Правила охраны электрических сетей: 24.02.2009 N 160 » , » ( ) |

Опубликовано в Разное
/
15 Сен 1978

Содержание

Об утверждении Правил охраны электрических сетей напряжением свыше 1000 вольт

]]>

Подборка наиболее важных документов по запросу Об утверждении Правил охраны электрических сетей напряжением свыше 1000 вольт (нормативно–правовые акты, формы, статьи, консультации экспертов и многое другое).

Судебная практика: Об утверждении Правил охраны электрических сетей напряжением свыше 1000 вольт Открыть документ в вашей системе КонсультантПлюс:
Подборка судебных решений за 2019 год: Статья 89 «Земли энергетики» ЗК РФ
(ООО юридическая фирма «ЮРИНФОРМ ВМ»)Удовлетворяя требование о признании недействительным одностороннего отказа от договора на размещение нестационарного торгового объекта, о признании договора действующим, суд в порядке пункта 1 статьи 39.36, пункта 2 статьи 89 ЗК РФ, Правил охраны электрических сетей напряжением свыше 1000 вольт, утвержденных Постановлением Совета Министров СССР от 26.03.1984 N 255, установил, что охранная зона в пределах предоставленного земельного участка под размещение спорного объекта в регламентированном порядке не сформирована, при этом торговый объект размещался на спорном земельном участке, на основании листа согласования установки НТО, в соответствии с которым НТО размещен за пределами охранных зон, а также трансформаторной подстанции, которая фактически демонтирована к моменту заявления оспариваемого отказа от договора.

Статьи, комментарии, ответы на вопросы: Об утверждении Правил охраны электрических сетей напряжением свыше 1000 вольт
Открыть документ в вашей системе КонсультантПлюс:

Вопрос: О неприменении с 29.10.2001 Правил охраны электрических сетей напряжением до 1000 вольт, утвержденных Постановлением Совмина СССР от 11.09.1972 N 667, и Правил охраны электрических сетей напряжением свыше 1000 вольт, утвержденных Постановлением Совета Министров СССР от 26.03.1984 N 255; о соотношении понятий «зоны с особыми условиями использования территорий» и «охранные зоны объектов электросетевого хозяйства»; о порядке установления охранных зон объектов электросетевого хозяйства, созданных до 17.03.2009, если данные зоны не были установлены в соответствии с нормативными правовыми актами, действовавшими во время создания объектов электросетевого хозяйства.
(Письмо Минэкономразвития РФ от 13.12.2011 N Д23-5115)Вопрос: О неприменении с 29.10.2001 Правил охраны электрических сетей напряжением до 1000 вольт, утвержденных Постановлением Совмина СССР от 11.09.1972 N 667, и Правил охраны электрических сетей напряжением свыше 1000 вольт, утвержденных Постановлением Совета Министров СССР от 26.03.1984 N 255; о соотношении понятий «зоны с особыми условиями использования территорий» и «охранные зоны объектов электросетевого хозяйства»; о порядке установления охранных зон объектов электросетевого хозяйства, созданных до 17.03.2009, если данные зоны не были установлены в соответствии с нормативными правовыми актами, действовавшими во время создания объектов электросетевого хозяйства.

Нормативные акты: Об утверждении Правил охраны электрических сетей напряжением свыше 1000 вольт

Правила охраны электрических сетей напряжением до 1000 В и напряжением свыше 1000 В

В последнее время участились случаи аварийного отключения линий электропередачи, обрывов проводов при проезде негабаритного транспорта, обрезке и валке деревьев, наездах на опоры, производстве строительных и земляных работ в охранных зонах без согласования.

По всем вопросам, связанным с организацией работ в охранной зоне линий электропередачи, а также при обнаружении оборванных и сильно провисших проводов, сбитых опор и других неисправностей, необходимо обращаться в Сыктывкарский РЭС по адресу ул. Красных партизан д. 100 или по телефонам: 21-33-12, 39-05-73.

«Правилами охраны электрических сетей напряжением до 1000 В и напряжением свыше 1000 В» определено, что в охранных зонах электрических сетей без письменного согласия предприятия, в ведении которого находятся эти сети, ЗАПРЕЩАЕТСЯ:

  • производить строительство, капитальный ремонт, реконструкцию или снос любых зданий и сооружений;
  • производить посадку и вырубку деревьев и кустарников;
  • устраивать проезды для машин и механизмов, имеющих общую высоту с грузом или без груза от поверхности дороги более 4,5 м;
  • производить земляные работы на глубине более 0,3 м и планировку грунта с помощью землеройных машин (в охранных зонах КЛ).
  • размещать автозаправочные станции и иные хранилища горюче-смазочных материалов;
  • посторонним лицам находиться на территории и в помещениях электросетевых сооружений, открывать двери и люки электросетевых сооружений, производить переключения в электрических сетях;
  • загромождать подъезды и подходы к объектам электрических сетей;
  • набрасывать на провода, опоры и приближать к ним посторонние предметы, также подниматься на опоры;
  • в охранных зонах электрических сетей и вблизи них запрещается:
  • устраивать свалки;
  • складировать материалы, разводить огонь;
  • устраивать спортивные площадки для игр, стадионы, рынки, остановочные пункты общественного транспорта, стоянки всех видов машин и механизмов
  • запускать воздушные змеи, спортивные модели летательных аппаратов, в том числе неуправляемые.

Нарушение правил влечет наложение административного штрафа до 400 минимальных размеров оплаты труда. Лица, совершившие разрушение, повреждение или приведение иным способом в негодное для эксплуатации состояние объектов энергетики могут привлекаться к уголовной ответственности.

Практическое занятие по дисциплине МДК.04.01 Электромонтер по эксплуатации распределительных сетей на тему «Правила охраны электрических сетей»

Цель работы: изучить и закрепить правила охраны электрических сетей до и выше 1 кВ.

Развитие жилищно-бытового и дорожного строительства, реконструкция подземного и дорожного хозяйства существующих городов при одновременно большой доступности и уязвимости линий электропередачи создает постоянную угрозу и возможность их повреждения при производстве работ. Если распределительные устройства, электросети распределительных пунктов и трансформаторных подстанций размещены в закрытых помещениях, заперты и доступны лишь узкому кругу лиц, а работа в них регламентируется правилами, то трассы воздушных и кабельных линий доступны многим организациям, проводящим различные виды работ.

При эксплуатации электрических сетей должны строго соблюдаться правила охраны электрических сетей и контролироваться их выполнение.

Охрана электрических сетей и контроль выполнений правил охраны осуществляется эксплуатирующими предприятиями и организациями, в ведении которых находятся электрические сети.

Организация, эксплуатирующая электрические сети, должна информировать предприятия и организации, находящиеся в районе прохождения линий электропередачи о требованиях правил охраны электрических сетей.

Для обеспечения сохранности электрических сетей, создания нормальных условий эксплуатации, предотвращения несчастных случаев отводятся земельные участки, устанавливаются охранные зоны минимально допустимого расстояния от электрических сетей до зданий и сооружений земной и водной поверхностей, прокладываются просеки в лесных массивах и зеленых насаждениях.

Охранные зоны электрических сетей устанавливаются:

Рис.1 Охранная зона электрических сетей вдоль воздушных линий электропередачи

Таблица 1. Охранная зона электрических сетей вдоль воздушных линий электропередачи

Рис.2 Охранная зона ВЛ вдоль перехода через судоходную реку

  • вдоль подземных кабельных линий – в виде земельного участка, ограниченного вертикальными плоскостями, отстоящими по обе стороны линии от крайних кабелей на расстоянии 1 метра.

Рис. 3 Охранная зона вдоль подземных кабельных линий

  • вдоль подводных кабельных линий – в виде водного пространства от водной поверхности до дна, ограниченного вертикальными плоскостями, отстоящими по обе стороны линии от крайних кабелей на расстоянии 100 метров.

Рис. 4 Охранная зона вдоль подводных кабельных линий

Земельные участки, входящие в охранные зоны электрических сетей, не изымаются у землепользователей, используются ими для проведения сельскохозяйственных и иных работ с обязательным соблюдением правил охраны электрических сетей. Сельскохозяйственные работы в охранных зонах воздушных линий производятся с предварительным уведомлением предприятий, в ведении которых находятся ЛЭП.

Плановый ремонт, реконструкция, модернизация ВЛ, проходящей по сельскохозяйственным угодьям должны производиться по согласованию землепользователями и, как правило, в период, когда эти угодья не заняты сельскохозяйственными культурами. После выполнения указанных работ, организация, эксплуатирующая электрические сети, должна привести земельные угодия в состояние, пригодное для их использования по целевому назначению, а также возместить землепользователям убытки, причиненные при производстве работ.

Вдоль воздушных линий, периметр подстанций, вдоль распределительных устройств, находящихся в лесных массивах и зеленых насаждениях, для поддержания установленной ширины просек должна периодически производиться расчистка от кустарников, обрезка деревьев по согласованию с лесоохранными организациями. Таким же образом должны быть вырублены отдельные деревья, растущие вне просеки и угрожающие падением на провода или опоры ЛЭП.

Рис.5 Расчистка трассы воздушной линии

При прохождении ВЛ по территории фруктовых садов, с насаждением высотой не более 4 м, вырубка просек не обязательна.

Следует избегать вырубки лесозащитных насаждений, расположенных вдоль железных дорог и водных пространств.

Антикоррозионные покрытия металлических деталей электроустановок должны восстанавливаться по мере необходимости по распоряжению технического руководителя энергообъекта.

ВЛ напряжением выше тысячи вольт, подверженных интенсивному гололедообразованию, должна осуществляться плавка гололеда электрическим током.

Рис. 6 Наледь на ВЛ

На участках ЛЭП, подверженных интенсивному загрязнению, должна применяться специальная или усиленная изоляция и при необходимости выполняться чистка изоляции, замена загрязненных изоляторов.

В зонах интенсивных загрязнений изоляции птицами и в местах их массового гнездования должны устанавливаться специальные устройства исключающие возможность перекрытий, а также отпугивающие птиц и не угрожающие их жизни.

Рис.7 Загрязнение изоляторов

Организацией, эксплуатирующей электрические сети, должны содержаться в исправном состоянии:

    • сигнальные знаки на берегах в местах пересечения воздушной или кабельной линии с судоходной или сплавной рекой, озером, водохранилищем, каналом;

    • устройства светоотражения, установленные на опорах или проводах ВЛ;

    • постоянные знаки, установленные на опорах, ограждениях и конструкциях, в соответствии с проектом и нормативно-техническими документами.

Рис.8 Знаки устанавливаемые на опорах

В местах пересечения ВЛ с автомобильными дорогами, по которым предусматривается передвижение транспортных средств с высотой более 3 м, должны устанавливаться дорожные знаки, указывающие допустимую высоту движущегося транспорта с грузом.

Организация, эксплуатирующая электрические сети, должна следить за исправностью:

    • дорожных знаков, ограждений, габаритов, устанавливаемых на пересечениях ВЛ с автомобильными дорогами;

    • дорожных знаков, устанавливаемых на пересечениях ВЛ 330 кВ и выше с автомобильными дорогами, запрещающих остановку транспорта в охранных зонах этих ВЛ.

Установка и обслуживание указанных знаков производятся организацией, в ведении которой находятся автомобильные дороги.

В охранных зонах электрических сетей без письменного согласия предприятий, в ведении которых находится эти сети, запрещается:

    • производить строительство, капитальный ремонт, реконструкцию или снос любых зданий и сооружений;

    • осуществлять всякого рода горные, погрузочно-разгрузочные, дноуглубительные, землечерпальные, взрывные, мелиоративные работы;

    • производить земляные работы на глубине более 0,3 м, а на вспахиваемых землях на глубине более 0,45 м, а также планировку грунта.

Предприятия, организации, учреждения, получившие письменное согласие на ведение указанных работ в охранных зонах электрических сетей, обязаны соблюдать все условия, обеспечивающие сохранность этих сетей.

Рис.9 Правила охраны электрических сетей

Запрещается в охранных зонах производить какие-либо действия, которые могут нарушить нормальную работу электрических сетей, привести их к повреждению или к несчастным случаям. И в частности:

    • размещать автозаправочные станции и иные хранилища горюче-смазочных материалов;

    • посторонним лицам находиться на территории и в помещениях электросетевых сооружений, открывать двери и люки электросетевых сооружений;

    • загромождать подъезды и подходы к объектам электрических сетей;

    • набрасывать на провода, опоры и приближать к ним посторонние предметы, а также подниматься на опоры;

    • устраивать всякого рода свалки;

    • складировать корма, удобрения, солому, торф, дрова и другие материалы;

    • разводить огонь;

    • подниматься на малых летательных аппаратах;

    • производить работы ударными механизмами;

    • сбрасывать тяжести массой свыше 5 тонн;

    • устраивать спортивные площадки для игр, стадионы, рынки, остановочные пункты, общественного транспорта, кроме железнодорожного;

    • устраивать стоянки всех видов машин и механизмов.

Рис.10 Стоянка в охранной зоне ВЛ

Материалы фактического положения ЛЭП, оформленные в установленном порядке, должны быть переданы в органы местного самоуправления для нанесения их на соответствующие карты землепользования.

