Поиск по сайту
Начало >> Книги >> Оборудование >> Руководство по устройству электроустановок

Выбор устройств защиты от перенапряжений - Руководство по устройству электроустановок

Оглавление
Руководство по устройству электроустановок
Методология
Нормы и правила
Установленные мощности нагрузки
Мощность нагрузки установки
Контроль и регулирование потребляемой мощности
Энергоснабжение при высоком напряжении
Процедура создания новой подстанции
Подстанция абонента с измерениями на стороне низкого напряжения
Подстанция абонента с измерениями на стороне высокого напряжения
Создание распределительных понижающих подстанций
Низковольтные потребители - подключение
Низковольтные распределительные сети - подключение
Подсоединение потребителей к сети
Качество поставляемого напряжения
Распределение в системах низкого напряжения
Надежность системы электропитания в системах низкого напряжения
Защитные и аварийные устройства
Заземляющие соединения в системах низкого напряжения
Определение стандартизованных систем заземления в системах низкого напряжения
Характеристики систем TT, TN и IT
Критерии выбора систем TT, TN IT
Выбор метода заземления в системах низкого напряжения
Монтаж заземляющих электродов в системах низкого напряжения
Оборудование установки в системах низкого напряжения
Перечень внешних воздействий в системах низкого напряжения
Защита оборудования закрытого типа в системах низкого напряжения
Защита от поражения электрическим током
Защита от прямого прикосновения
Защита от косвенного прикосновения
Защита имущества от ущерба вследствие пробоя изоляции
Реализация системы TT
Реализация системы TN
Реализация системы IT
Устройства защитного отключения
Защита цепей
Определение сечения провода для открытой прокладки
Определение падения напряжения
Ток короткого замыкания
Частные случаи тока короткого замыкания
Защитный заземляющий провод
Нейтральный провод
Низковольтная распределительная аппаратура
Низковольтные коммутационные аппараты
Выбор низковольтной коммутационной аппаратуры
Автоматический выключатель
Выбор автоматического выключателя
Согласование характеристик автоматических выключателей
Защита от перенапряжений
Устройства защиты от перенапряжений
Стандарты защит от перенапряжений
Выбор устройств защиты от перенапряжений
Повышение коэффициента мощности и фильтрация гармоник
Зачем повышать коэффициент мощности?
Методы повышения коэффициента мощности
Выбор места установки компенсирующих конденсаторов
Выбор оптимального уровня компенсации
Компенсация на зажимах трансформатора
Повышение коэффициента мощности асинхронных двигателей
Влияние гармоник
Блоки конденсаторов
Обнаружение и устранение гармоник
Последствия Ih гармоник для электроустановок
Показатели гармонических искажений и принципы измерений
Измерение гармонических показателей
Способы ослабления гармоник
ИБП
Защита трансформаторов низкого напряжения
Осветительные цепи
Асинхронные двигатели
Коттеджи, жилые и особые помещения
Ванные и душевые комнаты
Рекомендации, относящиеся к специальным установкам и помещениям
Рекомендации по обеспечению электромагнитной совместимости
Принципы и конструкции систем заземления
Механизмы электромагнитной связи
Рекомендации по электропроводке

4 Выбор устройств защиты
4.1 Оценка риска перенапряжения для защищаемого объекта
Для определения типа защиты от перенапряжения, требуемого для электроустановки, рекомендуется следующий метод оценки риска.
Этот метод учитывает критерии, характеризующие район расположения объекта, с одной стороны, и характеристики нагрузок защищаемой электроустановки, с другой стороны.
Общий принцип
Следующие элементы, подлежат учету при оценке рисков:
Риск поражения площадки, на которой расположен объект молнией
Тип распределительной или телефонной сети
Топография площадки
Наличие молниеотвода
Тип защищаемого оборудования
Рабочие перенапряжения
Две оценки могут быть установлены с помощью этих элементов: оценка защищаемого оборудования и оценка защищаемого объекта.
Оценка защищаемого оборудования
J - Защита от перенапряжений
Применяется следующая формула: R = S + C + I (см. Рис. J20) Где:
R: риск перенапряжений на оборудовании S: чувствительность оборудования C: стоимость оборудования I: неготовность оборудования и последствия
■ Чувствительность оборудования
Зависит от выдерживаемого импульсного напряжения защищаемого оборудования^):


