Файл: Шаповалов, Б. Т. Электрооборудование насосных станций учебное пособие.pdf

на элемент. Заряд необходимо производить, подавая вначале на элемент батареи напряжение 1,5 В, а в конце 1,8 В.

Источником постоянного тока при заряде обычно служит регу­ лируемый выпрямитель. На рис. 128 показана схема соединений установки постоянного тока насосной станции с. использованием щелочных аккумуляторов. Для наиболее полного обеспечения по­ требителей собственных нужд постоянным током предусмотрено две батареи. £огда одна работает, вторая может находиться в заряд­ ном режиме. Схема питается переменным током от трансформатора собственных нужд установки.

§48. ОСОБЕННОСТИ УСТРОЙСТВА ПОМЕЩЕНИЙ ДЛЯ АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ

1.Помещения для аккумуляторных батарей должны удовлет­ ворять всем требованиям ПУЭ, в частности: Должны быть обору­ дованы приточно-вытяжной вентиляцией. Требуемый объем свеже­

го воздуха определяется по формуле

V = 0,07/зарИ- м3/ч,

где /зар — максимальный зарядный ток, п — число элементов в ак­ кумуляторной батарее.

2.Вход в аккумуляторное и в кислотное помещения должен быть отдельным и иметь тамбур.

3.Стены, потолки, двери и оконные рамы, вентиляционные коро­ ба (с наружной и внутренней стороны), металлические конструкции

ит. п. в помещениях с кислотными батареями должны быть окра­ шены кислотоупорной краской. Если используются щелочные ак­ кумуляторы, окраска, . должна быть выполнена щелочноупорной

масляной краской.

4. Полы помещений должны быть строго горизонтальными, на бетонном основании с кислотоупорным или соответственно щелоч­ ноупорным покрытием (метлахская плитка со швами, заполненны­ ми кислотоупорным или щелочноупорным материалом или асфаль­ том).

5. При установке стеллажей на асфальтовое покрытие должны быть уложены опорные площадки из прочного кислотоупорного ма­ териала. Установка стеллажей непосредственно на асфальт не до­ пускается. Стеллажи для элементов батарей должны быть выпол­ нены из дерева таким образом, чтобы не были перекошены пласти­ ны аккумуляторов.

§ 49. ОПЕРАТИВНЫЙ ПЕРЕМЕННЫЙ И ОПЕРАТИВНЫЙ ВЫПРЯМЛЕННЫЙ ТОКИ

На трансформаторных подстанциях напряжением до ПО кВ в качестве оперативного часто применяется переменный ток. Источ­ никами оперативного переменного тока служат трансформаторы собственных нужд и трансформаторы тока и напряжения. Примене­ ние переменного оперативного тока особенно целесообразно в уста­ новках, оборудованных выключателями с грузовыми и пружинны-

196

ми приводами, потребляющими переменный ток относительно небольшой мощности. Широкому использованию оперативного пере­ менного тока способствует также появившаяся в последние годы тенденция к упрощению схемы релейных защит.

в системах с малым током замыкания на землю, при нормальных режимах работы). Для питания оперативных цепей управления защиты и автоматики, когда все же предпочтительнее использовать

197

нужд. Переменный ток, полученный от этих источников, трансфор­ мируется с помощью промежуточных трансформаторов — ПТТ и ПТН. Промежуточный трансформатор .тока {ПТТ) выполнен быстронасыщающимся, что ограничивает значение тока в цепи. Этот трансформатор, получающий переменный ток от измерительных трансформаторов тока (ТТ) вместе с двухполупериодным выпрями­ телем, включенным по мостовой схеме, образует токовый элемент блока питания (БПТ).

Промежуточный трансформатор напряжения {ПТН), получаю­ щий питание от трансформатора напряжения {ТН) со своим двух­ полупериодным выпрямителем, образует элемент напряжения блока питания {БПН). Наличие в этом блоке токового элемента и элемента напряжения способствует повышению надежности пи­ тания оперативных цепей (выходы выпрямителей включены парал­ лельно). При больших значениях тока и пониженном напряжении оперативной цепи работает БПТ, а при небольшом токе и номиналь­ ном напряжении первичной цепи — блок БПН.

§ 50. РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА ЛИНИЙ, ПИТАЮЩИХ НАСОСНУЮ СТАНЦИЮ

Максимальная токовая защита. В радиальных линиях с односто­ ронним питанием, питающих насосную станцию или ее понизитель­ ную. подстанцию, для защиты от коротких замыканий применяется максимальная токовая защита. Возникновение коротких замыка-

Рис. 131. Схемы максимальной токовой защиты с независимой выдержкой времени:

а — трехфазная, б — двухфазная двухрелейная, в — двухфазная однорелейная

ний, как известно, сопровождается возрастанием тока и уменьше­ нием напряжения. Так как ток возрастает быстрее, чем уменьшает­ ся напряжение, то защита, реагирующая на изменение тока, оказы­ вается более чувствительной, чем защита по напряжению.

198

Выбор схемы максимальной токовой защиты зависит от режи­ ма работы нейтрали сети. На рис. 131 показаны применяемые для защиты линий схемы максимальной токовой защиты с независимой (от тока короткого замыкания) выдержкой времени. Трехфазная схема (рис. 131, а) может быть применена для защиты сетей с за­ земленной нейтралью. Эта схема действует при всех видах коротких замыканий между фазами и при замыкании на землю одной или двух фаз. При любом коротком замыкании через реле проходит полный вторичный ток, пропорциональный току короткого замыка­ ния поврежденной фазы. В зависимости от вида короткого замыка­ ния срабатывает одно, два или три реле. Так как контакты реле включены параллельно, то даже при срабатывании одного реле (однофазное короткое замыкание) поступает импульс на отключе­ ние выключателя. Ток срабатывания защиты (/ср) может быть оп­ ределен из выражения

возврата, пт.т — коэффициент трансформации трансформаторов то­ ка, Ксх — коэффициент схемы. »

Под коэффициентом схемы понимается величина, показываю­ щая, во сколько раз ток, проходящий через реле, больше тока, про­ ходящего через трансформаторы тока. В рассматриваемой трех­ фазной схеме /Ссх=1, так как ток, проходящий через вторичную об­ мотку трансформатора, равен току, проходящему через соответ­ ствующее реле.

