Работа №5. Исследование работы дуговой защиты шкафа кру

Цель работы. Ознакомление с назначением, конструктивным выполнением, аппаратной частью и принципом действия дуговой защиты оборудования шкафа КРУ.

Основные теоретические сведения. Электрическая дуга в электроустановках, сопровождающая различные нештатные ситуации, обладает огромной мощностью. В короткий промежуток времени она выделяет в окружающее пространство большое количество тепловой энергии, которое угрожает находящимся вблизи людям и оборудованию. Образование электрической дуги в распределительных устройствах происходит, как правило, по двум причинам:

- ошибочные действия персонала, связанные с подключением оборудования, находящегося под напряжением, к заземленным токоведущим частям или с включением заземляющих ножей на токоведущие части, находящиеся под напряжением;

- отказ оборудования в результате разрушения его изоляции.

В обоих случаях гарантией предотвращения катастрофических последствий дуговых коротких замыканий является мгновенное отключение аварийного участка. Такое отключение обеспечивают системы дуговой защиты.

Дуговая защита – это устройство, используемое для обеспечения безопасности персонала и уменьшения повреждения оборудования при дуговых коротких замыканиях в электроустановке. Устройство дуговой защиты обнаруживает дугу в распределительном устройстве и немедленно отключает выключатель для изоляции участка повреждения. Устройство дуговой защиты работает намного быстрей обычных систем защиты и, таким образом, повреждения оборудования и поражение персонала, вследствие возникновения дуги может быть уменьшено, по сравнению с использованием классических систем защит.

Конструкция шкафов КРУ серии С-410 обеспечивает локализацию возникновения дугового короткого замыкания в пределах любого отсека шкафа КРУ при времени горения электрической дуги не более 0,2 с. Ограничение указанного времени обеспечивается за счет разгрузочных клапанов с конечными выключателями и фототиристоров в сочетании с электрическими схемами релейной защиты от дуговых замыканий.

Клапаны разгрузки выполнены в виде пластин, закрепленных в одной стороны стальными болтовыми соединениями, а с противоположной стороны – пластиковыми болтовыми соединениями которые легко срываются потоком горячего воздуха, давая потокам газов выйти наружу.

Разгрузочные клапаны отсеков кабельных присоединений, сборных шин и выкатного элемента смонтированы на крыше шкафа КРУ серии С-410 (рис. 3.6.9). Положение клапанов сигнализируется с помощью конечных выключателей (рис. 3.6.10).

Фототири́стор – оптоэлектронный полупроводниковый прибор, имеющий структуру, схожую со структурой обычного тиристора, но отличающийся от последнего тем, что включается не напряжением, а светом, падающим на тиристорную структуру. Таким образом. перевод фототиристора в состояние высокой проводимости осуществляется световым воздействием. Скорость отклика фототиристора на свет – менее 1 мкс

Рис. 3.6.9. Клапана разгрузки в шкафу С-410 (вид шкафа сверху)

1 – клапан разгрузки отсека кабельных присоединений; 2 – клапан разгрузки отсека сборных шин; 3 – клапан разгрузки отсека выключателя; 4 – каркас шкафа КРУ; 5 – пластиковое болтовое соединение; 6 – стальное болтовое соединение

Фототиристоры мгновенно срабатывают при вспышке дуги короткого замыкания и подают сигнал на отключение выключателя, установленного в шкафу, где произошло короткое замыкание. Расположение фототиристоров в шкафу КРУ серии С-410 показано на рис. 3.6.10.

В шкафу КРУ серии С-410 предусмотрено два варианта организации цепей дуговой защиты: с использованием контроля по току или без контроля по току, что определяется состоянием ключа SGF4.3.

При SGF4.3=0 сигнал от датчика дуговой защиты действует на светодиодную сигнализацию устройства, на выходное реле «Сигнализация» и реле «Отключить».

В случае, когда SGF4.3=1, для действия сигнала от датчика дуговой защиты на цепи отключения необходимо наличие сигнала пуска МТЗ 2 или МТЗ 3. В этом случае действие датчика дуговой защиты контролируется токовым органом, что позволяет избежать ложного отключения присоединения при неисправности самого датчика.

а) б)

Рис. 3.6.10. Крепление фототиристора (а), расположение фототиристоров в шкафу (б)

1 – радиатор фототиристора; 2 - фототиристор; 3 – перегородка шкафа;

4 – конечные выключатели; 5 – фототиристоры

Срабатывание дуговой защиты приводит:

- к отключению силового выключателя;

- загоранию светодиода сигнализации «Сраб»;

- появлению на дисплее сообщения «ДугЗащ»;

- выпадению блинкера указательного реле.

Моделирование работы дуговой защиты с помощью программы симулятора ТЭМП 2501-11

Прежде чем приступить к исследованию дуговой защиты шкафа КРУ серии С-410 рекомендуется смоделировать работу дуговой защиты с помощью программы симулятора ТЭМП 2501-11. Это моделирование выполняется в следующей последовательности:

- установить заводские установки терминала;

- установить значение ключа SGR1.6=1 (ввод выходных реле);

- установить значение ключа SGF8.1=1 (ввод дуговой защиты);

- включить выключатель;

- на панели имитации входных сигналов подать дискретный сигнал на вход 3, т.е. выполнить имитацию сигнала от фототиристоров или клапанов разгрузки;

Без выдержки времени:

- сработает дуговая защита и отключит выключатель;

- на дисплее появится информация «ДугЗащ».

Далее следует:

- снять дискретный сигнал с входа 3;

- кнопкой «С» привести защиту в исходное состояние;

- нажать кнопку «Сигнал квитирования …» на панели имитации входных сигналов.

При необходимости всю процедуру моделирования работы дуговой защиты можно повторить, начиная с пункта «включить выключатель».

Порядок работы.

Смоделировать работу дуговой защиты с помощью программы симулятора ТЭМП 2501-11.

Осмотреть места расположения и конструкцию клапанов разгрузки в верхней части шкафа КРУ.

Осмотреть места расположения и конструкцию фототиристоров.

Включить автоматический выключатель на стене.

Открыть двери релейного отсека и включить автоматический выключатель питания цифровой защиты и оперативных цепей.

Ключом управления включить вакуумный выключатель. Проверить сигнал о включении выключателя.

Сымитировать работу клапана разгрузки.

Оценить информацию на дисплее терминала.

Кнопкой «С» привести защиту в исходное состояние.

Сбросить блинкер указательного реле.

Ключом управления включить вакуумный выключатель. Проверить сигнал о включении выключателя.

Сымитировать работу фототиристора вспышкой или закорачиванием электродов.

Оценить информацию на дисплее терминала.

Кнопкой «С» привести защиту в исходное состояние.

Сбросить блинкер указательного реле.

Отключить оба автоматических выключателя.

Закрыть двери отсеков шкафа КРУ.

Содержание отчета:

- название и цель работы;

- обоснование необходимости дуговой защиты КРУ;

- принципы выполнения дуговой защиты;

- алгоритм моделирования работы дуговой защиты с помощью программы симулятора ТЭМП 2501-11;

- места установки фототиристоров и разгрузочных клапанов в шкафу КРУ серии С-410;

- конструктивное выполнение разгрузочных клапанов;

- информация на дисплее терминала при срабатывании дуговой защиты.