Органы местного самоуправления выдают сведения о местонахождении ЛЭП заинтересованным предприятиям, организациям и учреждениям.

При совпадении охранной зоны ЛЭП с охранными зонами других объектов (полосой отвода земли для железных или автомобильных дорог, охранными зонами трубопроводов, линий связи, иных ЛЭП) проведение работ, связанное с эксплуатацией этих объектов, осуществляется заинтересованными предприятиями, организациями и учреждениями по согласованию между ними.

Работникам предприятий, в ведении которых находятся электрические сети, предоставляется право беспрепятственного доступа в установленном порядке к объектам сетей, расположенных на территории других предприятий, организаций и учреждений для их ремонта и технического обслуживания.

Предприятия, организации, учреждения и граждане, в охранных зонах электрических сетей и вблизи них обязаны выполнять требования работников предприятий, в ведении которых находятся электрические сети.

Предприятия, в ведении которых находятся электрические сети, имеют право приостановить работы, выполняемые другими предприятиями, организациями, учреждениями или гражданами в охранных зонах сетей с нарушением требований правил охраны электрических сетей.

Должностные лица и граждане, виновные в нарушении требований правил охраны электрических сетей, привлекаются к ответственности в установленном порядке

Использованная литература:

  1. https://elektro-montagnik.ru/?address=lectures/part2/&page=page9

  2. Правила охраны электрических сетей напряжением свыше 1000 В. 

  3. ГОСТ 12.1.051-90 – Расстояния безопасности в охранной зоне линий электропередачи напряжением свыше 1000 В. 

  4. СН 465-74 – Нормы отвода земель для электрических сетей напряжением 0,4-500 кВ. 

  5. Правила охраны электрических сетей напряжением до 1000 В.

  6. РД 34.04.184 – Условия производства работ в пределах охранных зон линий электропередачи напряжением до 1000В. 

  7. Инструкция по расчистке трасс воздушных линий 0,4-10 кВ.

  8. https://www.youtube.com/watch?time_continue=4&v=_SB6OJSNqEU.

Практическое занятие № 49

Правила охраны электрических сетей

Вариант № 1

Группа__________________________

ФИО студента___________________

Цель работы: изучить и закрепить правила охраны электрических сетей до и выше 1 кВ.

Записать своими словапи понятие «охранная зона ЛЭП»

(max 0,5 балла)

Перечислить охранные зоны электрических сетей напряжением свыше 1000 В и их особенности

(max 0,5 балла)

Что запрещается выполнять в пределах охранных зон ЛЭП напряже-нием до 1000 В без письменного согласия

организации, эксплуатирующей эти линии

(max 0,5 балла)

Что необходимо сде-лать предприятию, организации, произ-водящей земляные работы, при обнару-жении кабеля, не указанного в технич. документации

(max 0,5 балла)

Когда допускается выполнение работ вблизи ВЛ электро-передач с использ. различных механи-змов (напряже-нием до 1кВ)

(max 0,5 балла)

Записать действия, которые запрещает-ся производить т.к. они могут нарушить нормальную работу

электрических се-тей, привести к их повреждению или к несчастным случа-ям (напряжением свыше 1кВ)

(max 1 балл)

Записать особеннос-ти проведения пла-новых работ по ре-монту и реконструк-ции КЛ электропере-дач, вызывающие

нарушение дорож-ных покрытий (напряжением до 1кВ)

(max 0,5 балла)

Записать обязаннос-ти предприятий (ор-ганизаций), в веде-нии которых находя-тся электр. сети (на-пряжением свыше 1кВ), расположен-ные на просеках, проходящих через лесные массивы

(max 0,5 балла)

Оценка: _________________________

Дата проверки:_________________________

Подпись преподавателя:_________________________

Соблюдайте правила охраны электрических сетей

01.07.2021

Памятка о соблюдении правил охраны электрических сетей и ответственность за противопожарное состояние трасс ВЛ.
Филиал ПАО «Россети Ленэнерго» напоминает о необходимости соблюдения правил безопасности при нахождении в охранных зонах энергообъектов.

Понятие «охранная зона» установлено Правилами охраны электросетей. Это зона вдоль воздушных линий (ВЛ) в виде земельного участка и воздушного пространства, ограниченная вертикальными плоскостями, отстоящими по обе стороны линии от крайних проводов при не отклонённом их положении на расстоянии:

— для ВЛ 35 кВ — 15 метров;
— для ВЛ 10 кВ — 10 метров;
— для ВЛ до 1 кВ — 2 метра.
Будьте внимательны и осторожны вблизи линий электропередачи.

Не подходите ближе 10 м к оборванному проводу.
Обращаем ваше внимание на недопустимость проникновения посторонних лиц на объекты энергетики. «Осторожно. Электрическое напряжение», «Стой. Напряжение», «Не влезай, Убьёт» — это не просто надписи, а предупреждение о реальной опасности. Кроме того, нарушение охранных зон создаёт угрозу нарушения энергоснабжения. Помните, надёжность и безопасность работы энергетического оборудования (воздушных и кабельных линий электропередачи, трансформаторных подстанций) зависят, в том числе, и от наших совместных усилий.

НАПОМИНАЕМ, что за повреждение электрических сетей, которое вызвало нарушение электроснабжения. виновные лица подвергаются штрафу; с них взыскивается стоимость поврежденного оборудования и восстановительных работ.

Во избежание несчастных случаев и аварий ЗАПРЕЩАЕТСЯ:
— подниматься на опоры линий электропередачи;
— производить какие-либо самовольные подключения и переключения;
— набрасывать на провода посторонние предметы, касаться проводов палками. шестами и пр.;

— устраивать свалки, разводить огонь под проводами я возле линий электропередачи;
— проникать в электроустановки, открывать их двери, приближаться к токоведущим частям:
— осуществлять рыбную ловлю в охранных зонах ВЛ;
— проводить строительство всякого рода сооружений, в том числе и временных в охранных зонах ВЛ:
— проезжать непосредственно под проводами линий электропередачи на автомашинах. кранах, экскаваторах, сельхозмашинах и другой технике высотой более 4,5 м;
— загромождать подъезды и подходы к объектам электросетей;
— стрелять из оружия в сторону линий электропередачи:
— набрасывать проволоку на провода ВЛ:
— запускать воздушных змеев в охранной зоне ВЛ:
— находиться вблизи линий электропередач во время ветра, грозы. гололёда.

МЫ ПРОСИМ ВСЕХ:
— если вы обнаружили оборванные или сильно провисшие провода;
— если увидели открытые или оборванные двери щитов трансформаторных подстанций;
— если искрит или «горит» ночью какой-то контакт электрооборудования;
— если вы обнаружили пожар вблизи трассы воздушной линии не пытайтесь устранить неисправность сами.

Сообщите в Филиал ПАО «Россети Ленэнерго» по телефону:

Диспетчер Бокситогорского РЭС: 8(81366) 433-12


Охрана электрических сетей | Электрические сети в системе

Деятельность ОАО «Сетевая компания» в лице филиала Казанские электрические сети (сетевая организация) связана с оказанием услуг по передаче электрической энергии, технологическому присоединению, эксплуатации и обслуживанию объектов электросетевого хозяйства, территориально расположенных по городу Казани.

Деятельность сетевой организации сопряжена с рисками возникновения аварийных ситуаций на объектах электросетевого хозяйства, поскольку линии электропередачи на законодательном уровне признаны источником повышенной опасности.

Отсутствие доступа работникам сетевой организации к объектам электросетевого хозяйства для их эксплуатации, проведения плановых работ, устранения аварий негативно сказывается на безопасном функционировании и эксплуатации указанных объектов.

Постановление правительства РФ от 24.02.2009 №160 «О порядке установления охранных зон объектов электросетевого хозяйства и особых условий использования земельных участков, расположенных в границах таких зон» (Правила охраны электрических сетей) определяет порядок установления охранных зон объектов электросетевого хозяйства (охранные зоны), а также особые условия использования земельных участков, расположенных в их пределах.

Охранная зона служит для обеспечения безопасных условий эксплуатации объектов электросетевого хозяйства, исключения фактов повреждения линий электропередачи, недопущения причинения вреда жизни, здоровью, граждан и имуществу физических или юридических лиц, а также предотвращения экологического ущерба и возникновения пожаров. 

Ширина охранной зоны зависит от номинального класса напряжения. То есть для воздушной линии электропередачи линий (ВЛ) с самонесущими или изолированными проводами до 1 кВ охранная зона устанавливается по обе стороны линии электропередачи от крайних проводов на расстоянии 2 метра, для ВЛ от 1 до 20 кВ такое расстояние составляет 10 метров, для ВЛ-35 кВ — 15 метров, для ВЛ-110 кВ — 20 метров. 

Правила охраны электрических сетей запрещают без письменного решения сетевой организации производить действия по строительству, капитальному ремонту, реконструкции или сносу зданий и сооружений в границах охранной зоны линии электропередачи. 

При обнаружении сетевой организацией фактов осуществления в границах охранных зон противоправных действий оформляется документ о нарушении охранной зоны, составляется схема нарушения с применением фотосъемки, и соответствующее уведомление о наличии таких фактов направляется в федеральный орган исполнительной власти, осуществляющий федеральный государственный энергетический надзор, на предмет привлечения к административной ответственности. При этом в соответствии с законодательством Российской Федерации сетевая организация вправе обратиться в суд за защитой нарушенных прав.

Часто встречающиеся нарушения в границах охранных зон линии электропередачи — это действия по строительству заборов, гаражей, домов, торговых павильонов, магазинов, административных зданий, автозаправок, установка мусорных контейнеров, детских площадок, складирование строительных материалов, высадка деревьев, наезды на опоры, производство строительных и земляных работ.

Перед началом строительства объекта заинтересованное лицо «забывает» принять должные меры по получению письменного решения сетевой организации на осуществление действий для узаконения своего объекта. 
Тогда возникает вопрос: противозаконно ли использование объекта до получения на него соответствующего документа от сетевой организации? 
Ответ: незаконно построенный объект может стать причиной нарушения безопасных условий эксплуатации объектов электросетевого хозяйства, не исключена возможность повреждения линий электропередачи, есть риск причинения вреда жизни, здоровью граждан и имуществу физических или юридических лиц.

Согласно Правилам охраны электрических сетей перед строительством объекта заинтересованному лицу не позднее чем за 15 рабочих дней до осуществления действий по строительству объекта следует обратиться с заявлением к сетевой организации для получения письменного решения о согласовании осуществления действий. 

Сетевая организация в короткий срок — в течение 2 дней с даты поступления заявления — рассматривает его и принимает решение о согласовании (отказе в согласовании) осуществления соответствующих действий.
Следует отметить, что при несоблюдении Правил охраны электрических сетей объект признается самовольной постройкой и подлежит демонтажу, естественно, без всякой материальной компенсации.

Так, в 2015 году по решению Вахитовского районного суда города Казани снесен забор, построенный без получения письменного согласования сетевой организации в охранной зоне кабельной линии КЛ-6 кВ.
В 2016 году по двум решениям Авиастроительного районного суда города Казани снесены заборы, построенные без получения письменного согласования сетевой организации в охранной зоне ВЛ-10 кВ.
В 2016 году по решению Советского районного суда города Казани снесен забор и жилой дом, построенные в охранной зоне ВЛ -110 кВ. 
В 2016 году по решению Советского районного суда города Казани снесен забор и гараж, построенные в охранной зоне ВЛ-6 кВ. 
В 2016 году по решению Арбитражного суда РТ снесен торговый павильон, расположенный в охранной зоне кабельной линии КЛ-6 кВ.
В 2017 году по решению Арбитражного суда РТ демонтировано складирование строительных материалов, выставочных павильонов, расположенных в охранной зоне ВЛ-110 кВ.
В 2017 году до вынесения решения Арбитражного суда РТ вынесен торговый павильон, расположенный в охранной зоне ВЛ-110 кВ.

Обращения сетевой организации в судебные инстанции за принудительным сносом — мера вынужденная и крайняя. 

Сетевая организация призывает все предприятия, организации, учреждения и граждан во избежание повреждений объектов электросетевого хозяйства, судебных разбирательств по принудительному сносу объектов, расположенных в границах охранных зон, а также недопущения несчастного случая в результате поражения электрическим током неукоснительно соблюдать Правила охраны электрических сетей. 


Источник: Казанские Ведомости

ПРАВИЛА ОХРАНЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ НАПРЯЖЕНИЕМ СВЫШЕ 1000 В версия 2

Главная / Правила / ПРАВИЛА ОХРАНЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ НАПРЯЖЕНИЕМ СВЫШЕ 1000 В версия 2

Утверждены Постановлением

Совета Министров СССР

от 26.03.84 № 667

ПРАВИЛА ОХРАНЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ

НАПРЯЖЕНИЕМ СВЫШЕ 1000 В

1. Настоящие Правила вводятся в целях обеспечения сохранности электрических сетей напряжением свыше 1000 В, создания нормальных условий эксплуатации этих сетей и предотвращения несчастных случаев и применяются при проектировании, строительстве и эксплуатации электрических сетей напряжением свыше 1000 В, а также при производстве работ и осуществлении другой деятельности вблизи электрических сетей.

