Первичные цепи электроустановок. Вторичные цепи

Работа трансформатора основана на явлении взаимоиндукции. Электродвижущая сила взаимоиндукции возникает в одной из двух катушек (рисунок 1), например в катушке 2, когда в другой 1 протекает ток, создающий переменный магнитный поток Ф 0 . При изменении магнитного потока силовые линии магнитного поля, возникающие вокруг катушки 1, проникают в другую катушку и пересекают ее витки. В результате этого в катушке 2 создается электродвижущая сила (эдс), которая и является электродвижущей силой взаимоиндукции.

1 - катушка (обмотка) первичной цепи; 2 - катушка вторичной цепи; 3 - реостат для изменения тока в первичной цепи
Рисунок 1 - Магнитная связь двух катушек, обтекаемых переменным током

Если концы катушки 2 соединяют с каким-нибудь приемником электрической энергии, то эдс взаимоиндукции создает в нем ток, т. е. передает ему некоторую энергию. Эту энергию катушка 2 получает с помощью магнитного поля, созданного током первой катушки, причем источник тока тотчас же пополняет эту энергию. Так, на основе электромагнитной связи происходит переход энергии источника из одной катушки в другую.

Ток, протекающий в первой катушке и создающий вокруг нее магнитное поле, называют возбуждающим или первичным и обозначают I1. Электрическую цепь, составленную из источника тока, соединительных проводов и катушки 1, называют первичной. Переменное магнитное поле пересекает не только витки ω2 катушки 2, но и витки ω1 катушки 1. Поэтому и в первичной катушке возникает эдс самоиндукции E1.

Электродвижущую силу взаимоиндукции, возникающую в катушке 2, называют вторичной и обозначают Е2; электрическую цепь, соединенную с этой катушкой, также называют вторичной. Ток, протекающий во вторичной цепи, называется вторичным и обозначается I 2 (рисунок 2, а, б).

а - режим холостого хода; б - режим нагрузки; 1 - первичная обмотка; 2 - вторичная обмотка, 3 - рубильник; 4 - магнитопровод
Рисунок 2 - Первичная и вторичная обмотки на магнитопроводе

Магнитный поток, пересекая любой замкнутый контур (например, виток обмотки), создает в нем эдс и ток. По правилу Ленца этот ток (например, вторичный ток I 2) направлен так, что своим магнитным действием препятствует причине, его вызвавшей.

Интенсивность магнитного поля, т. е. магнитная индукция, пропорциональна току, зависит от числа витков первичной обмотки и свойств среды (от магнитной проницаемости), в которой расположены витки. Для ферромагнитных веществ, например для стали, магнитная проницаемость во много раз больше магнитной проницаемости воздуха. Поэтому для усиления магнитного поля, созданного первичным током, группы последовательно соединенных витков, т. е. катушки обмотки, помещают на магнитопровод, изготовленный из пластин специальной электротехнической стали. Комплект пластин из электротехнической стали, собранный в такой геометрической форме, которая позволяет локализовать в ней основную часть магнитного поля, составляет магнитную систему, или магнитопровод трансформатора. Стержнем называют ту часть магнитопровода, на которой или вокруг которой располагаются катушки обмотки.

Благодаря высокой магнитной проницаемости стали магнитопровод усиливает магнитное поле тока, увеличивает магнитный поток Ф 0 и эдс Е2 (рисунок 2, а). При холостом ходе, когда ток протекает по обмотке, присоединенной к источнику питания, а в другой обмотке тока нет (нагрузка не включена), мощность, потребляемая от сети, расходуется только на создание потока Ф 0 , т. е. на намагничивание магнитопровода и индуктирование напряжения на разомкнутых зажимах обмотки 2. Поток Ф 0 , который полностью сцеплен со всеми витками обмоток 1 и 2, называют главным или основным, а первичный ток I1 при холостом ходе - током холостого хода трансформатора. Ток холостого хода обозначают обычно I0.

Как известно, магнитный поток индуктирует эдс, создающую ток не только в обмотке, но и в стали магнитопровода. Ток, создаваемый эдс, протекает по замкнутому контуру (вихревое движение) в сердечнике в направлении, перпендикулярном магнитному потоку (рисунок 3, а).