S = 1

S = 2

S = 3

Высокое выдерживаемое импульсное напряжение (4 кВ)

Нормальное выдерживаемое импульсное напряжение (2,5 кВ)

Низкое выдерживаемое импульсное напряжение (1,5 кВ)

Распределительные щиты, точки отбора питания (электророзетки), двигатели, трансформаторы...

Все бытовые электроприборы, посудомоечные машины, холодильники, печи, переносные электроинструменты

Аппаратура электронных цепей,телевизоры, видео­магнитофоны высокого качества воспроизведения, сигнализация, компьютеры и средства связи

■ Стоимость оборудования

C = 1

C = 2

C = 3

Низкая стоимость

Средняя стоимость

Высокая стоимость

< 2 тыс. долл. США

2 - 20 тыс. долл. США

> 20 тыс. долл. США

■ Неготовность оборудования и последствия Принимается:

I = 1

I = 2

I = 3

Полное прекращение работы (низкие финансовые потери)

Частичное прекращение работы (приемлемые финансовые потери)

Без прерывания работы (неприемлемо высокие финансовые потери)

Рис. J20: Расчет риска перенапряжения на оборудовании, R=S+C +1
Оценка защищаемого объекта
Применяется следующая формула: E = Ng (1 + LV + MV + d) (J21) Где:
Ng: Плотность ударов молнии в землю (число ударов/км2/год)
Это значение может быть определено по карте со статистическими данными метеослужбы. Определив число дней с грозовой активностью в году (Nk) можно определить вероятность удара молнии Ng = Nk/20
LV: Протяженность (в км) неизолированных или многожильных воздушных низковольтных линий питания объекта.
MV: Параметр, зависящий от сети среднего напряжения, питающей понижающую подстанцию. d: Коэффициент, учитывающий местоположение воздушной линии и объекта.

LV: Протяженность (в км) неизолированных или многожильных воздушных низковольтных линий питания объекта


LV = 0

LV = 0.2

LV = 0.4

LV = 0.6

LV = 0.8

LV = 1

Подземные или витые кабели

L=100 - 199м

L=200 - 299 м Длина ВЛ низкого наг

L = 300 - 399 м ряжения

L = 400 - 499 м

L > 500 м

MV: Параметр, зависящий от сети среднего напряжения, питающей понижающую подстанцию среднего/низкого напряжения
MV = 0
Подземная линия понижающей подстанции среднего/низкого напряжения  
MV = 1
Полностью или частично воздушная линия понижающей подстанции среднего/низкого напряжения
d: Коэффициент, учитывающий местоположение воздушной линии и объекта


d

d = 0

d = 0.5

d = 0.75

d = 1

Местоположение здания,

Полностью

Неполностью

Открытая или

На возвышении, рядом с

линии среднего/низкого

застроенный

застроенный

равнинная

водоемом, горная местность,

напряжения или

участок

участок

местность

рядом с молниеотводом

телефонной линии
Рис. J2 : Структура сети низковольтного электропитания, E = Ng (1 + LV + MV + d)
Рабочие перенапряжения
Устройство защиты от перенапряжений, рассчитанное на защиту от атмосферных перенапряжений, также обеспечивает защиту от рабочих перенапряжений. Стержневой молниеотвод
Риск перенапряжений на объекте увеличивается при наличии молниеотвода на отметке выше 50 м на здании или соседнем участке.
Примечание: Объект высотой 20 м, такой как заводская дымовая труба, дерево, мачта и т.д., оказывает такое же влияние, как молниеотвод. Стандарт EN 61024-1 требует установки разрядника в основной энергосистеме, если защищаемый объект включает стержневой молниеотвод.
4.2 Выбор пропускной способности разрядников защиты от перенапряжений (низковольтная сеть)
После оценки рисков, связанны с нагрузкой (R) и объектом (E) необходимо определить пропускную способность (Imax) (форма волны 8/20) для низковольтных разрядников:
Защита на вводе (см. Рис. J22)
Вторичная защита
В обоих следующих случаях требуется разрядник вторичной защиты от перенапряжения:
Если уровень защиты (Up) крайне высокий в сравнении с выдерживаемым импульсным напряжением (Ui) оборудования объекта
Если чувствительное оборудование расположено слишком далеко от входного разрядника d 30 м.
Разрядник 8 кА должен устанавливаться на другом промежуточном распределительном щите рядом с чувствительными нагрузками.