Под электрическими сетями напряжением свыше 1000 В* настоящих Правил понимаются подстанции, распределительные устройства, токопроводы, воздушные линии электропередачи** , подземные и подводные кабельные линии электропередачи и относящиеся к ним сооружения.

_______________

* В дальнейшем «электрические сети напряжением свыше 1000 В» именуются «электрические сети».

** В дальнейшем «токопроводы» и «воздушные линии электропередачи» именуются «воздушные линии электропередачи».

Охрана электрических сетей осуществляется предприятиями (организациями), в ведении которых находятся эти электрические сети.

2. Для обеспечения сохранности, создания нормальных условий эксплуатации электрических сетей и предотвращения несчастных случаев отводятся земельные участки, устанавливаются охранные зоны, минимально допустимые расстояния от электрических сетей до зданий, сооружений, земной и водной поверхностей, прокладываются просеки в лесных массивах и зеленых насаждениях.

3. Земельные участки на период строительства и эксплуатации электрических сетей отводятся в установленном порядке.

4. Охранные зоны электрических сетей устанавливаются:

а) вдоль воздушных линий электропередачи в виде земельного участка и воздушного пространства, ограниченных вертикальными плоскостями, отстоящими по обе стороны линии от крайних проводов при неотклоненном их положении на расстоянии, м:

Для линий напряжением, кВ:

До 20 ………………………………………………………………………………………………………10
35 ………………………………………………………………………………………………………15
110 ………………………………………………………………………………………………………20
150, 220 ………………………………………………………………………………………………………25
330, 500, ± 400 ………………………………………………………………………………………………………30
750, ± 750 ………………………………………………………………………………………………………40
1150 ………………………………………………………………………………………………………55

б) вдоль подземных кабельных линий электропередачи в виде земельного участка, ограниченного вертикальными плоскостями, отстоящими по обе стороны линий от крайних кабелей на расстоянии 1 м;

в) вдоль подводных кабельных линий электропередачи в виде водного пространства от водной поверхности до дна, ограниченного вертикальными плоскостями, отстоящими по обе стороны линии от крайних кабелей на расстоянии 100 м;

г) вдоль переходов воздушных линий электропередачи через водоемы (реки, каналы, озера и др.) в виде воздушного пространства над водной поверхностью водоемов, ограниченного вертикальными плоскостями, отстоящими по обе стороны линии от крайних проводов при неотклоненном их положении: для судоходных водоемов — на расстоянии 100 м, для несудоходных водоемов — на расстоянии, предусмотренном для установления охранных зон вдоль воздушных линий электропередачи.

Охранные зоны линий электропередач и объектов электросетевого хозяйства. Размеры зон

Использование территорий, находящихся в зоне ЛЭП, регулируется новыми Правилами установления охранных зон объектов электросетевого хозяйства и особых условий использования земельных участков, расположенных в границах таких зон (Постановление Правительства РФ № 160 от 24.02.2009 в редакции от 17.05.2016).

Введение таких правил обусловлено вредным воздействием электромагнитного поля на здоровье человека.

По информации Центра электромагнитной безопасности, в соответствии с результатами проведённых исследований, установлено, что у людей, проживающих вблизи линий электропередачи и трансформаторных подстанций:

  • могут возникать изменения функционального состояния нервной, сердечно-сосудистой, нейрогорморальной и эндокринной систем
  • нарушаться обменные процессы, иммунитет и воспроизводительная функции

Чем дальше от источников электромагнитного поля находится строение, тем лучше. В то же время, существуют такие зоны, где строительство категорически запрещено.

Земельные участки, расположенные в охранных зонах ЛЭП, у их собственников, владельцев или пользователей не изымаются.

Они могут эксплуатироваться с учётом ограничений (обременений), предусмотренных вышеуказанными Правилами.

Установление охранных зон не влечёт запрета на совершение сделок с земельными участками, расположенными в этих охранных зонах.

Ограничения (обременения) в обязательном порядке указываются в документах, удостоверяющих права собственников, владельцев или пользователей земельных участков:

  • в свидетельствах
  • в кадастровых паспортах
  • в выписках ЕГРН

Ограничения прав касаются возможности (точнее, невозможности) ведения в охранной зоне ЛЭП капитального строительства объектов с длительным или постоянным пребыванием человека:

  • домов
  • коттеджей
  • производственных и непроизводственных зданий и сооружений 

Для проведения необходимых уточнений при застройке участков с обременениями ЛЭП необходимо обратиться в электросетевую организацию.

 

 

Дальность распространения электромагнитного поля (и опасного магнитного поля) от ЛЭП напрямую зависит от её мощности.

Даже при беглом взгляде на висящие провода можно примерно установить класс напряжения ЛЭП. Определяется это по числу проводов в связке, то есть не на опоре, а в фазе:

  • 4 провода – для ЛЭП 750 кВ
  • 3 провода – для ЛЭП 500 кВ
  • 2 провода – для ЛЭП 330 кВ
  • 1 провод – для ЛЭП ниже 330 кВ

Можно ориентировочно определить класс напряжения ЛЭП по числу изоляторов в гирлянде:

  • 10 – 15 шт. -– для ЛЭП 220 кВ
  • 6 – 8 шт. – для ЛЭП 110 кВ
  • 3 – 5 шт. – для ЛЭП 35 кВ
  • 1 шт. – для ЛЭП ниже 10 кВ

Исходя из мощности ЛЭП, для защиты населения от действия электромагнитного поля установлены санитарно-защитные зоны для линий электропередачи (пункт 6.3 в СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03 «Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов»)

Размеры санитарно-защитных зон определяются в соответствии с действующими санитарно-эпидемиологическими нормами допустимых уровней шума, электромагнитных излучений, инфразвука, рассеянного лазерного излучения и других физических факторов на внешней границе санитарно-защитной зоны.

В целях защиты населения от воздействия электрического поля, создаваемого воздушными линиями электропередачи (ВЛ), устанавливаются санитарные разрывы – территории вдоль трассы высоковольтной линии, в которой напряженность электрического поля превышает 1 кВ/м.

Для вновь проектируемых ВЛ, а также зданий и сооружений допускается принимать границы санитарных разрывов вдоль трассы ВЛ с горизонтальным расположением проводов и без средств снижения напряженности электрического поля по обе стороны от неё на следующих расстояниях от проекции на землю крайних фазных проводов в направлении, перпендикулярном ВЛ:

  • 20 м – для ВЛ напряжением 330 кВ
  • 30 м – для ВЛ напряжением 500 кВ
  • 40 м – для ВЛ напряжением 750 кВ
  • 55 м –  для ВЛ напряжением 1150 кВ

При вводе объекта в эксплуатацию и в процессе эксплуатации санитарный разрыв должен быть скорректирован по результатам инструментальных измерений.

Установление размера санитарно-защитных зон в местах размещения передающих радиотехнических объектов проводится в соответствии:

  • с действующими санитарными правилами и нормами по электромагнитным излучениям радиочастотного диапазона
  • с действующими методиками расчёта интенсивности электромагнитного излучения радиочастот

Для воздушных высоковольтных линий электропередачи (ВЛ) устанавливаются санитарно-защитные зоны по обе стороны от проекции на землю крайних проводов.

Эти зоны определяют минимальные расстояния до ближайших жилых, производственных и непроизводственных зданий и сооружений.

В соответствии с Приложением «Требования к границам установления охранных зон объектов электросетевого хозяйства» к Постановлению Правительства РФ «О порядке установления охранных зон объектов электросетевого хозяйства и особых условий использования земельных участков, расположенных в границах таких зон» №160 от 24 февраля 2009 года:

Охранные зоны устанавливаются:


1. Вдоль воздушных ЛЭП

 

в виде части поверхности участка земли и воздушного пространства на высоту, соответствующую высоте опор воздушных ЛЭП, ограниченной параллельными вертикальными плоскостями, отстоящими по обе стороны ЛЭП от крайних проводов при неотклонённом их положении на следующем расстоянии:

  • для ВЛ ниже 1кВ – 2 м
    • для линий с самонесущими или изолированными проводами, проложенных по стенам зданий, конструкциям и т.д.
    • охранная зона определяется в соответствии с установленными нормативными правовыми актами минимальными допустимыми расстояниями от таких линий
  • для ВЛ 1 – 20 кВ
    • 10 м 
    • 5 м – для линий с самонесущими или изолированными проводами, размещенных в границах населённых пунктов
  • для ВЛ 35 кВ
  • для ВЛ 110 кВ
  • для ВЛ 150-220 кВ
  • для ВЛ 300 кВ, 500 кВ, +/- 400 кВ
  • для ВЛ 750 кВ, +/- 750 кВ
  • для ВЛ 1150 кВ

 

2. Вдоль подземных кабельных линий электропередачи

 

  • в виде части поверхности участка земли, расположенного под ней участка недр:
    • на глубину, соответствующую глубине прокладки кабельных линий электропередачи
  • охранная  зона:
    • ограничена параллельными вертикальными плоскостями, отстоящими по обе стороны ЛЭП от крайних кабелей на расстоянии 1 м
    • при прохождении кабельных линий напряжением до 1 кВ городах:
      • под тротуарами – на 0.6 м в сторону зданий и сооружений и на 1 м в сторону проезжей части улицы


3. Вдоль подводных кабельных линий электропередачи

 

  • в виде водного пространства от водной поверхности до дна
  • охранная зона ограничена вертикальными плоскостями:
    • отстоят по обе стороны линии от крайних кабелей на расстоянии 100 м


4. Вдоль переходов воздушных линий электропередачи через водоемы (реки, каналы, озера и др.)

 

  • в виде воздушного пространства над водной поверхностью водоемов
    • на высоту, соответствующую высоте опор воздушных ЛЭП
  • охранная зона ограничена вертикальными плоскостями:
    • отстоят по обе стороны ДЭП от крайних проводов при неотклоненном их положении для судоходных водоемов на расстоянии 100 м
    • для несудоходных водоёмов – на расстоянии, предусмотренном для установления охранных зон вдоль воздушных ЛЭП


5.  Вокруг подстанций

 

  • в виде части поверхности участка земли и воздушного пространства:
    • на высоту, соответствующую высоте наивысшей точки подстанции
  • охранная зона ограничена вертикальными плоскостями:
    • отстоят от всех сторон ограждения подстанции по периметру на расстоянии, указанном в подпункте «1», применительно к высшему классу напряжения подстанции

 

 

Установление охранных зон

 

Охранные зоны устанавливаются для всех объектов электросетевого хозяйства, исходя из требований к границам установления охранных зон согласно приложению.

Границы охранной зоны в отношении отдельного объекта электросетевого хозяйства определяются организацией, которая владеет им на праве собственности или ином законном основании (далее – сетевая организация).

Сетевая организация обращается в федеральный орган исполнительной власти, осуществляющий технический контроль и надзор в электроэнергетике, с заявлением о согласовании границ охранной зоны в отношении отдельных объектов электросетевого хозяйства. Оно должно быть рассмотрено в течение 15 дней с даты его поступления в соответствующий орган.

После согласования границ охранной зоны сетевая организация обращается в федеральный орган исполнительной власти, осуществляющий кадастровый учёт и ведение государственного кадастра недвижимости (орган кадастрового учёта), с заявлением о внесении сведений о границах охранной зоны в документы государственного кадастрового учета недвижимого имущества. На этом основании  федеральный орган исполнительной власти принимает решение о внесении в документы государственного кадастрового учёта недвижимого имущества сведений о границах охранной зоны.

Охранная зона считается установленной с даты внесения в документы государственного кадастрового учета сведений о ее границах.

 

Примечание

 

  1. Не допускается прохождение ЛЭП по территориям:
    • стадионов
    • учебных учреждений
    • детских учреждений
  2. Допускается для ЛЭП (ВЛ) до 20 кВ принимать расстояние не менее 20 м от крайних проводов до границ:
    1. приусадебных земельных участков
    2. индивидуальных домов
    3. коллективных садовых участков 
  3. Прохождение ЛЭП (ВЛ) над зданиями и сооружениями, как правило, не допускается
  4. Допускается прохождение ЛЭП (ВЛ) над производственными зданиями и сооружениями промышленных предприятий I – II степени огнестойкости:
    • в соответствии со строительными нормами и правилами по пожарной безопасности зданий и сооружений с кровлей из негорючих материалов
    • для ВЛ 330-750 кВ – только над производственными зданиями электрических подстанций

 

3. В охранной зоне ЛЭП (ВЛ) запрещается

 

  1. производить:
    • строительство
    • капитальный ремонт
    • снос любых зданий и сооружений
  2. проводить всякого рода горные, взрывные, мелиоративные работы
  3. производить посадку деревьев, полив сельскохозяйственных культур
  4. размещать автозаправочные станции
  5. загромождать подъезды и подходы к опорам ВЛ
  6. устраивать свалки снега, мусора и грунта
  7. складировать корма, удобрения, солому
  8. разводить огонь
  9. устраивать спортивные площадки, стадионы, остановки транспорта
  10. проводить любые мероприятия, связанные с большим скоплением людей

Проведение необходимых мероприятий в охранной зоне ЛЭП может выполняться только при получении письменного разрешения на производство работ от предприятия (организации), в ведении которых находятся эти сети.