а - сплошном; б - шихтованном; 1 - магнитопровод; 2 - вихревые токи; 3 - слои (пластины) магнитопровода
Рисунок 3 - Вихревые токи в магнитопроводе

Магнитопровод всегда можно представить себе состоящим из большого числа цилиндрических слоев, образующих в сечении подобные замкнутые контуры. Совокупность токов, протекающих по всем этим контурам, образует вихревые токи магнитопровода; вследствие электрического сопротивления стали они вызывают в ней нагрев и потери мощности, поступающей от источника.

Если магнитопровод выполнить из сплошной стали, то сопротивление его будет невелико и вихревые токи могут достигнуть больших значений. Для уменьшения величины вихревых токов (полностью устранить их не удается) магнитопровод собирают из отдельных изолированных листов стали.

Действительно, для уменьшения вихревых токов следует уменьшить возникающую в магнитопроводе эдс и увеличить сопротивление. При этом, чем тоньше лист, тем меньше элементарная эдс, создающая ток, меньше сечение, т. е. больше сопротивление, меньше величина тока (рисунок 3, б). Как видно из рисунка, возникающие в контурах вихревые токи 2 замыкаются только в каждой отдельной пластине, а не по всему магнитопроводу.

Вследствие небольшой величины эдс, а также увеличения сопротивления контура, сечение которого стало значительно меньше, чем у сплошного магнитопровода, вихревые токи оказываются небольшими. Чтобы сделать их еще меньше, в сталь, применяемую для изготовления магнитопровода, добавляют кремний, который существенно повышает удельное сопротивление, не ухудшая в то же время ее магнитных свойств. Свойства стали зависят, кроме того, от способа ее изготовления. В частности, большую роль играет способ прокатки стали. Горячекатаная сталь имеет значительно большие удельные потери, чем холоднокатаная. Учитывая, что удельные потери от вихревых токов пропорциональны квадрату толщины листа стали, сейчас вместо толщины 0,5 мм все шире используют сталь толщиной 0,33-0,35 мм и даже 0,28 мм.

Однако вихревые токи - не единственная причина потерь в магнитопроводе. Другой причиной является перемагничинание стали вследствие непрерывного изменения величины и направления переменного тока. А так как изменение магнитного поля непосредственно связано с изменением направления и величины тока, то сталь магнитопровода непрерывно намагничивается и размагничивается.

Известно, что кривая намагничивания, т. е. зависимость магнитной индукции от величины и направления тока, образует так называемую петлю гистерезиса (рисунок 4). Непрерывное перемагничивание сопровождается нагреванием стали, т. е. потерями энергии. Площадь, охватываемая петлей гистерезиса, пропорциональна удельным потерям мощности, затрачиваемой на намагничивание. Эти потери называют потерями от гистерезиса или потерями на перемагничивание. Для их уменьшения применяют сталь с малым содержанием углерода и другими присадками, улучшающими ее свойства.

Рисунок 4 - Петля гистерезиса - зависимость индукции В от изменения тока намагничивания I

Рассмотренные нами потери, возникающие в магнитной системе трансформатора при номинальном напряжении на первичной обмотке и номинальной частоте, называют магнитными потерями.

Глава 3.4

ВТОРИЧНЫЕ ЦЕПИ

3.4.1. Настоящая глава Правил распространяется на вторичные цепи (цепи управления, сигнализации, контроля, автоматики и релейной защиты) электроустановок.

3.4.2. Рабочее напряжение вторичных цепей присоединения, которое не имеет связи с другими присоединениями и аппаратура которого расположена отдельно от аппаратуры других присоединений, должно быть не выше 1 кВ. Во всех остальных случаях рабочее напряжение вторичных цепей должно быть не выше 500 В.

Исполнение присоединяемых аппаратов должно соответствовать условиям окружающей среды и требованиям безопасности.

3.4.3. На электростанциях и подстанциях для вторичных цепей следует применять контрольные кабели с алюминиевыми жилами из полутвердого алюминия. Контрольные кабели с медными жилами следует применять только во вторичных цепях:

1) электростанций с генераторами мощностью более 100 МВт; при этом на электростанциях для вторичной коммутации и освещения объектов химводоочистки, очистных, инженерно-бытовых и вспомогательных сооружений, механических мастерских и пусковых котельных следует применять контрольные кабели с алюминиевыми жилами;
2) РУ и подстанций с высшим напряжением 330 кВ и выше, а также РУ и подстанций, включаемых в межсистемные транзитные линии электропередачи;
3) дифференциальных защит шин и устройств резервирования отказа выключателей 110-220 кВ, а также средств системной противоаварийной автоматики;
4) технологических защит тепловых электростанций;
5) с рабочим напряжением не выше 60 В при диаметре жил кабелей и проводов до 1 мм (см. также 3.4.4);
6) размещаемых во взрывоопасных зонах классов B-I и В-Iа электростанций и подстанций.

