них), проложенных на глубине 0,5 м.

Защитным занулением в электроустановках до 1 кВ называется преднамеренное соединение частей электроустановки, нормально не не находящихся под напряжением, с глухозаземленной нейтралью генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока или с глухозаземленной средней точкой в сетях постоянного тока.

Конструктивно зануление представляет собой следующее. Корпус автоматического выключателя и корпус ЭД соединены с защитным нулевым проводником, который электрически связан с глухозаземленной нейтралью источника. При повреждении изоляции (замыкания фазы на корпус) создается однофазное КЗ. Ток КЗ, протекающий по петле фаза – нулевой проводник, должен привести к немедленному отключению поврежденного участка. Задачей зануления является создание наименьшего сопротивления пути для тока однофазного КЗ, обеспечивающего надежное отключение автоматических выключателей, магнитных пускателей, предохранителей.

25 Поясните назначение и устройство релейной защиты, приведите основные требования к ней. Дайте классификацию применяемых реле.

В большинстве случаев в месте КЗ возникает электрическая дуга с высо­кой температурой, приводящая к разрушениям токоведущих частей, изоля­торов и электрических аппаратов. При КЗ к месту повреждения подходят большие токи, которые перегревают неповрежденные токоведущие части и могут вызвать дополнительные повреждения.

При отключении выключателей поврежденного элемента гаснет элек­трическая дуга в месте КЗ, прекращается прохождение тока КЗ и восстанав­ливается нормальное напряжение на неповрежденной части электрической установки или сети. Благодаря этому сокращается размеры повреждения оборудования, на котором возникло КЗ, а также восстанавливается нормаль­ная работа неповрежденного оборудования.

Следовательно, основным назначением релейной защиты является -выявления места возникновения короткого замыкания и быстрое автома­тическое отключение поврежденного оборудования или участка сети от остальной неповрежденной части электрической установки или сети.

Кроме повреждения электрического оборудования, могут возникать та­кие нарушения нормальных режимов работы, как перегрузка, замыкание на землю одной фазы в сети с изолированной нейтралью и др.

В указанных случаях нет необходимости немедленного отключения обо­рудования, так как эти явления не представляют непосредственной опасно­сти для оборудования и могут самоустраняться. Поэтому при нарушении нормального режима работы на подстанциях с постоянным обслуживающим персоналом, как правило, достаточно дать предупредительный сигнал пер­соналу подстанции.

Таким образом, второе назначение релейной защиты – выявления нарушений ненормальных режимов работы оборудования и по­дача предупредительных сигналов обслуживающему персоналу или отклю­чение оборудования с выдержкой времени.

Требования, предъявляемые к релейной защите

1. Быстродействие. Быстрое отключение поврежденного оборудования или участка электрической установки позволяет:

- предотвращать или уменьшать размеры повреждений;- сохранять нормальную работу потребителей неповрежденной части установки;- предотвращать нарушение параллельной работы генераторов.Поэтому для обеспечения надежной работы генераторы, трансформато- ры, линии электропередачи и все другие части электрической установки или электрической сети должны оснащаться быстродействующей релейной за- щитой. Современные устройства быстродействующей релейной защиты имеют время действия 0,02 - 0,1 с.

2.Чувствительность – устойчивое срабатывание защиты при коротких замыканиях в защищаемой зоне. Чувствительность защит обычно оценивается их коэффициентом чувст­вительности kч, который определяется отношением минимального тока при металлическом КЗ в защищаемом зоне к установленному току срабатывания защиты. Правилами устройств электроустановок (ПУЭ) определены необходимые минимальные коэффициенты чувствительности для различных защит и защищаемых элементов.

3. Надежность - способность защиты выполнять заданные функции в заданном объеме при определенных условиях эксплуатации.

4. Селективность или избирательность - способность релейной защиты выявлять место повреждения и отключать его ближайшим к нему выключателями, при этом остальная неповрежденная часть электрической установки остается в работе.

По способу обеспечения селективности при внешних КЗ защиты относятся к двум группам:- защиты с абсолютной селективностью, которые срабатывают только при КЗ на защищаемом участке;- защиты с относительной селективностью, которые срабатывают на защищаемом и смежном участке.

Классификация реле Релейная защита и автоматика включает в себя комплекс реле различного назначения, которые действуют совместно в заданной последовательности и зависимости друг от друга. В устройствах релейной защиты и автоматики реле замыкают или размыкают различные электрические цепи или механически воздействуют на силовые аппараты

Классификация по типу:1. Электрические, реагирующие на электрические величины.

2. Механические, реагирующие на величины: давление, скорость истечения жидкости газа, частоты вращения и т.д.

3. Тепловые, реагирующие на количество выделяемого тепла или изменения температуры.

Большинство реле, применяющихся в релейной защите, – электрические. Под электрическим реле, согласно ГОСТ 16022 - 83, понимают реле, работа которого основана на использовании относительного перемещения его механических элементов под воздействием электрического тока, протекающего по его обмотке.

Классификация электрических реле.

По принципу работы:

1. Электромагнитные. 3.Электроденомические.

2. Индукционные. 4.Тепловые