Нарушение требований «Правил охраны электрических сетей напряжение свыше 1000 В», если оно вызвало перерыв в обеспечении электроэнергией, может повлечь административную ответственность:

  • физические лица наказываются штрафом:
    • в размере от 5 до 10 минимальных размеров оплаты труда
  • юридические лица наказываются штрафом:
    • от 100 до 200 МРОТ

Защита от перегрузки по току — обзор

Защита от короткого замыкания —Проверьте работу встроенного устройства защиты от перегрузки по току для блоков и ячеек с помощью жесткого короткого замыкания менее 1 секунды за 10 минут.

Защита от перезарядки —Зарядка происходит с постоянной скоростью тока, продолжаясь до тех пор, пока проверяемое оборудование не прервет зарядку путем автоматического отключения главных контакторов.Тест прекращается, когда уровень SOC превышает 130% или когда уровень температуры элемента превышает 55 ° C. Сбор данных / мониторинг должны продолжаться в течение 1 часа после остановки зарядки.

Защита от переразряда —Тестирование функциональности защиты от переразряда. Система управления батареями должна прерывать ток сверхразряда, чтобы предотвратить дальнейшие серьезные события, связанные с проверяемым оборудованием, вызванные током избыточного разряда. Испытание на разряд прекращается вручную, если было достигнуто 25% от номинального уровня напряжения или 30 минут после прохождения нормальных пределов разрядки проверяемого оборудования.Измерения включают напряжение, ток и температуру в зависимости от времени и сопротивления изоляции между корпусом проверяемого оборудования и положительной и отрицательной клеммами до и после испытания.

Тест на осушение — моделирует использование системы / компонента в условиях высокой влажности окружающей среды. Устранение неисправностей, вызванных электрическими неисправностями, вызванными влажностью.

Испытание на тепловой удар — для определения устойчивости проверяемого оборудования к резким изменениям температуры.Испытание требует определенного количества температурных циклов, которые начинаются при комнатной температуре, за которыми следуют циклы высокой и низкой температуры. Рассматриваемые виды отказов — это электрические и механические неисправности, вызванные ускоренным циклическим изменением температуры.

Вибрация — Проверка на неисправности и отказы, вызванные вибрацией — случайной вибрацией, вызванной движением по неровной дороге, а также внутренней вибрацией трансмиссии. Основные отказы, которые должны быть идентифицированы этим испытанием, — это обрыв и потеря электрического контакта.

Shock — Испытание применимо к пакетам и системам, предназначенным для установки в жестких точках кузова или на раме транспортного средства. Нагрузка возникает, например, при наезде на бордюрный камень на большой скорости. Режим отказа — это механическое повреждение компонентов из-за возникающих в результате высоких ускорений.

Crush — для характеристики реакции ячейки на внешние силы нагрузки, которые могут вызвать деформацию упаковки.

Drop — Имитирует механическую нагрузку во время обслуживания, когда аккумуляторная система снята с автомобиля. Во время испытания и в течение 1-часового периода наблюдения после испытания аккумуляторная система не должна иметь признаков возгорания или взрыва.

Crash test — моделирует инерционную нагрузку, которая может возникнуть во время аварии автомобиля.

Контакт для точечной нагрузки — моделирует контактную нагрузку, которая может возникнуть во время аварии автомобиля.

Погружение в воду — Испытания на устойчивость к сценариям погружения в воду, которые могут возникнуть при затоплении транспортного средства.

Тепловая нагрузка — моделирует тепловую нагрузку, которая может возникнуть при пожаре транспортного средства.

Система охлаждения — повторяет системный отказ терморегулятора / охлаждения аккумуляторной батареи или системы.

Примечание: Испытания на раздавливание и проникновение, проведенные на аккумуляторных блоках, привели к зарегистрированным событиям теплового разгона на испытательных объектах в Европе, последствия которых становятся более потенциально опасными при проведении в замкнутом пространстве здания.Использование приспособлений для аварийных снегоходов, приспособленных для этой цели, могло бы показаться разумной процедурой, особенно при испытании единиц нового химического состава или конфигурации.

Консультации — Инженер по подбору | Насколько важна защита цепи при проектировании системы распределения электроэнергии

Цели обучения
  • Разберитесь в различных типах устройств защиты от сверхтоков, применяемых в электрических системах зданий.
  • Определите разницу между защитой от замыкания на землю для оборудования (GFPE) и прерывателями цепи от замыкания на землю (GFCI; защита персонала).
  • Узнайте, как защитить себя от различных типов неисправностей.

Инженер-электрик несет большую ответственность перед общественностью при проектировании систем распределения электроэнергии для зданий. Конструкция должна защищать от сбоев и перегрузок, а также обеспечивать адекватную защиту персонала и сводить к минимуму перерывы в работе. К сожалению, не существует четкого и лаконичного «рецепта» для таких конструкций. Скорее, это требует постоянного изучения постоянно меняющихся кодексов и стандартов, которые можно интерпретировать по-разному, а затем должным образом применять их в действенном дизайне.Даже сами кодексы подтверждают, что, предоставляя практическое руководство по защите людей и имущества от поражения электрическим током, они «не предназначены в качестве проектной спецификации или руководства для неподготовленных людей» (NFPA 70: Национальный электротехнический кодекс [NEC], статья 90.1 ).

Следовательно, для инженера-электрика чрезвычайно важно понимать и правильно применять стратегии защиты цепей в своих конструкциях, чтобы гарантировать безопасную работу систем. Когда дело доходит до защиты цепей, NEC является основной кодовой книгой, с которой инженеры-электрики должны ознакомиться.NEC содержит фундаментальные принципы безопасности, которые включают защиту от поражения электрическим током, теплового воздействия, перегрузки по току, токов короткого замыкания и перенапряжения. Также очень важно понимать стратегии защиты цепей, связанные с NEC.

Почти каждая статья в NEC включает какую-либо форму защиты цепи, подчеркивая важность этой проблемы. Основные цели защиты цепи: 1) локализовать и изолировать состояние или неисправность и 2) предотвратить и свести к минимуму любые ненужные потери мощности.Существует несколько типов аномальных условий, которые могут возникать в течение всего срока эксплуатации здания, и электрическая система должна быть спроектирована таким образом, чтобы исправлять или преодолевать их. К ним относятся перегрузки, короткие замыкания, пониженное / перенапряжение, переходные скачки и другие проблемы с питанием, такие как однофазность трехфазных систем и обратное чередование фаз питания.

Перегрузка вызвана чрезмерным потреблением оборудования утилизации, превышающим его номинальную мощность. Системные перегрузки можно выдержать в течение короткого периода времени, прежде чем потребуется предпринять корректирующие действия.С другой стороны, короткое замыкание вызывается неисправными электрическими компонентами. Поскольку повреждение может быть немедленным, неисправная часть системы должна быть изолирована как можно быстрее. Существует несколько типов повреждений, включая межфазные замыкания, связанные с дуговым замыканием, замыкания на землю и трехфазные замыкания с болтовым соединением. Многие неисправности начинаются как прерывистые, искрящиеся дуговые замыкания с переменным сопротивлением и токами относительно небольшой величины, характеризующиеся неконтролируемым высвобождением энергии.

Трехфазное короткое замыкание с болтовым соединением, с другой стороны, создает в системе огромное количество тока и будет поддерживать этот ток до тех пор, пока цепь не откроется или не отключится каким-либо образом.Хотя проектировщик должен учитывать наихудший сценарий, трехфазное повреждение с болтовым креплением встречается довольно редко. Наиболее распространенным типом неисправности является замыкание на землю, обычно вызываемое непреднамеренным контактом между проводником под напряжением и землей или корпусом оборудования, что вызывает непреднамеренное протекание тока по пути, отличному от используемого оборудования. Это могло произойти из-за таких проблем, как пробой в изоляции оборудования, изоляции проводов или ненадежное соединение. Когда это происходит, обратный путь, который обычно проходит через систему заземления, теперь проходит через любую раму оборудования, металлическую поверхность или человека, контактирующего с системой, поскольку они по существу становятся частью электрической цепи обратно к источнику.

Устройства защиты от сверхтоков для электрических систем

Оборудование служебного входа предлагает первый шаг в защите от тепловых перегрузок и неисправностей, когда в электрическую систему вводятся устройства защиты цепи. Устройства защиты от сверхтоков (OCPD) включают реле, автоматические выключатели или предохранители и являются одними из основных строительных блоков систем распределения электроэнергии и их защиты. На самом базовом уровне эти устройства вставляются в систему распределения питания, чтобы «разорвать», изолировать или отключить цепь в случае перегрузки или короткого замыкания.Эти устройства использовались с конца 19 века и применяются по сей день. Однако защита цепей продолжает развиваться вместе с постоянно меняющимися технологиями. Сегодня существуют технологии, которые используют сложные стратегии связи и управления и могут сообщать, какой тип перегрузки или неисправности размыкает выключатель, предоставлять информацию о качестве электроэнергии, измерять гармоники, сигнализировать об определенных событиях, таких как замыкание на землю, и т. Д.

К самым основным уровням защиты цепей относятся предохранители и автоматические выключатели с магнитотермальным нагревом.Предохранители содержат плавкий элемент, который реагирует на тепло, выделяемое при прохождении через него тока, с типичной рабочей кривой. Типичный термомагнитный выключатель включает в себя зону срабатывания с длительным отключением, а также зону с мгновенным срабатыванием. Некоторые из них регулируются в мгновенной области, но они, наряду с предохранителями, по своей сути не являются интеллектуальными устройствами и не имеют встроенного интеллекта. Они обеспечивают базовую защиту проводов и оборудования. Они предназначены для «разрыва цепи», когда неисправность выходит за пределы их рабочего диапазона.Система распределения энергии должна быть спроектирована, когда OCPD изолирует неисправность близко к событию, не влияя на ненужное оборудование в восходящем направлении. Это называется избирательной координацией. Стандартный предохранитель или термомагнитное устройство обеспечивает базовую защиту цепи, но из-за ограниченной гибкости они обеспечивают только базовую защиту от значительной опасности вспышки дуги. Продуманная конструкция гарантирует, что у выключателя фидера, находящегося ниже по потоку, будет достаточно времени для «отключения» до того, как условие неисправности подтолкнет выключатель перед ним к его кривой срабатывания.Это называется избирательной координацией. На рисунке 3 диаграмма слева показывает систему, в которой отсутствует избирательная координация. Подсвеченные восходящие и нисходящие устройства открыты, поскольку ближайший к неисправности OCPD не отключился первым, поэтому все красные устройства и связанные с ними нисходящие нагрузки увидят ненужную потерю мощности. Опять же, на Рисунке 3 диаграмма справа показывает, как правильно скоординированная система максимально изолировала бы состояние отказа и оставила остальную систему включенной и работающей в обычном режиме.

Средством создания более надежной и согласованной системы является добавление интеллектуальных функций к автоматическому выключателю в виде встроенных расцепителей отключения и защитных реле. Другой тип автоматического выключателя — это автоматический выключатель с электронным регулируемым срабатыванием. Этот выключатель имеет длительную зону срабатывания, большую временную задержку, короткое время срабатывания, короткую временную задержку и, наконец, мгновенное срабатывание. Эти параметры регулируются в заданном диапазоне. Эта возможность регулировки делает автоматический выключатель с электронным расцеплением очень гибким при согласовании с другими устройствами.Однако эти устройства все еще не являются «умными» устройствами. Настройки изначально заданы, но они не взаимодействуют с другими устройствами для обеспечения оптимальной защиты. Электронные выключатели позволяют лучше согласовать конструкцию, но они по-прежнему имеют тенденцию увеличивать размеры выключателя по мере продвижения вверх по цепочке, чтобы минимизировать перекрытие в областях срабатывания. Инженер-проектировщик должен использовать опыт и рассудительность, чтобы оптимизировать неизбежный компромисс в отношении надежности и безопасности. Инженер должен быть осторожен; если он или она проектирует электрическую систему, основанную исключительно на безопасности, сводя к минимуму вспышку дуги, будет трудно координировать все устройства.В системе могут возникать неприятные срабатывания, и неизбежны дорогостоящие незапланированные простои. Точно так же разработка системы, ориентированной исключительно на время безотказной работы, подвергнет риску как людей, так и заводское оборудование. К счастью, существуют усовершенствования в технологии автоматических выключателей, которые обеспечивают лучший баланс безопасности и времени безотказной работы, поэтому компромисс не является принудительным.

Технология, которая обеспечивает дальнейшее снижение сквозной энергии при КЗ в области между двумя автоматическими выключателями с электронным расцепителем, может быть реализована с помощью ZSI (зонно-селективная блокировка).ZSI состоит из соединения двух расцепителей автоматического выключателя вместе, так что неисправность устраняется выключателем, ближайшим к неисправности, за минимально возможное время. Они работают таким образом, что, если выключатель, расположенный ниже по цепи, обнаруживает неисправность, он посылает сигнал отключения вышестоящему выключателю. Затем автоматический выключатель на входе будет продолжать отключаться по тайм-ауту, указанному на его характеристической кривой, отключаясь только в том случае, если устройство, расположенное ниже по потоку, не устраняет неисправность. Основная цель — отключить ток короткого замыкания в кратчайшие сроки, затронув при этом наименьшее количество подключенного оборудования.ZSI — это не новая технология, но, как правило, она стоит дороже. Производители используют разные способы реализации одного и того же принципа, поэтому важно понимать нюансы. Тем не менее, NEC 2014 г. добавил требование обеспечить снижение энергии дуги (статья 240.87) и перечислил ZSI в качестве приемлемого метода, что сделало ZSI более распространенной практикой.