На промышленных предприятиях для вторичных цепей следует применять контрольные кабели с алюмомедными или алюминиевыми жилами из полутвердого алюминия. Контрольные кабели с медными жилами следует применять только во вторичных цепях, размещаемых во взрывоопасных зонах классов B-I и В-Iа, во вторичных цепях механизмов доменных и конвертерных цехов, главной линии обжимных и непрерывных высокопроизводительных прокатных станов, электроприемников особой группы I категории, а также во вторичных цепях с рабочим напряжением не выше 60 В при диаметре жил кабелей и проводов до 1 мм (см. также 3.4.4).

3.4.4. По условию механической прочности:

1) жилы контрольных кабелей для присоединения под винт к зажимам панелей и аппаратов должны иметь сечения не менее 1,5 мм 2 (а при применении специальных зажимов - не менее 1,0 мм 2) для меди и 2,5 мм 2 для алюминия; для токовых цепей - 2,5 мм 2 для меди и 4 мм 2 для алюминия; для неответственных вторичных цепей, для цепей контроля и сигнализации допускается присоединение под винт кабелей с медными жилами сечением 1 мм 2 ;
2) в цепях с рабочим напряжением 100 В и выше сечение медных жил кабелей, присоединяемых пайкой, должно быть не менее 0,5 мм 2 ;
3) в цепях с рабочим напряжением 60 В и ниже диаметр медных жил кабелей, присоединяемых пайкой, должен быть не менее 0,5 мм. В устройствах связи, телемеханики и им подобных линейные цепи следует присоединять к зажимам под винт.

Присоединение однопроволочных жил (под винт или пайкой) допускается осуществлять только к неподвижным элементам аппаратуры. Присоединение жил к подвижным или выемным элементам аппаратуры (втычным соединителям, выемным блокам и др.), а также к панелям и аппаратам, подверженным вибрации, следует выполнять гибкими (многопроволочными) жилами.

3.4.5. Сечение жил кабелей и проводов должно удовлетворять требованиям их защиты от КЗ без выдержки времени, допустимых длительных токов согласно гл. 1.3, термической стойкости (для цепей, идущих от трансформаторов тока), а также обеспечивать работу аппаратов в заданном классе точности. При этом должны быть соблюдены следующие условия:

1. Трансформаторы тока совместно с электрическими цепями должны работать в классе точности:

— для расчетных счетчиков - по гл. 1,5;
— для измерительных преобразователей мощности, используемых для ввода информации в вычислительные устройства, - по гл. 1.5, как для счетчиков технического учета;
— для щитовых приборов и измерительных преобразователей тока и мощности, используемых для всех видов измерений, - не ниже класса точности 3;
— для защиты, как правило, в пределах 10%-ной погрешности (см. также гл. 3.2.).

2. Для цепей напряжения потери напряжения от трансформатора напряжения при условии включения всех защит и приборов должны составлять:

— до расчетных счетчиков и измерительных преобразователей мощности, используемых для ввода информации в вычислительные устройства, - не более 0,5%;
— до расчетных счетчиков межсистемных линий электропередачи - не более 0,25%;
— до счетчиков технического учета - не более 1,5%;
— до щитовых приборов и датчиков мощности, используемых для всех видов измерений, - не более 1,5%;
— до панелей защиты и автоматики - не более 3% (см. также гл. 3.2.).

При совместном питании указанных нагрузок по общим жилам их сечение должно быть выбрано по минимальной из допустимых норм потери напряжения.

3. Для цепей оперативного тока потери напряжения от источника питания должны составлять:

— до панели устройства или до электромагнитов управления, не имеющих форсировки, - не более 10% при наибольшем токе нагрузки;
— до электромагнитов управления, имеющих трехкратную и большую форсировку, - не более 25% при форсировочном значении тока.

4. Для цепей напряжения устройств АРВ потеря напряжения от трансформатора напряжения до измерительного органа должна составлять не более 1%.