 

I =1

I =2

I = 3

R = 8 или 9

30- 40 кА

65 кА

65 кА

R = 6 или 7

15 кА(1)

30-40 кА

65 кА

R - 5

15 кА(1)

15 кА(1)

30-40 кА

Рис. J22: Выбор пропускной способности разрядника защиты от перенапряжения
4.3 Выбор устройства для защиты от перенапряжений (ОПН) в зависимости от системы заземления (см. Рис. J23)


Система заземления

TT

TN-S

TN-C

IT

Значение Uc в общем режиме (защита фаза-земля, нейтраль-земля)

u 1.5 Uo

u 1.1 Uo

u 1.1 Uo

u 1.732 Uo

Значение Uc в дифференциальном режиме (защита фаза-нейтраль)

u 1.1 Uo 15 i<A (1)

u 1.1 Uo 30-40 кА

 

u 1.1 Uo

Uo: напряжение фаза-нейтраль
Uc: максимальное длительно допустимое рабочее напряжение
Выбор ОПН в зависимости от системы заземления Предложение: PRD-PF-PE


Система заземления

TT

TN-S

TN-C

IT, распре­деленная нейтраль

IT, нераспре­деленная нейтраль

 

 

Макс. длительно допустимое рабочее

345/360 В

345/264 В

253/264 В

398/415 В

398/415 В

напряжение Uc

 

 

 

 

 

 

Съемные устройства (ОПН)

 

 

 

 

 

PRD

МС
Uc = 275 В

 

 

1P

 

 

 

МС

 

 

 

 

 

 

Uc = 440 В

 

 

3P

 

3P

 

МС/DM

1P + N

1P + N

 

1P + N

 

 

Uc = 440/275 В

3P + N

3P + N

 

3P + N

 

Фиксированные разрядники

 

 

 

 

 

PF30-65 кА

МС

1P + N

1P + N

 

1P + N

 

 

Uc = 440 В

3P + N

3P + N

 

3P + N

 

PF8-15 nA

МС/DM

1P + N

1P + N

 

1P + N

 

 

Uc = 440/275 В

3P + N

3P + N

 

3P + N

 

PE

МС
Uc = 440 В

 

 

1P
3 x 1P

 

3 x 1P

В завершение выбора определитесь в отношении необходимости следующих элементов:
Дистанционная сигнализация состояния разрядника
(1) Уровень риска низкий. Однако, если требуется установка разрядника, рекомендуется модель с Imax 15 кА.
Выключатель
Рис. J23 Значение Uc согласно международному стандарту IEC 60364-5-534
4.4 Выбор выключателя (см. Рис. J24)
После выбора устройства защиты от перенапряжения, необходимо выбрать соответствующий выключатель из таблицы ниже:
Его отключающая способность должна быть совместима с током короткого замыкания установки
Каждый проводник под напряжением подлежит защите, например: разрядник 1P + N должен быть связан с 2-х полюсным выключателем (2 защищаемых полюса).


Полный ток разряда разрядников

Выключатель

 

 

Ном. ток

Характеристика

8-15-30-40 i<A

20 А

C

65 кА

50 А

C

Рис. J24. Выбор выключателя



 
« Ремонт электрооборудования распредустройств до 10 кВ   Схемы управления и сигнализации воздушных и масляных выключателей »
Карта сайта + все метки | Контакты
© Электроэнергетика При перепечатке и цитировании активная гиперссылка на сайт обязательна.