Дополнительные стратегии защиты цепи включают использование защитных реле в OCPD. Защитные реле и устройства могут быть применены к системе, чтобы помочь защитить цепи от таких условий, как обратный поток мощности, однофазность или переходные процессы и скачки.Направленные реле мощности или реле обратной мощности контролируют направление тока и могут отреагировать отключением цепи. Дифференциальные реле измеряют разницу между двумя значениями тока и соответствующим образом реагируют, если обнаруживают ошибку. Устройство защиты от перенапряжения — это устройство, включенное в электрическую систему; он предназначен для защиты от скачков напряжения за счет ограничения напряжения, подаваемого в электрическую цепь. Устройства защиты от перенапряжения помогают защитить оборудование от разрушительного воздействия переходных процессов, вызванных молнией, аномалиями электросети или даже внутренним переключением нагрузки.Существуют сотни различных типов защитных реле, и чем сложнее система (например, имеющая несколько источников питания и разные уровни напряжения), тем более сложными становятся системы защиты. Их должен проанализировать инженер-электрик.

Защита от замыканий на землю для электрических систем

Хотя правильный выбор OCPD и реле обеспечит защиту от тепловых перегрузок, сами по себе эти стратегии не могут защитить от замыканий на землю дугового типа.Для таких типов неисправностей в систему должен быть добавлен еще один уровень защиты. Из-за относительно более высокого сопротивления дугового замыкания и его прерывистого характера результирующие токи короткого замыкания намного меньше, чем токи замыкания на болтах, и поэтому их труднее обнаружить. Существует два типа защиты от замыканий на землю: защита оборудования от замыканий на землю (GFPE) и прерыватели цепи от замыканий на землю (GFCI), предназначенные для защиты персонала. GFPE по определению — это «система, предназначенная для обеспечения защиты оборудования от повреждения токами замыкания между линией и землей, вызывая размыкание средствами отключения всех незаземленных проводников поврежденной цепи.Эта защита обеспечивается при уровнях тока, меньших, чем те, которые требуются для защиты проводников от повреждения из-за срабатывания устройства максимального тока цепи питания ». (Статья 100 NEC). GFPE обнаруживает неисправности до 30 мА и не обеспечивает защиту персонала.

Для защиты персонала требуется GFCI, который обнаруживает неисправности до 5 мА (это обсуждается позже). GFPE требуется NEC для надежно заземленных электрических сетей в диапазоне от 150 до 1000 В на землю и от 1000 ампер или выше (NEC 230-95; есть исключения).А для жизненно важных электрических систем, таких как больницы, требуются два уровня GFPE (NEC 517-17). Однако коды — это только минимальные стандарты; Хорошей инженерной практикой является применение обнаружения замыкания на землю по типу GFPE даже ниже по потоку в системе распределения электроэнергии, где замыкания на землю вызывают озабоченность и желательно изолировать замыкание ближе к источнику.

Важность заземления для систем распределения электроэнергии

Любая конструкция системы распределения электроэнергии должна включать либо незаземленную систему, либо жестко заземленную систему.Незаземленная система не обязательно так же безопасна, как заземленная, и в статье 250.22 NEC есть только пять различных цепей электропитания, в которых опасность незаземленной системы может перевесить преимущества безопасности, связанные с заземлением. Во избежание недоразумений остановимся на прочно обоснованных системах. Правильное заземление системы играет важную роль в защите персонала и оборудования. Заземление — это намеренное соединение токоведущего проводника с землей.

Две основные причины заземления согласно NEC: 1) ограничение напряжения, вызванное молнией или случайным контактом питающих проводов с проводниками с более высоким напряжением, и 2) стабилизация напряжения при нормальных условиях эксплуатации.Правильно заземленное оборудование обеспечивает опорное заземление для открытых нетоковедущих частей электрической системы и обеспечивает путь для тока замыкания на землю, чтобы вернуться к источнику. Цель состоит в том, чтобы предотвратить протекание нежелательного тока. Заземление — это тема, которую часто неправильно понимают, и NEC посвящает целую статью (статья 250) требованиям к заземлению. На рисунке 6 представлена ​​сводка требований NEC, статья 250.

На рис. 6 показана важная концепция системы электродов с полным заземлением.Вместо того, чтобы полностью полагаться на один заземляющий электрод для выполнения своей функции, NEC требует формирования системы электродов, в которой все электроды, присутствующие в здании или сооружении, соединены вместе. Сюда входят металлические конструктивные элементы, металлические водопроводные трубы и даже арматура в бетонных основаниях.

Дополнительные стратегии защиты электрических цепей

После того, как заземление системы спроектировано должным образом, к фидеру и ответвленным цепям могут быть применены дополнительные стратегии защиты.Еще одна форма защиты цепи — GFCI. GFCI работает аналогично GFPE; однако обычно это устройство конечного использования, которое обесточивает розетку в течение установленного периода времени, когда обнаруживается замыкание на землю. В отличие от GFPE, который применяется в OCPD в первую очередь для обеспечения защиты оборудования, GFCI обычно применяется на конечном устройстве для обеспечения защиты персонала, как упоминалось ранее. Эта форма защиты может также применяться на OCPD параллельной цепи, но обеспечивает такую ​​же защиту персонала.Требования к GFCI содержатся в статье 210.8 NEC. GFCI требуется для коммерческих помещений в ванных комнатах, кухнях, крышах, на открытом воздухе, в пределах 6 футов от раковины, влажных помещениях, раздевалках, гаражах и служебных отсеках. В других статьях NEC также перечислены требования GFCI для специализированных мест, таких как торговые автоматы, жилые дома, мобильные дома и т. Д.

Прерыватель цепи от дугового замыкания (AFCI) — еще одна форма защиты цепи. AFCI «предназначен для обеспечения защиты от последствий дугового короткого замыкания путем распознавания характеристик, уникальных для дугового замыкания, и путем отключения питания цепи при обнаружении дугового замыкания» (статья 100 NEC).Требования к устройствам AFCI можно найти в статье 210.12 NEC. Они необходимы в жилых единицах и общежитиях, но не во многих коммерческих зданиях.

Последняя форма защиты цепей, о которой стоит упомянуть, — это физическая защита. Некоторые статьи кодекса требуют физической или механической защиты фидеров и даже ответвлений для таких вещей, как службы или цепи аварийного питания в больницах. Стратегии для этой формы защиты можно найти в NEC 230.50 или NEC 517.30 и включают прокладку под землей, установку в более поддерживающем трубопроводе или другие одобренные средства.

Электрические сети Последние исследования

Целью статьи является анализ степени повреждения воздушных линий электропередачи (ВЛ) в распределительных электрических сетях среднего напряжения Иркутской области. Рассмотрены установленные Международные индексы, определяющие уровень надежности функционирования электрических сетей, и проанализирована информация о соответствии состояния электрических сетей в России этим показателям.Приведена аналитическая информация о степени повреждения элементов этих сетей и их причинах в Европе, Америке и России. Акцентируется внимание на том, что наиболее частыми повреждениями являются воздушные линии электропередачи, особенно линии 6–10 кВ. В качестве объекта исследования были взяты два филиала Иркутской электросетевой компании (ЭСК), один из которых обеспечивает электроэнергией сельских потребителей, другой — в основном потребителей, проживающих на территории города Иркутска. Приведены характеристики этих электрических сетей, их территориальное расположение и основные технические данные.Для проведения аналитического мониторинга уровня надежности воздушных линий электропередачи использовались журналы отключений Восточной и Южной электрических сетей МЭК за длительный период. На основе этой информации были составлены таблицы отказов и их последствий в исследуемых электрических сетях по среднемесячным данным за исследуемый период по различным причинам повреждений. Для построения временных диаграмм исследуемых параметров были составлены компьютерные программы в системе Matlab, использование которых позволило получить визуализацию изменения отказов по разным причинам для рассматриваемых электрических сетей.Анализируется информация о времени перебоев в электроснабжении этих сетей, а также о количестве недоиспользованной потребителями электроэнергии во время этих перебоев и ее стоимости. Показано, что в рассматриваемых электрических сетях большинство отказов электроэнергии связано с территориальной рассредоточенностью этих сетей, низким уровнем контроля оборудования и недостаточной квалификацией обслуживающего персонала, о чем свидетельствует значительное количество отказов по неизвестным причинам. причины.Кроме того, значительная часть отказов связана с повреждением проводов ВЛ, коммутационного оборудования и влиянием ветровой нагрузки. Даны рекомендации по улучшению состояния линий электропередачи и ряд мероприятий, направленных на повышение уровня надежности электроснабжения.

Защита трансформатора и цепей

Электрооборудование и цепи на подстанции должны быть защищены, чтобы ограничить повреждения из-за аномальных токов и перенапряжений.

Все оборудование, установленное в системе электроснабжения, имеет стандартные характеристики кратковременного выдерживаемого тока и кратковременного напряжения промышленной частоты. Роль защит заключается в том, чтобы гарантировать, что эти пределы устойчивости никогда не могут быть превышены, и, следовательно, устранять неисправности как можно быстрее.

В дополнение к этому первому требованию система защиты должна быть избирательной. Селективность означает, что любая неисправность должна устраняться ближайшим к неисправности устройством прерывания тока (автоматический выключатель или предохранители), даже если неисправность обнаруживается другими средствами защиты, связанными с другими устройствами прерывания.

В качестве примера короткого замыкания, происходящего на вторичной стороне силового трансформатора, сработать должен только автоматический выключатель, установленный на вторичной обмотке. Автоматический выключатель, установленный на первичной стороне, должен оставаться замкнутым. Для трансформатора, защищенного предохранителями среднего напряжения, предохранители не должны перегорать.

Обычно это два основных устройства, способных отключать токи короткого замыкания, автоматические выключатели и предохранители:

  • Автоматические выключатели должны быть связаны с реле защиты, выполняющим три основные функции:
    • Измерение токов
    • Обнаружение неисправностей
    • Выдача команды отключения на выключатель
  • Предохранители перегорают при определенных условиях неисправности.

Защита трансформатора

Напряжения, создаваемые поставкой

Два типа перенапряжения могут вызвать перегрузку и даже выход из строя трансформатора:

  • Перенапряжения молнии из-за удара молнии, падающего на воздушную линию или рядом с ней, питающую установку, на которой установлен трансформатор
  • Коммутационные напряжения, возникающие, например, при размыкании автоматического выключателя или выключателя нагрузки.

В зависимости от области применения может потребоваться защита от этих двух типов скачков напряжения, которая часто обеспечивается с помощью ограничителей перенапряжения Z n O, предпочтительно подключенных на вводе среднего напряжения трансформатора.

Напряжения от нагрузки

Перегрузка трансформатора всегда происходит из-за увеличения полной потребляемой мощности (кВА) установки. Это увеличение спроса может быть следствием либо постепенного присоединения нагрузок, либо расширения самой установки. Следствием любой перегрузки является повышение температуры масла и обмоток трансформатора с сокращением срока его службы.

Защита трансформатора от перегрузок выполняется специальной защитой, обычно называемой тепловым реле перегрузки.Этот тип защиты имитирует температуру обмоток трансформатора. Моделирование основано на измерении силы тока и тепловой постоянной времени трансформатора. Некоторые реле могут учитывать влияние гармоник тока из-за нелинейных нагрузок, таких как выпрямители, компьютеры, приводы с регулируемой скоростью и т. Д. Этот тип реле также может оценивать время, оставшееся до срабатывания отключения. порядок и время задержки перед повторным включением трансформатора.

Кроме того, маслонаполненные трансформаторы оснащены термостатами, контролирующими температуру масла.

В сухих трансформаторах используются тепловые датчики, встроенные в самую горячую часть изоляции обмоток.

Каждое из этих устройств (тепловое реле, термостат, тепловые датчики) обычно обеспечивает два уровня обнаружения:

  • Низкий уровень, используемый для подачи сигнала тревоги, чтобы сообщить обслуживающему персоналу,
  • Высокий уровень обесточивания трансформатора.

Внутренние неисправности маслонаполненных трансформаторов

В маслонаполненных трансформаторах внутренние неисправности можно классифицировать следующим образом:

  • Неисправности, приводящие к образованию газов, в основном:
    • Микродуги, возникающие в результате первых повреждений изоляции обмоток
    • Медленное разрушение изоляционных материалов
    • Между витками короткое замыкание
  • Неисправности, вызывающие внутреннее избыточное давление с одновременным высоким уровнем сверхтоков в линии:
    • Короткое замыкание фазы на землю
    • Междуфазное короткое замыкание.

Эти неисправности могут быть следствием внешнего удара молнии или перенапряжения.

В зависимости от типа трансформатора существует два типа устройств, способных обнаруживать внутренние неисправности масляного трансформатора.