3.4.6. В одном контрольном кабеле допускается объединение цепей управления, измерения, защиты и сигнализации постоянного и переменного тока, а также силовых цепей, питающих электроприемники небольшой мощности (например, электродвигатели задвижек).

Во избежание увеличения индуктивного сопротивления жил кабелей разводку вторичных цепей трансформаторов тока и напряжения необходимо выполнять так, чтобы сумма токов этих цепей в каждом кабеле была равна нулю в любых режимах.

Допускается применение общих кабелей для цепей разных присоединений, за исключением взаимно резервируемых.

3.4.7. Кабели, как правило, следует присоединять к сборкам зажимов. Присоединение двух медных жил кабеля под один винт не рекомендуется, а двух алюминиевых жил не допускается.

К выводам измерительных трансформаторов или отдельным аппаратам кабели допускается присоединять непосредственно.

Исполнение зажимов должно соответствовать материалу и сечению жил кабелей.

3.4.8. Соединение контрольных кабелей с целью увеличения их длины допускается, если длина трассы превышает строительную длину кабеля. Соединение кабелей, имеющих металлическую оболочку, следует осуществлять с установкой герметичных муфт.

Кабели с неметаллической оболочкой или с алюминиевыми жилами следует соединять на промежуточных рядах зажимов или с помощью специальных муфт, предназначенных для данного типа кабелей.

3.4.9. Кабели вторичных цепей, жилы кабелей и провода, присоединяемые к сборкам зажимов или аппаратам, должны иметь маркировку.

3.4.10. Типы проводов и кабелей для вторичных цепей, способы их прокладки и защиты следует выбирать с учетом требований гл. 2.1-2.3 и 3.1 в той части, в какой они не изменены настоящей главой. При прокладке проводов и кабелей по горячим поверхностям или в местах, где изоляция может подвергаться воздействию масел и других агрессивных сред, следует применять специальные провода и кабели (см. гл. 2.1).

Провода и жилы кабеля, имеющие несветостойкую изоляцию, должны быть защищены от воздействия света.

3.4.11. Кабели вторичных цепей трансформаторов напряжения 110 кВ и выше, прокладываемые от трансформатора напряжения до щита, должны иметь металлическую оболочку или броню, заземленную с обеих сторон. Кабели в цепях основных и дополнительных обмоток одного трансформатора напряжения 110 кВ и выше по всей длине трассы следует прокладывать рядом. Для цепей приборов и устройств, чувствительных к наводкам от других устройств или проходящих рядом цепей, должны быть применены экранированные провода, а также контрольные кабели с общим экраном или кабели с экранированными жилами.

3.4.12. Монтаж цепей постоянного и переменного тока в пределах щитовых устройств (панели, пульты, шкафы, ящики и т. п.), а также внутренние схемы соединений приводов выключателей, разъединителей и других устройств по условиям механической прочности должны быть выполнены проводами или кабелями с медными жилами сечением не менее:

— для однопроволочных жил, присоединяемых винтовыми зажимами, 1,5 мм 2 ;
— для однопроволочных жил, присоединяемых пайкой, 0,5 мм 2 ;
— для многопроволочных жил, присоединяемых пайкой или под винт с помощью специальных наконечников, 0,35 мм 2 ; в технически обоснованных случаях допускается применение проводов с многопроволочными медными жилами, присоединяемыми пайкой, сечением менее 0,35 мм 2 , но не менее 0,2 мм 2 ;
— для жил, присоединяемых пайкой в цепях напряжением не выше 60 В (диспетчерские щиты и пульты, устройства телемеханики и т. п.), - 0,197 мм 2 (диаметр - не менее 0,5 мм).

Присоединение однопроволочных жил (под винт или пайкой) допускается осуществлять только к неподвижным элементам аппаратуры. Присоединение жил к подвижным или выемным элементам аппаратуры (разъемным соединителям, выемным блокам и др.) следует выполнять гибкими (многопроволочными) жилами.

Механические нагрузки на места пайки проводов не допускаются.

Для переходов на дверцы устройств должны быть применены многопроволочные провода сечением не менее 0,5 мм; допускается также применение проводов с однопроволочными жилами сечением не менее 1,5 мм при условии, что жгут проводов работает только на кручение.