Двухфазная схема (рис. 131, б) дешевле первой, так как имеет только два трансформатора тока и два реле. Она действует при всех видах междуфазных коротких замыканий, используется в се­ тях с изолированной нейтралью. При замыканиях одной фазы на землю схема действует не всегда. Если возникает короткое замы­ кание на землю фазы, не имеющей трансформатора тока, то схема не срабатывает; здесь /(Сх=1 и, следовательно, схема одинаково чувствительна ко всем междуфазным коротким замыканиям.

На рис. 131, в показана схема включения реле на разность токов двух фаз. Она действует при всех видах междуфазных коротких за­ мыканий, но чувствительность ее не в каждом случае одинакова, что является недостатком. Действительно, при трехфазном корот­ ком замыкании через реле проходит разность токов вторичных об­

тельность этой схемы меньше двух предыдущих. Это объясняется тем, что при нормальном режиме через реле проходит ток

199

.макс

У 3, т. е. Ксх = У 3 ,и ток срабатывания приходит

ся увеличивать в У 3 раза, т. е.

При коротком замыкании на землю фазы, не имеющей трансфор­ матора тока, эта схема, как и предыдущая, не срабатывает. Таким образом, две последние схемы в системах с большим током замыка­ ния на землю (системы с заземленной нейтралью) могут быть ис­ пользованы только при наличии специальной защиты от однофаз­ ных замыканий.

Область применения максимальной токовой защиты не ограни­ чивается применением ее только как защиты радиальных линий с односторонним питанием. Эта защита в сочетании с другими, бо­ лее сложными и совершенными видами защит используется также для генераторов, трансформаторов и больших электродвигателей. Для создания необходимой селективности и других целей примене­ но реле времени ЭВ. Указательные реле (РУ) свидетельствуют о

срабатывании защиты.

Дифференциальная защита. Для защиты синхронных генерато­ ров, силовых трансформаторов мощностью 1000 кВА и более, круп­ ных синхронных и асинхронных электродвигателей, линий сложных сетей применяется дифференциальная защита. Принцип действия ее основан на сравнении токов, протекающих в начале и в конце защищаемого участка (элемента) или в каких-либо двух его точ­ ках (дифференциальная защита с циркулирующими токами). Рас­ смотрим принцип действия этой защиты подробнее.

На рис. 132 приведены принципиальные схемы продольной диф­ ференциальной токовой защиты линии. По обоим концам линии ус­ тановлены однотипные трансформаторы тока, вторичные обмотки которых последовательно соединены вспомогательными проводами. Чувствительный орган защиты — реле тока присоединен к соедини­ тельным проводам параллельно. Участок линии, расположенный между трансформаторами тока защиты, и является зоной действия защиты (защищаемой зоной).

В нормальном режиме, а также при коротком замыкании вне защищаемой зоны (при внешнем коротком замыкании), например, в точке К-1, токи первичных обмоток трансформаторов равны и одинаково направлены (совпадают по фазе). Направление токов вторичных обмоток /i и /2 противоположно токам первичных обмо­ ток (h и /ц), вследствие чего ток 1 \ протекает через токовую об­ мотку реле слева направо, а ток /2 справа налево. Таким образом, через реле проходит разность вторичных токов, т. е. /р= / 1—/ 2. Если считать, что характеристики трансформаторов тока одинаковы, то /] = /2, и ток через реле не протекает (/р= 0), и, следовательно, защита не действует. Во вспомогательных проводах, соединяющих вторичные обмотки трансформаторов, при этом циркулируют токи,

200

равные их вторичным токам, вследствие чего защита и называется дифференциальной с циркулирующими токами.

ток же /г = 0, так как через первичную обмотку второго (нижнего) трансформатора ток короткого замыкания не протекает. Ток / 1 поч­ ти полностью проходит через обмотку реле и значительно не от­ ветвляется во вторичную обмотку нижнего трансформатора тока вследствие большого индуктивного сопротивления этой обмотки

Рис. 132. Принципиальные схемы продольной дифференциальной токо­ вой защиты линии, распределение тока в цепи защиты при коротком замыкании:

а — внешнем, б в защищаемой зоне (одностороннее питание), в ~ в защищаемой зоне (двустороннее питание)

току 1\. Если /1 = /р будет равен или больше / ср (тока срабатыва­ ния) реле, то реле сработает и подаст импульс на срабатывание промежуточного реле, которое в свою очередь передаст импульсы на отключение выключателей В— 1 и В—2.

При двустороннем питании линии и при коротком замыкании в зоне защиты (рис. 132, в) через реле проходит не разность, как в первом случае, а сумма токов вторичных обмоток трансформато­ ров тока, т. е. Ip= Ii+ h, и защита, срабатывая, отключает выклю­ чатель В— 1 и В—2.

Таким образом, дифференциальная продольная защита с цирку­ лирующими токами срабатывает только при повреждениях в за­ щищаемой зоне и не реагирует на повреждения, возникшие вне ее, т. е. обладает высокой селективностью, не нуждается в выдержках времени и может быть выполнена как быстродействующая. Продол­ жительность действия дифференциальной защиты обычно ке пре­ вышает 0,05—0,1 с, что является ее большим преимуществом. Диф­

201