  • Buchholz , предназначенный для трансформаторов, оборудованных расширителем дыхания (см. Рис. B16a).
Бухгольц устанавливается на трубе, соединяющей бак трансформатора с расширителем (см. Рис. B16b). Он улавливает медленные выбросы газов и обнаруживает обратный поток масла из-за внутреннего избыточного давления

Рис. B16 — Дыхательный трансформатор, защищенный бухгольцем

  • [a] Принцип действия

  • [b] Трансформатор с расширителем

  • DGPT (определение газа, давления и температуры, см. рис. B18) для встроенных заполненных трансформаторов (см. рис. B17). Этот тип трансформатора производится до 10 МВА. DGPT как бухгольц обнаруживает выбросы газов и внутреннее избыточное давление. Кроме того, он контролирует температуру масла.

Рис. B17 — Трансформатор со встроенным заполнением

Рис. B18 — Реле защиты DGPT (обнаружение газа, давления и температуры) для встроенных заполненных трансформаторов

  • [a] Реле защиты трансформатора (DGPT)

  • [b] Контакты ДГПТ (крышка снята)

Что касается контроля газа и температуры, то Бухгольц и DGPT обеспечивают два уровня обнаружения:

  • Низкий уровень, используемый для подачи сигнала тревоги, чтобы сообщить обслуживающему персоналу,
  • Высокий уровень для отключения коммутационного устройства, установленного на первичной стороне трансформатора (автоматический выключатель или выключатель нагрузки, связанный с предохранителями).

Кроме того, как Buchholz, так и DGPT подходят для обнаружения утечек масла.

Перегрузки и внутренние неисправности в сухих трансформаторах

(см. , фиг. B19 и , фиг. B20)

Сухие трансформаторы защищены от перегрева из-за возможных перегрузок на выходе с помощью специального реле, контролирующего термодатчики, встроенные в обмотки трансформатора (см. Рис. B20).

Внутренние неисправности, в основном между витками и короткое замыкание фазы на землю, возникающие внутри трансформаторов сухого типа, устраняются либо автоматическим выключателем, либо предохранителями, установленными на первичной стороне трансформатора.Срабатывание автоматических выключателей при использовании упорядочивается по защитам от перегрузки по току между фазой и землей.

Межвитковые неисправности требуют особого внимания:

  • Обычно они генерируют умеренные линейные сверхтоки. Например, при коротком замыкании 5% обмотки ВН линейный ток трансформатора не превышает 2 In, для короткого замыкания, затрагивающего 10% обмотки, линейный ток ограничивается примерно 3 In.
  • Предохранители не подходят для должного отключения таких токов
  • Трансформаторы
  • сухого типа не оснащены дополнительными устройствами защиты, такими как DGPT, предназначенными для обнаружения внутренних неисправностей.
Следовательно, внутренние неисправности, вызывающие низкий уровень перегрузки по току в линии, нельзя безопасно устранить с помощью предохранителей. Предпочтительна защита с помощью реле максимального тока с соответствующими характеристиками и настройками (например, серия реле Schneider Electric VIP).

Рис. B19 — Сухой трансформатор

Рис. B20 — Тепловое реле для защиты сухого трансформатора (Ziehl)

Селективность между защитными устройствами до и после трансформатора

Обычной практикой является обеспечение селективности между автоматическим выключателем среднего напряжения или предохранителями, установленными на первичной стороне трансформатора, и автоматическим выключателем низкого напряжения.

Характеристики защиты, запрашивающей отключение или автоматический выключатель среднего напряжения, или рабочие характеристики предохранителей, когда они используются, должны быть такими, как в случае неисправности на выходе, автоматический выключатель низкого напряжения срабатывает только. Автоматический выключатель среднего напряжения должен оставаться замкнутым, иначе предохранитель не должен перегореть.

Кривые срабатывания предохранителей среднего напряжения, защиты среднего напряжения и автоматических выключателей низкого напряжения представлены графиками, показывающими зависимость времени срабатывания от тока.

Кривые в основном имеют обратнозависимый тип.Автоматические выключатели низкого напряжения имеют резкий разрыв, который определяет предел мгновенного действия.

Типичные кривые показаны на Рис. B21.

Селективность между автоматическим выключателем низкого напряжения и предохранителями среднего напряжения

(см. , фиг. B21 и , фиг. B22)

  • Все части кривой предохранителя среднего напряжения должны быть выше и правее кривой выключателя низкого напряжения.
  • Чтобы предохранители оставались неповрежденными (т.е. неповрежденными), должны быть выполнены два следующих условия:
    • Все части минимальной кривой преддугового предохранителя должны быть смещены вправо от кривой LV CB с коэффициентом 1.35 или больше.
      Пример: где в момент времени T кривая CB проходит через точку, соответствующую 100 A, кривая предохранителя в то же время T должна проходить через точку, соответствующую 135 A или более, и так далее.
    • Все части кривой предохранителя должны быть выше кривой выключателя в 2 раза или более
      Пример: где на уровне тока I кривая выключения проходит через точку, соответствующую 1,5 секундам, кривая предохранителя на том же уровне тока Я должен пройти через точку, соответствующую 3 секундам или более и т. Д.

Коэффициенты 1,35 и 2 основаны на максимальных производственных допусках, данных для предохранителей среднего напряжения и автоматических выключателей низкого напряжения.

Чтобы сравнить две кривые, токи среднего напряжения должны быть преобразованы в эквивалентные токи низкого напряжения или наоборот.

Рис. B21 — Селективность между срабатыванием предохранителя среднего напряжения и срабатыванием выключателя низкого напряжения для защиты трансформатора

Рис. B22 — Конфигурация предохранителя среднего напряжения и автоматического выключателя низкого напряжения

Селективность между выключателем низкого напряжения и выключателем среднего напряжения

  • Все части кривой минимального выключателя среднего напряжения должны быть смещены вправо от кривой выключателя низкого напряжения с коэффициентом 1.35 или больше:
    • Пример: где в момент времени T кривая LV CB проходит через точку, соответствующую 100 A, кривая MV CB в то же время T должна проходить через точку, соответствующую 135 A или более, и так далее.
  • Все части кривой MV CB должны быть выше кривой LV CB. Разница во времени между двумя кривыми должна быть не менее 0,3 с для любого значения тока.

Коэффициенты 1,35 и 0,3 с основаны на максимальных производственных допусках, указанных для трансформаторов тока среднего напряжения, реле защиты среднего напряжения и автоматических выключателей низкого напряжения.

правил Кирхгофа | Безграничная физика

Введение и значение

Законы цепи Кирхгофа — это два уравнения, которые касаются сохранения энергии и заряда в контексте электрических цепей.

Цели обучения

Опишите взаимосвязь между законами цепи Кирхгофа и энергией и зарядом в электрических цепях.

Основные выводы

Ключевые моменты
  • Кирхгоф использовал работу Георга Ома в качестве основы для создания закона Кирхгофа (KCL) и закона напряжения Кирхгофа (KVL) в 1845 году.Их можно вывести из уравнений Максвелла, появившихся 16-17 лет спустя.
  • Невозможно проанализировать некоторые схемы с обратной связью путем упрощения в виде суммы и / или ряда компонентов. В этих случаях можно использовать законы Кирхгофа.
  • Законы Кирхгофа — частные случаи сохранения энергии и заряда.
Ключевые термины
  • резистор : электрический компонент, который передает ток прямо пропорциональный напряжению на нем.
  • электродвижущая сила : (ЭДС) — напряжение, генерируемое батареей или магнитной силой в соответствии с законом Фарадея.Она измеряется в вольтах (не в ньютонах, Н; ЭДС — это не сила).
  • конденсатор : Электронный компонент, состоящий из двух проводящих пластин, разделенных пустым пространством (иногда диэлектрический материал вместо этого зажат между пластинами) и способный хранить определенное количество заряда.

Введение в законы Кирхгофа

Законы цепи Кирхгофа — это два уравнения, впервые опубликованные Густавом Кирхгофом в 1845 году. По сути, они касаются сохранения энергии и заряда в контексте электрических цепей.

Хотя законы Кирхгофа могут быть выведены из уравнений Джеймса Клерка Максвелла, Максвелл не публиковал свою систему дифференциальных уравнений (которые составляют основу классической электродинамики, оптики и электрических цепей) до 1861 и 1862 годов. Кирхгоф, скорее, использовал Георга. Работа Ома как основа для текущего закона Кирхгофа (KCL) и закона напряжения Кирхгофа (KVL) .

Законы Кирхгофа чрезвычайно важны для анализа замкнутых цепей.Рассмотрим, например, схему, показанную на рисунке ниже, состоящую из пяти резисторов, соединенных последовательно и параллельно. Упрощение этой схемы до комбинации последовательного и параллельного включения невозможно. Однако, используя правила Кирхгофа, можно проанализировать схему, чтобы определить параметры этой схемы, используя значения резисторов (R 1 , R 2 , R 3 , r 1 и r 2 ) . Также важно в этом примере то, что значения E 1 и E 2 представляют источники напряжения (например.г., батарейки).

Замкнутая цепь : Чтобы определить все переменные (т. Е. Падение тока и напряжения на различных резисторах) в этой цепи, необходимо применить правила Кирхгофа.

В заключение, законы Кирхгофа зависят от определенных условий. Закон напряжения является упрощением закона индукции Фарадея и основан на предположении, что в замкнутом контуре нет флуктуирующего магнитного поля. Таким образом, хотя этот закон может быть применен к схемам, содержащим резисторы и конденсаторы (а также другие элементы схемы), он может использоваться только как приближение к поведению схемы при изменении тока и, следовательно, магнитного поля.

Правило перекрестка

Правило соединений Кирхгофа гласит, что в любом соединении цепи сумма токов, протекающих в этом соединении и выходящих из него, равна.

Цели обучения

Сформулируйте правило пересечения Кирхгофа и опишите его ограничения

Основные выводы

Ключевые моменты
  • Правило соединения Кирхгофа — это применение принципа сохранения электрического заряда: ток — это поток заряда за время, и если ток постоянный, то, что течет в точку в цепи, должно равняться тому, что вытекает из нее.{\ text {n}} \ text {I} _ \ text {k} = 0 [/ latex], где I k — ток k, а n — общее количество проводов, входящих и выходящих из соединения. с учетом.
  • Закон перехода Кирхгофа ограничен в его применимости в регионах, в которых плотность заряда может быть непостоянной. Поскольку заряд сохраняется, это возможно только при наличии потока заряда через границу области. Этот поток был бы текущим, что нарушало бы закон.
Ключевые термины
  • электрический заряд : квантовое число, определяющее электромагнитные взаимодействия некоторых субатомных частиц; по соглашению, электрон имеет электрический заряд -1, а протон +1, а кварки имеют дробный заряд.
  • ток : временная скорость протекания электрического заряда.

Правило соединения Кирхгофа, также известное как текущий закон Кирхгофа (KCL), первый закон Кирхгофа, правило точки Кирхгофа и узловое правило Кирхгофа, является применением принципа сохранения электрического заряда.

Правило соединений Кирхгофа гласит, что в любом соединении (узле) в электрической цепи сумма токов, протекающих в этом соединении, равна сумме токов, вытекающих из этого соединения.Другими словами, при условии, что ток будет положительным или отрицательным в зависимости от того, течет ли он к стыку или от него, алгебраическая сумма токов в сети проводников, встречающихся в одной точке, равна нулю. Визуальное представление можно увидеть на.

Закон соединений Кирхгофа : Закон соединений Кирхгофа, проиллюстрированный как токи, текущие в соединение и выходящие из него.

Теория правил Кирхгофа петли и соединений : Мы оправдываем правила Кирхгофа, исходя из сохранения энергии.{\ text {n}} \ text {I} _ \ text {k} = 0 [/ latex]

, где n — общее количество ветвей, по которым ток идет к узлу или от него.

Этот закон основан на сохранении заряда (измеряется в кулонах), который является произведением силы тока (в амперах) и времени (в секундах).

Ограничение

Применимость закона Кирхгофа ограничена. Это справедливо для всех случаев, когда полный электрический заряд (Q) постоянен в рассматриваемой области. На практике это всегда так, если закон применяется к определенной точке.Однако в определенной области плотность заряда может быть непостоянной. Поскольку заряд сохраняется, это возможно только при наличии потока заряда через границу области. Этот поток был бы током, что нарушало бы закон Кирхгофа.

Правило петли

Правило петли Кирхгофа гласит, что сумма значений ЭДС в любом замкнутом контуре равна сумме падений потенциала в этом контуре.

Цели обучения

Сформулируйте правило петли Кирхгофа, учитывая его допущения.

Основные выводы

Ключевые моменты
  • Правило петли Кирхгофа — это правило, относящееся к схемам, основанное на принципе сохранения энергии.\ text {n} \ text {V} _ \ text {k} = 0 [/ latex].
  • Правило петли Кирхгофа является упрощением закона индукции Фарадея и выполняется при предположении, что нет флуктуирующего магнитного поля, связывающего замкнутый контур.
Ключевые термины
  • электродвижущая сила : (ЭДС) — напряжение, генерируемое батареей или магнитной силой в соответствии с законом Фарадея. Она измеряется в вольтах, а не в ньютонах, и поэтому на самом деле не является силой.
  • Резистор
  • : Электрический компонент, передающий ток прямо пропорциональный напряжению на нем.