Сечение проводов на щитовых устройствах и других изделиях заводского изготовления определяется требованиями их защиты от КЗ без выдержки времени, допустимых токовых нагрузок согласно гл. 1.3, а для цепей, идущих от трансформаторов тока, кроме того, и термической стойкостью. Для монтажа следует применять провода и кабели с изоляцией, не поддерживающей горение.

Применение проводов и кабелей с алюминиевыми жилами для внутреннего монтажа щитовых устройств не допускается.

3.4.13. Соединения аппаратов между собой в пределах одной панели следует выполнять, как правило, непосредственно без выведения соединяющих проводов на промежуточные зажимы.

На зажимы или испытательные блоки должны быть выведены цепи, в которые требуется включать испытательные и проверочные аппараты и приборы. Рекомендуется также выводить на ряд зажимов цепи, переключение которых требуется для изменения режима работы устройства.

3.4.14. Промежуточные зажимы следует устанавливать только там, где:

— провод переходит в кабель;
— объединяются одноименные цепи (сборка зажимов цепей отключения, цепей напряжения и т. п.);
— требуется включать переносные испытательные и измерительные аппараты, если нет испытательных блоков или аналогичных устройств;
— несколько кабелей переходит в один кабель или перераспределяются цепи различных кабелей (см. также 3.4.8).

3.4.15. Зажимы, относящиеся к разным присоединениям или устройствам, должны быть выделены в отдельные сборки зажимов.

На рядах зажимов не должны находиться в непосредственной близости один от другого зажимы, случайное соединение которых может вызвать включение или отключение присоединения или КЗ в цепях оперативного тока или в цепях возбуждения.

При размещении на панели (в шкафу) аппаратуры, относящейся к разным видам защит или других устройств одного присоединения, подача питания от полюсов оперативного тока через сборки зажимов, а также разводка этих цепей по панели должны быть выполнены независимо для каждого вида защит или устройств. Если в цепях отключения от отдельных комплектов защит не предусматриваются накладки, то присоединение этих цепей к выходному реле защиты или цепям отключения выключателя следует осуществлять через отдельные зажимы сборки зажимов; при этом соединения по панели указанных цепей следует выполнять независимо для каждого вида защит.

3.4.16. Для проведения эксплуатационных проверок и испытаний в цепях защиты и автоматики следует предусматривать испытательные блоки или измерительные зажимы, обеспечивающие (за исключением случаев, оговоренных в 3.4.7) без отсоединения проводов и кабелей отключение от источника оперативного тока, трансформаторов напряжения и тока с возможностью предварительного закорачивания токовых цепей; присоединение испытательных аппаратов для проверки и наладки устройств.

Устройства релейной защиты и автоматики, периодически выводимые из работы по требованиям режима сети, условиям селективности другим причинам, должны иметь специальные приспособления для вывода их из работы оперативным персоналом.

3.4.17. Сборки зажимов, вспомогательные контакты выключателей и разъединителей и аппараты должны устанавливаться, а заземляющие проводники монтироваться так, чтобы была обеспечена доступность и безопасность обслуживания сборок и аппаратов вторичных цепей без снятия напряжения с первичных цепей напряжением выше 1 кВ.

3.4.18. Изоляция аппаратуры, применяемой во вторичных цепях, должна соответствовать нормам, определяемым рабочим напряжением источника (или разделительного трансформатора), питающего данные цепи.

Контроль изоляции цепей оперативного постоянного и переменного тока следует предусматривать на каждом независимом источнике (включая разделительные трансформаторы), не имеющем заземления.

Устройство контроля изоляции должно обеспечивать подачу сигнала при снижении изоляции ниже установленного значения, а на постоянном токе - также измерение значения сопротивления изоляции полюсов. Контроль изоляции допускается не выполнять при неразветвленной сети оперативного тока.

3.4.19. Питание оперативным током вторичных цепей каждого присоединения следует осуществлять через отдельные предохранители или автоматические выключатели (применение последних предпочтительно).

Питание оперативным током цепей релейной защиты и управления выключателями каждого присоединения должно предусматриваться, как правило, через отдельные автоматические выключатели или предохранители, не связанные с другими цепями (сигнализация, электромагнитная блокировка и т. п.). Допускается совместное питание цепей управления и ламп сигнализации положения управляемого аппарата.

Для присоединений 220 кВ и выше, а также для генераторов (блоков) мощностью 60 МВт и более должно быть предусмотрено раздельное питание оперативным током (от разных предохранителей, автоматических выключателей) основных и резервных защит.

При последовательном включении автоматических выключателей и предохранителей последние должны быть установлены перед автоматическими выключателями (со стороны источника питания).

3.4.20. Устройства релейной защиты, автоматики и управления ответственных элементов должны иметь постоянно действующий контроль состояния цепей питания оперативным током. Контроль может осуществляться применением отдельных реле или ламп либо при помощи аппаратов, предусматриваемых для контроля исправности цепи последующей операции коммутационных аппаратов с дистанционным управлением.

Для менее ответственных устройств контроль питания может осуществляться подачей сигнала об отключенном положении автоматического выключателя в цепи оперативного тока.

Контроль исправности цепи последующей операции должен быть выполнен при наличии в ней вспомогательного контакта коммутационного аппарата. При этом контроль исправности цепи отключения должен быть выполнен во всех случаях, а контроль исправности цепи включения - на выключателях ответственных элементов, короткозамыкателей и на аппаратах, включаемых под действием устройств автоматического ввода резерва (АВР) или телеуправления.

Если параметры цепей включения привода не обеспечивают возможность контроля исправности этой цепи, контроль не выполняется.

3.4.21. В электроустановках, как правило, должна быть обеспечена автоматическая подача сигнала о нарушении нормального режима работы и о возникновении каких-либо неисправностей.

Проверка исправности этой сигнализации должна быть предусмотрена периодическим ее опробованием.

В электроустановках, работающих без постоянного дежурства персонала, должна быть обеспечена подача сигнала в пункт нахождения персонала.

3.4.22. Цепи оперативного тока, в которых возможна ложная работа различных устройств от перенапряжения при работе электромагнитов включения или других аппаратов, а также при замыканиях на землю, должны быть защищены.

3.4.23. Заземление во вторичных цепях трансформаторов тока следует предусматривать в одной точке на ближайшей от трансформаторов тока сборке зажимов или на зажимах трансформаторов тока.

Для защит, объединяющих несколько комплектов трансформаторов тока, заземление должно быть предусмотрено также в одной точке; в этом случае допускается заземление через пробивной предохранитель с пробивным напряжением не выше 1 кВ с шунтирующим сопротивлением 100 Ом для стекания статического заряда.

Вторичные обмотки промежуточных разделительных трансформаторов тока допускается не заземлять.

3.4.24. Вторичные обмотки трансформатора напряжения должны быть заземлены соединением нейтральной точки или одного из концов обмотки с заземляющим устройством.

Заземление вторичных обмоток трансформатора напряжения должно быть выполнено, как правило, на ближайшей от трансформатора напряжения сборке зажимов или на зажимах трансформатора напряжения.

Допускается объединение заземляемых вторичных цепей нескольких трансформаторов напряжения одного распределительного устройства общей заземляющей шинкой. Если указанные шинки относятся к разным распределительным устройствам и находятся в разных помещениях (например, релейные щиты распределительных устройств различных напряжений), то эти шинки, как правило, не следует соединять между собой.

Для трансформаторов напряжения, используемых в качестве источников оперативного переменного тока, если не предусматривается рабочее заземление одного из полюсов сети оперативного тока, защитное заземление вторичных обмоток трансформаторов напряжения должно быть осуществлено через пробивной предохранитель.

3.4.25. Трансформаторы напряжения должны быть защищены от КЗ во вторичных цепях автоматическими выключателями. Автоматические выключатели следует устанавливать во всех незаземленных проводниках после сборки зажимов, за исключением цепи нулевой последовательности (разомкнутого треугольника) трансформаторов напряжения в сетях с большими токами замыкания на землю.

Для неразветвленных цепей напряжения автоматические выключатели допускается не устанавливать.

Во вторичных цепях трансформатора напряжения должна быть обеспечена возможность создания видимого разрыва (рубильники, разъемные соединители и т. п.).

Установка устройств, которыми может быть создан разрыв проводников между трансформатором напряжения и местом заземления его вторичных цепей, не допускается.

3.4.26. На трансформаторах напряжения, установленных в сетях с малыми токами замыкания на землю без компенсации емкостных токов (например, на генераторном напряжении блока генератор - трансформатор, на напряжении собственных нужд электростанций и подстанций), при необходимости следует предусматривать защиту от перенапряжений при самопроизвольных смещениях нейтрали. Защита может быть осуществлена включением активных сопротивлений в цепь разомкнутого треугольника.