Правило петли Кирхгофа (также известное как закон напряжения Кирхгофа (KVL), правило сетки Кирхгофа, второй закон Кирхгофа, или второе правило Кирхгофа ) является правилом, относящимся к схемам, и основано на принципе сохранения энергия.

Сохранение энергии — принцип, согласно которому энергия не создается и не разрушается — широко используется во многих исследованиях в области физики, включая электрические схемы. Применительно к схемотехнике подразумевается, что направленная сумма разностей электрических потенциалов (напряжений) вокруг любой замкнутой сети равна нулю.Другими словами, сумма значений электродвижущей силы (ЭДС) в любом замкнутом контуре равна сумме падений потенциала в этом контуре (которые могут исходить от резисторов).

Другое эквивалентное утверждение состоит в том, что алгебраическая сумма произведений сопротивлений проводников (и токов в них) в замкнутом контуре равна общей электродвижущей силе, доступной в этом контуре. Математически правило петли Кирхгофа можно представить как сумму напряжений в цепи, которая приравнивается к нулю:

Теория правил Кирхгофа петли и соединений : Мы оправдываем правила Кирхгофа, исходя из сохранения энергии.\ text {n} \ text {V} _ \ text {k} = 0 [/ latex].

Здесь V k — напряжение на элементе k, а n — общее количество элементов в замкнутой цепи. Иллюстрация такой схемы показана на. В этом примере сумма v 1 , v 2 , v 3 и v 4 (и v 5 , если он включен), нуль.

Правило петли Кирхгофа : Правило петли Кирхгофа гласит, что сумма всех напряжений вокруг петли равна нулю: v1 + v2 + v3 — v4 = 0.

Учитывая, что напряжение является мерой энергии на единицу заряда, правило петли Кирхгофа основано на законе сохранения энергии, который гласит: общая энергия, полученная на единицу заряда, должна равняться количеству энергии, потерянной на единицу заряда .

Пример

иллюстрирует изменения потенциала в простой петле последовательной цепи. Второе правило Кирхгофа требует, чтобы ЭДС-Ir-IR 1 -IR 2 = 0. После перестановки это ЭДС = Ir + IR 1 + IR 2 , что означает, что ЭДС равна сумме падений IR (напряжения) в контуре.ЭДС подает 18 В, которое уменьшается до нуля из-за сопротивления, с 1 В на внутреннем сопротивлении и 12 В и 5 В на двух сопротивлениях нагрузки, всего 18 В.

Правило цикла : пример второго правила Кирхгофа, согласно которому сумма изменений потенциала вокруг замкнутого контура должна быть равна нулю. (a) В этой стандартной схеме простой последовательной цепи ЭДС подает 18 В, которое снижается до нуля из-за сопротивлений, с 1 В на внутреннем сопротивлении и 12 В и 5 В на двух сопротивлениях нагрузки для всего 18 В.(b) Этот вид в перспективе представляет потенциал как что-то вроде американских горок, где потенциал повышается за счет ЭДС и понижается за счет сопротивлений. (Обратите внимание, что сценарий E означает ЭДС.)

Ограничение

Правило петли Кирхгофа является упрощением закона индукции Фарадея и выполняется при предположении, что нет флуктуирующего магнитного поля, связывающего замкнутый контур. В присутствии переменного магнитного поля могут индуцироваться электрические поля и возникать ЭДС, и в этом случае правило петли Кирхгофа нарушается.

Приложения

Правила

Кирхгофа можно использовать для анализа любой схемы и модифицировать для схем с ЭДС, резисторами, конденсаторами и т. Д.

Цели обучения

Опишите условия, при которых полезно применять правила Кирхгофа.

Основные выводы

Ключевые моменты
  • Правила Кирхгофа могут применяться к любой цепи, независимо от ее состава и структуры.
  • Поскольку часто легко комбинировать элементы параллельно и последовательно, не всегда удобно применять правила Кирхгофа.
  • Для определения тока в цепи можно применить правила петли и соединения. Как только все токи связаны правилом соединения, можно использовать правило петли, чтобы получить несколько уравнений, которые будут использоваться в качестве системы для нахождения каждого значения тока в терминах других токов. Их можно решить как систему.
Ключевые термины
  • электродвижущая сила : (ЭДС) — напряжение, генерируемое батареей или магнитной силой в соответствии с законом Фарадея. Она измеряется в вольтах, а не в ньютонах, и поэтому на самом деле не является силой.

Обзор

Правила

Кирхгофа можно использовать для анализа любой схемы, изменяя их для схем с электродвижущими силами, резисторами, конденсаторами и т. Д. Однако с практической точки зрения правила полезны только для характеристики тех цепей, которые нельзя упростить, комбинируя элементы последовательно и параллельно.

Последовательные и параллельные комбинации, как правило, намного проще выполнить, чем применение любого из правил Кирхгофа, но правила Кирхгофа применимы более широко и должны использоваться для решения проблем, связанных со сложными схемами, которые нельзя упростить, комбинируя элементы схемы последовательно или параллельно.

Пример правил Кирхгофа

показывает очень сложную схему, но можно применить правила Кирхгофа для петель и соединений. Чтобы решить схему для токов I 1 , I 2 и I 3 , необходимы оба правила.

Правила Кирхгофа: пример задачи : На этом изображении показана очень сложная схема, которую можно сократить и решить с помощью правил Кирхгофа.

Применяя правило Кирхгофа в точке a, находим:

[латекс] \ text {I} _1 = \ text {I} _2 + \ text {I} _3 [/ latex]

, потому что I 1 течет в точку a, а I 2 и I3 вытекает.То же самое можно найти в точке e. Теперь мы должны решить это уравнение для каждой из трех неизвестных переменных, что потребует трех разных уравнений.

Учитывая цикл abcdea, мы можем использовать правило цикла Кирхгофа:

[латекс] — \ text {I} _2 \ text {R} _2 + \ mathrm {\ text {emf}} _ 1- \ text {I} _2 \ text {r} _1- \ text {I} _1 \ text { R} _1 = — \ text {I} _2 (\ text {R} _2) + \ text {r} _1) + \ mathrm {\ text {emf}} _ 1- \ text {I} _1 \ text {R} _1 = 0 [/ латекс]

Подставляя значения сопротивления и ЭДС из рисунка на диаграмме и отменяя единицу измерения ампер, получаем:

[латекс] -3 \ text {I} _2 + 18-6 \ text {I} _1 = 0 [/ латекс]

Это вторая часть системы трех уравнений, которую мы можем использовать, чтобы найти все три текущих значения.Последнюю можно найти, применив правило цикла к циклу aefgha, которое дает:

[латекс] \ text {I} _1 \ text {R} _1 + \ text {I} _3 \ text {R} _3 + \ text {I} _3 \ text {r} _2- \ mathrm {\ text {emf}} _2 = \ text {I} _1 \ text {R} _1 + \ text {I} _3 (\ text {R} _3 + \ text {r} _2) — \ mathrm {\ text {emf}} _ 2 = 0 [/ латекс ]

Используя замену и упрощение, это становится:

[латекс] 6 \ text {I} _1 + 2 \ text {I} _3-45 = 0 [/ латекс]

В этом случае знаки поменялись местами по сравнению с другим циклом, потому что элементы перемещаются в противоположном направлении.

Теперь у нас есть три уравнения, которые можно использовать в системе. Второй будет использоваться для определения I 2 и может быть изменен на:

[латекс] \ text {I} _2 = 6-2 \ text {I} _1 [/ латекс]

Третье уравнение может использоваться для определения I 3 и может быть преобразовано в:

[латекс] \ text {I} _3 = 22,5-3 \ text {I} _1 [/ латекс]

Подставляя новые определения I 2 и I 3 (которые являются общими терминами I 1 ) в первое уравнение (I 1 = I 2 + I 3 ), получаем:

[латекс] \ text {I} _1 = (6-2 \ text {I} _1) + (22.5-3 \ text {I} _1) = 28,5-5 \ text {I} _1 [/ latex]

Упрощая, получаем, что I 1 = 4,75 A. Подставляя это значение в два других уравнения, мы находим, что I 2 = -3,50 A и I 3 = 8,25 A.

Электробезопасность

Токоведущие части, воздействию которых может подвергнуться работник, должны быть отключены до того, как работник будет работать на них или рядом с ними, за исключением случаев, когда обесточивание частей создает дополнительные или повышенные опасности или является невозможным из-за конструкции оборудования или эксплуатационных ограничений.Примеры повышенных или дополнительных опасностей включают отключение оборудования жизнеобеспечения, отключение систем аварийной сигнализации, отключение вентиляционного оборудования опасной зоны или отключение освещения в зоне. Токоведущие части, которые работают при напряжении ниже 50 вольт относительно земли, не нуждаются в обесточивании, если нет повышенного риска электрических ожогов или взрывов из-за электрической дуги.

Детали без напряжения

Когда сотрудники работают с обесточенными частями или достаточно близко к ним, чтобы подвергать сотрудников опасности поражения электрическим током, которые они представляют, необходимо соблюдать следующие правила работы, связанные с безопасностью:

  • Считайте находящимися под напряжением любые проводники и части электрического оборудования, которые были обесточены, но не были должным образом заблокированы или помечены.
  • В то время как любой сотрудник подвергается контакту с частями стационарного электрического оборудования или цепями, которые были обесточены, цепи, питающие эти части, должны быть заблокированы или помечены, или и то, и другое. Кроме того, необходимо контролировать опасность поражения электрическим током; квалифицированный специалист должен проверить цепь, чтобы убедиться в обесточивании всех источников напряжения.
  • Безопасные процедуры выключения цепей и оборудования должны быть определены до того, как цепи или оборудование будут отключены. Все источники электроэнергии должны быть отключены.Устройства цепей управления, такие как кнопки, электрические переключатели и блокировки, не должны использоваться в качестве единственного средства отключения цепей или оборудования. Блокировки не должны использоваться вместо процедур блокировки и маркировки.

Детали под напряжением

Считается, что работники работают с открытыми частями под напряжением или рядом с ними, когда работают с открытыми частями под напряжением либо путем прямого контакта, либо с помощью инструментов или материалов, либо при работе достаточно близко к частям под напряжением, чтобы подвергаться любой опасности, которую они представляют.Только квалифицированному персоналу разрешается работать с частями электрических цепей или оборудованием, которые не были обесточены (блокировка / маркировка). Квалифицированный персонал способен безопасно работать в цепях под напряжением и знаком с правильным использованием специальных мер предосторожности, средств индивидуальной защиты, изоляционных и защитных материалов и изолированных инструментов.

Расстояние доступа квалифицированного специалиста к переменному току

Диапазон напряжения (между фазами)

Минимальная дистанция подхода

300В и менее

Избегайте контакта

Более 300 В, но не более 750 В

1 фут

Более 750 В, не более 2 кВ

1 фут.6 дюймов

Более 2кВ, но не более 15кВ

2 фута

Более 15 кВ, но не более 37 кВ

3 фута

Более 37 кВ, но не более 87,5 кВ

3 фута 6 дюймов

Более 87.5кВ, не более 121кВ

4 фута

ВЛ

Когда работы должны выполняться вблизи воздушных линий, линии должны быть обесточены и заземлены или другие защитные меры должны быть приняты до начала работ. Такие защитные меры, как защита, изоляция или изоляция, должны предотвращать контакт квалифицированного лица, выполняющего работу, с проводами любой частью своего тела или косвенно через токопроводящие материалы, инструменты или оборудование.

Неквалифицированным лицам, работающим на возвышенности вблизи воздушных линий, не разрешается приближаться или прикасаться к токопроводящим предметам, которые могут касаться или приближаться к любой неохраняемой воздушной линии под напряжением, чем следующие расстояния:

Напряжение относительно земли

Расстояние

50кВ или ниже

10 футов

Более 50кВ

10 футов (плюс 4 дюймаза каждые 10кВ свыше 50кВ)

Неквалифицированным лицам, работающим на земле в непосредственной близости от воздушных линий, не разрешается подносить токопроводящий объект или любой изолированный объект, не имеющий надлежащих изоляционных характеристик, ближе к неохраняемым, находящимся под напряжением воздушным линиям на расстояние, указанное выше.

Квалифицированным лицам, работающим вблизи воздушных линий, как на возвышенности, так и на земле, не разрешается приближаться или брать любой токопроводящий объект без одобренной изолирующей ручки ближе к незащищенным частям, находящимся под напряжением, которые в таблице выше, Расстояние подхода для Квалифицированные лица, если:) Человек изолирован от части, находящейся под напряжением, с помощью соответствующих перчаток, с рукавами, если необходимо, рассчитанными на соответствующее напряжение, или б.) Часть, находящаяся под напряжением, изолирована от всех людей, или в.) Человек изолирован от всех проводящие объекты с потенциалом, отличным от находящейся под напряжением части.