3.4.27. Во вторичных цепях линейных трансформаторов напряжения 220 кВ и выше должно быть предусмотрено резервирование от другого трансформатора напряжения.

Допускается выполнение взаимного резервирования между линейными трансформаторами напряжения при достаточной их мощности по вторичной нагрузке.

3.4.28. Трансформаторы напряжения должны иметь контроль исправности цепей напряжения.

Релейная защита, цепи которой питаются от трансформаторов напряжения, должна быть оборудована устройствами, указанными в 3.2.8.

Независимо от наличия или отсутствия в цепях защиты указанных устройств должны быть предусмотрены сигналы:

— при отключении автоматических выключателей - с помощью их вспомогательных контактов;
— при нарушениях работы реле-повторителей шинных разъединителей - с помощью устройств контроля обрыва цепей управления и реле-повторителей;
— для трансформаторов напряжения, в цепи обмоток высшего напряжения которых установлены предохранители, при нарушении целости предохранителей - с помощью центральных устройств.

3.4.29. В местах, подверженных сотрясениям и вибрациям, должны быть приняты меры против нарушения контактных соединений проводов, ложного срабатывания реле, а также против преждевременного износа аппаратов и приборов.

3.4.30. Панели должны иметь надписи с обслуживаемых сторон, указывающие присоединения, к которым относится панель, ее назначение, порядковый номер панели в щите, а установленная на панелях аппаратура должна иметь надписи или маркировку согласно схемам.

Оперативные токи. Различают первичные и вторичные цепи электрических соединений электроустановок. К первичным относят главные цепи, по которым электроэнергия передаётся к силовым трансформаторам, а от них- к электроприемникам, или же по воздушным и кабельным линиям транспортируется к более отдаленным потребителям. Вторичные цепи, служат для питания аппаратуры управления, защиты, автоматики, сигнализации, блокировки, измерительных приборов и других подобных устройств. Токи применяемые для их питания называются оперативными. В качестве оперативного тока используют постоянный, выпрямленный и переменный ток напряжением 24, 48, 100, 110 и 220 В. Постоянный ток применяют в качестве оперативного на электростанциях, подстанциях 220 к. В и выше, а также на крупных подстанциях 110 к. В. На мелких электростанциях и других подстанциях используют выпрямленный и переменный оперативный ток. Оперативный ток, потребляемый различными приборами и аппаратами, изменяется в широких пределах. Так, например, ток сигнального реле РУ 21/0, 01 составляет 0, 01 А, а у привода ШПЭ-42 выключателя МКП-220 - 720 А. Система оперативного тока состоит из источников питания и распределительной сети, от которой питается потребители оперативного тока.

Оперативные токи. В качестве источников оперативного постоянного тока используют стационарные кислотные аккумуляторные батареи (АБ) и переносные кислотные и щелочные аккумуляторы. Аккумуляторные батареи являются наиболее надежным источником оперативного тока, так как они обеспечивают независимое (автономное) питание оперативных цепей при исчезновении напряжения переменного тока в аварийных случаях, т. е. в наиболее ответственные моменты работы объекта обеспечивается в течение 0, 5… 1, 0 ч действие релейной защиты, автоматики и телемеханики. Применение аккумуляторных батарей ограничено из-за дороговизны и сложности эксплуатации. Поэтому аккумуляторные батареи устанавливают на более важных объектах - электростанциях и крупных подстанциях. На небольших подстанциях, при отсутствии значительных толчковых нагрузок и резких колебаний в сети оперативного тока (при включении выключателей и т. д.), применяют переносные стартерные аккумуляторные батареи небольшой емкости напряжением 24 и 48 В. Иногда применяют щелочные аккумуляторы, у которых электролитом служит водный раствор едкого калия с плотностью 1, 19- 1, 21 г/см 3.