Влияние распределенной генерации на защиту распределительных сетей

ОБЗОР
Эта статья основана на исследованиях моделирования энергосистемы, проведенных VTT Processes of Finland (подразделение Центра технических исследований VTT Финляндии, которое проводит исследования в области биоэнергетики и распределенной энергетики). энергия) и Университет Вааса.В этих исследованиях использовалось программное обеспечение для моделирования энергосистем PSCAD (Power System Computer-Aided-Design), разработанное Исследовательским центром Manitoba HVDC. Одна из ключевых проблем заключалась в проверке того, что традиционные схемы и настройки защиты сети просто не подходят, когда к сети подключены системы распределенной генерации (DG). Также была изучена координация защиты между защитой сети и защитой блоков DG. Результаты этих исследований будут использованы для дальнейших исследований и разработок в области систем и концепций защиты.

ВЕТРОВОЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ СОЕДИНЕНИЕ
Ветровые турбины как возобновляемые источники энергии приобретают все большую популярность. Они относительно невысоки по капитальным затратам и могут быть введены в эксплуатацию относительно быстро. Поэтому неудивительно, что инвесторы обращают внимание на крупные ветряные электростанции с номинальной мощностью порядка сотен МВт, а в некоторых случаях с помощью моделирования исследуются мощности ветровой энергии в тысячи МВт. Помимо крупных ветряных электростанций, подключенных к передающим сетям, строятся ветряные электростанции меньшего размера и индивидуальные ветряные электростанции, подключенные к распределительным сетям.

Требования к защите и контролю ветроэнергетических систем различны в передающих и распределительных сетях. Операторов передающих сетей интересуют вопросы устойчивости энергосистемы. Существуют определенные требования, которые должны быть выполнены в отношении управления активной мощностью, напряжением и частотой. В ситуациях сбоя в сети может потребоваться отказоустойчивость, чтобы избежать серьезных помех из-за отключения по синфазному режиму. Однако в распределительных сетях требования часто совсем другие, например.грамм. вместо отказоустойчивости требуется быстрое отключение DG в случае неисправности сети.

Чтобы иметь возможность поддерживать качество электроэнергии и надежность распределительной или передающей сети, необходимо тщательно изучить влияние энергии ветра. Взаимодействие между электростанцией и энергосистемой обычно проверяется с помощью моделирования энергосистемы. Чтобы сделать эти модели возможными, владельцы ветряных электростанций должны предоставить операторам системы полные модели системы.Динамическое моделирование с использованием точных системных моделей является незаменимым инструментом при исследованиях взаимосвязей как на уровне передачи, так и на уровне распределения.

ВЛИЯНИЕ РАСПРЕДЕЛЕННОГО ПОКОЛЕНИЯ
Традиционно распределительные сети проектировались для работы в радиальном направлении, так что мощность перетекала с верхних уровней напряжения вниз к потребителям, расположенным вдоль радиальных фидеров. Это позволило реализовать относительно простую стратегию защиты. Например, при применении защиты от сверхтоков можно было предположить, что ток короткого замыкания может иметь только одно направление.Однако сейчас это не всегда верно, если в сети есть блоки распределенной генерации (ДГ), такие как ветряные турбины! По мере увеличения доли распределенной генерации распределительные сети становятся все более похожими на сети передачи, в которых используются смешанные узлы генерации и нагрузки, и неизбежно создание более сложной системы защиты.

Для того чтобы проанализировать влияние распределенной генерации на требования к защите распределительных сетей, необходимы исследования моделирования энергосистем.Необходимо динамическое моделирование различных типов технологий генерального директора, таких как энергия ветра.

ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ЗАЩИТЫ
Моделирование и моделирование энергосистемы показали, что распределенная генерация создает несколько проблем для защиты распределительных сетей. Чаще всего упоминаются следующие проблемы:

  • Ложное отключение фидеров (симпатическое отключение)

  • Непредвиденное отключение производственных единиц

  • Ослепление защиты

  • Повышенные или пониженные уровни отказов

  • Нежелательное отключение
  • Запрет автоматического повторного включения

  • Несинхронизированное повторное включение

Возникновение подобных проблем зависит как от характеристик сети, так и от DG.Например, при коротких замыканиях ветряная электростанция генерирует ток повреждения, который сильно зависит как от типа ветряного генератора, так и от конфигурации сети. Синхронные генераторы могут подавать довольно большой устойчивый ток короткого замыкания, в то время как системы на основе инверторов могут управляться таким образом, что их выходная мощность может быть ограничена даже номинальным током. С точки зрения координации защиты, место повреждения по отношению к генератору и устройствам защиты определяет исход аварийной ситуации.

Проведена оценка некоторых критических проблем, связанных с РГ:

  1. Ослепление защиты

  2. Ложное срабатывание

  3. Защита от изолирования

  4. Автоматическое повторное включение

ОТКЛЮЧЕНИЕ ОТКЛЮЧЕНИЯ — ОТКЛЮЧЕНИЕ ЗАЩИТЫ ЭКСПЛУАТАЦИЯ
Когда большая производственная установка распределенной генерации или несколько небольших подключены к сети среднего напряжения, ток короткого замыкания, обнаруживаемый реле защиты фидера, может быть уменьшен, что может привести к предотвращению срабатывания реле максимального тока.Это также называется недосягаемой защитой.

Теоретически проблему можно описать следующим образом. Изучается ситуация, когда производственный генераторный агрегат подключен к фидеру среднего напряжения (СН) рядом с первичной подстанцией. Когда короткое замыкание происходит на конце фидера, ток замыкания состоит из вкладов как от сети (I1), так и от генератора (I2), как показано на рисунке 1. Полные сопротивления, участвующие в этой ситуации:
Zs = полное сопротивление сеть и первичный трансформатор
Zg = полное сопротивление генератора
ZL = полное сопротивление фидера (линии)


Рисунок 1. Короткое замыкание в сети среднего напряжения и соответствующая однофазная эквивалентная схема Тевенина.


Вклад тока от распределенного генератора снижает ток, воспринимаемый реле фидера. Мы можем сделать вывод, что влияние производственной единицы увеличивается с размером генератора и длиной участка линии между производственной установкой и неисправностью.

Результаты моделирования
На рисунке 3 представлены результаты моделирования энергосистемы тока, наблюдаемого реле максимального тока фидера, когда большой (8 МВт) синхронный генератор (пример распределенной генерации) подключен к разным точкам (0 км, 12 км, 20 км). км и 34 км) на фидере, а на конце фидера возникает трехфазное замыкание.Ток срабатывания реле составляет 300 А, а время задержки — 0,5 с. Ток короткого замыкания без силовой установки составит ок. 420 А. Неисправность возникает в момент времени 10,1 с. В трех из вышеупомянутых случаев электростанция снижает ток, наблюдаемый защитой, настолько, что реле не запускается до тех пор, пока силовая установка не отключится, что в этих случаях занимает несколько секунд.


Рисунок 3. Ток, измеряемый реле максимального тока фидера, когда расстояние от распределенного источника питания до подстанции изменяется.

ЛОЖНОЕ ОТКЛЮЧЕНИЕ
Основной принцип ложного отключения показан на рисунке 4. Короткое замыкание происходит на фидере 2, но также происходит отключение фидера 1 из-за перегрузки по току, подаваемой блоком DG. Ложное отключение (симпатическое отключение) обычно вызывается синхронными генераторами, которые способны обеспечивать постоянный ток короткого замыкания.


Рисунок 4. Принцип ложного отключения из-за распределенной генерации.

В нашем исследовании ложное срабатывание исправной системы фидера было подтверждено путем моделирования с использованием модели синхронного генератора мощностью 8 МВт.На рисунке 5 представлен пример, в котором трехфазное короткое замыкание на соседнем фидере вызывает ложное отключение фидера 1, потому что силовая установка на фидере 1 подает ток короткого замыкания на место повреждения.


Рисунок 5. Пример ложного отключения, вызванного коротким замыканием на соседнем фидере.

Ложное отключение исправных фидеров, вероятно, может быть решено с помощью направленных реле максимального тока, но при следующем учете: Может потребоваться изменить защиту от неисправностей шины.Должно быть переключение от главных реле питания (реле максимального тока на вторичной стороне первичного трансформатора) и реле дуговой защиты к реле фидера для фидеров, к которым подключено значительное количество ДГ.

ЗАЩИТА ОТ ОСТРОВОВ
В случае внезапной потери подключения к сети часть сети может продолжать работать как остров. В большинстве случаев это нежелательно по следующим причинам: • Повторное подключение изолированной части усложняется, особенно при использовании автоматического повторного включения.Это может привести к повреждению оборудования и снизить надежность сети.

  • Оператор сети не может гарантировать качество электроэнергии на острове. Могут быть аномальные уровни напряжения или колебания частоты, а уровень неисправности может быть слишком низким, что приведет к тому, что максимальная токовая защита не будет работать так, как она спроектирована.

  • Проблемы безопасности для обслуживающего персонала возникают при обратном питании обесточенных цепей.

С точки зрения достижения адекватного уровня безопасности и надежности в распределительной системе, защита от изолирования обычно считается необходимой.Правила и инструкции различаются от страны к стране, но часто предъявляются требования, подобные следующим: • DG должен быть отключен от сети в случае отклонения от нормы напряжения или частоты.

  • Если одна или несколько фаз отключены от электросети, DG следует быстро отключить от сети.

  • Если применяется автоматическое повторное включение, блоки DG должны четко отключиться перед повторным включением, чтобы у дуги короткого замыкания было достаточно времени, чтобы погаснуть.

Защита от изолирования очень трудно реализовать традиционными средствами, например, основные реле пониженного / повышенного напряжения и пониженной / повышенной частоты могут не сработать, если несоответствие мощности в блоке, которое создается в островковая ситуация близка к нулю.

АВТОМАТИЧЕСКОЕ ВКЛЮЧЕНИЕ
В воздушных сетях среднего напряжения автоматическое повторное включение является очень эффективным средством устранения неисправностей. В Финляндии, например, примерно 80% неисправностей можно устранить с помощью высокоскоростного АПВ и 15% — с помощью АПВ с выдержкой времени.Влияние автоматического повторного включения основано на гашении дуги в течение мертвого времени последовательности повторного включения. В скандинавских странах Европы мертвое время обычно составляет всего 0,3 с.

Распределенная генерация кажется несовместимой с нынешней практикой повторного включения. В подходящих условиях DG может предотвратить гашение дуги, и кратковременное замыкание может стать постоянным. Во время отключения выключателя последовательности повторного включения генераторы в сети обычно имеют тенденцию отклоняться от синхронизма по отношению к сети.Таким образом, повторное подключение, выполненное без какой-либо синхронизации, что является обычным способом, может вызвать серьезные повреждения распределенных генераторов, а также высокие токи и напряжения в соседней сети.

Исследования по моделированию энергосистемы подтвердили высокий риск повторного включения вне фазы. Можно с уверенностью сказать, что необходима быстрая и надежная защита от потери электросети. Блоки распределенной генерации должны отключаться очень быстро во время отключения выключателя последовательности автоматического повторного включения.

РЕЗЮМЕ
Согласно исследованиям моделирования, выполненным с помощью PSCAD, правильная координация защиты сети и блоков распределенной генерации очень важна для предотвращения ложных срабатываний устройств защиты. В некоторых случаях также необходима направленная защита. И блоки DG, которые способны обеспечивать большой ток короткого замыкания, могут препятствовать работе реле фидера.

Первичные результаты этих исследований с моделированием дали четкое указание на потенциальные проблемы защиты, которые необходимо решить путем тщательного проектирования защиты или, возможно, путем введения новых алгоритмов защиты.Решения необходимы срочно, поскольку процент распределенной генерации быстро растет.

БЛАГОДАРНОСТЬ
Авторы хотели бы поблагодарить следующего человека за понимание и вклад:

Деннис Вудфорд, президент Electranix Corporation, за его вклад в динамическое моделирование ветроэнергетических систем.

ОБ АВТОРАХ

  • Киммо Кауханиеми — старший научный сотрудник Центра технических исследований Финляндии VTT, а также по совместительству профессор электротехники в Университете Вааса, Финляндия.

  • Лаури Кумпулайнен — ​​научный сотрудник Центра технических исследований Финляндии VTT.

  • Пол Бьюкенен — ​​профессиональный инженер исследовательского центра Manitoba HVDC в Виннипеге, Канада. (www.hvdc.ca)


  1. Брахма, С.М., Гиргис, А.А., 2002, Зимнее собрание IEEE PES, т. 1, «Микропроцессорное повторное включение для координатного предохранителя и повторного включения в системе с высокой степенью проникновения распределенной генерации», 453–458

  2. Гийо, М., Колломбе, К., Бертран, П., Готциг, Б., 2001, CIRED, IEE Conf, Pub. № 482, «Защита встроенного поколения, подключенного к распределительной сети, и обнаружение потери электросети»

  3. Дженкинс, Н., Аллан, Р., Кроссли, П., Киршен, Д., Штрбак, Г., 2000, Embedded Generation, IEE

  4. Redfern, MA, Usta, O., Barrett, JI, Fielding, G., 1993, 5th Int. Конф. о разработках в области защиты систем, «Новое цифровое реле для защиты от потери электросети для защиты встроенного поколения», 127-130

  5. DEFU, 1995, Relaebeskyttelse ved Deterale produktionsanlaeg med synkrongeneratorer.

Оставить комментарий