Оперативные токи. Основная задача эксплуатации конденсаторных источников заключается в том, чтобы они всегда находились в заряженном состоянии и были готовы обеспечить работу отключающих катушек, реле и других приборов. Для этого необходимо поддерживать в надлежащем состоянии изоляцию конденсаторов, питающих цепей и других элементов. Особенно опасна для конденсаторных источников потеря питания со стороны переменного тока, поскольку происходит быстрый разряд: за 1, 5 мин заряд конденсаторов настолько снижается, что они уже не в состоянии обеспечить питание оперативных цепей отключения выключателей и др. В то же время заряд на конденсаторах может сохраняться в течение нескольких часов. Поэтому для безопасности при любых работах в цепях предварительно заряженных конденсаторов необходимо не только отделить конденсаторы от зарядного устройства, но и разрядить их, шунтируя сопротивлением 500 -1000 Ом. Проверку конденсаторных источников оперативного тока проводят примерно один раз в год, измеряя при этом высокоомным вольтметром уровень зарядного напряжения на конденсаторах. Отечественные зарядные устройства рассчитаны на заряд конденсаторов до напряжения 400 В. Кроме того, проверяют исправность диодов зарядных устройств и блоков конденсаторов.

Оперативные токи. Для снижения стоимости электрооборудования подстанций до 110 к. В и других электроустановок и упрощения их эксплуатации в качестве источников оперативного переменного тока используют обычные или специально выделенные трансформаторы собственных нужд небольшой мощности, а также измерительные трансформаторы тока и напряжения. Источниками оперативного выпрямленного тока являются полупроводниковые выпрямительные устройства и специальные блоки питания. В отличие от аккумуляторов источники переменного и выпрямленного тока не являются автономными, поскольку их работа возможна только при наличии напряжения в сети. Следует учитывать, что неисправности в цепях оперативного тока могут иметь тяжелые последствия. Поэтому особое внимание должно быть обращено на обеспечение контроля изоляции и селективности аппаратов защиты в цепях выпрямленного и переменного тока. Сопротивление изоляции в цепях оперативного тока, измеряемое обычно мегомметром 1000 В, должно поддерживаться на уровне не ниже 1 МОм.

Оперативные переключения. Изменения, осуществляемые в электрической схеме установки с помощью коммутационных аппаратов, называются оперативными переключениями. Оперативные переключения осуществляются по заявке, подаваемой не позднее чем за три дня до назначенного срока. В исключительных случаях допускается приём заявки за сутки до переключения. На основании заявки оперативным персоналом составляется бланк переключений, который служит единственным документом для производства переключений. Бланк переключений заполняется заблаговременно лицом, которому предстоит непосредственно производить операции по переключению (дежурным электромонтёром) совместно с контролирующим лицом, которым является старший по должности. В случае разногласий решение принимает дежурный по смене. Бланк переключений персонал обязан взять с собой на место производства переключений. Лица, выполняющие переключения, при входе в распределительное устройство, берут все необходимое для производства операций: диэлектрические перчатки и боты, указатель напряжения, оперативные штанги, переносные заземления, блокировочные ключи.

Оперативные переключения. Исполнитель читает по бланку наименование операции, которую он собирается выполнить, а старший по должности следит, чтобы операция производилась правильно и на том именно присоединении, которое указано в бланке. При оперативных переключениях нельзя отдавать и принимать одновременно несколько распоряжений. Во время оперативных переговоров следует избегать таких словосочетаний, которые близки по звучанию, но противоположны по содержанию. Поэтому, например, обычно говорят «включено» и «отключено» , а выражение «выключено» не употребляют. При возникновении сомнений выполнение задания следует приостановить, чтобы еще раз проверить по оперативной схеме правильность производимых переключений или же получить разъяснение от вышестоящего дежурного или диспетчера. Не допускается включать в задание операции не направленные к одной цели, например, совмещать вывод из ремонта линии электропередачи и включение силового трансформатора и т. п.

Организационные мероприятия при выполнении оперативных переключений. При наличии в смене оперативно - выездной бригады из двух человек сложные переключения должны выполняться двумя лицами. Их также можно производить и в одно лицо, за исключением операций по переводу присоединений с одной системы шин на другую. Все электрооборудование станций и подстанций делится на оборудование, находящееся в оперативном управлении или оперативном ведении диспетчера энергосистемы или сетей, и оборудование, находящееся в непосредственном управлении персонала электростанции или подстанции. Такое же строгое распределение обязанностей должно существовать между дежурными данной смены. Непосредственное выполнение операций - включение и отключение выключателей, разъединителей - осуществляет младший дежурный (дежурный главного щита, дежурный электромонтер собственных нужд). Их контролирует старший дежурный смены (начальник смены).

Организационные мероприятия при выполнении оперативных переключений. На электростанциях и подстанциях с постоянным дежурством одному исполнителю, как правило, одновременно выдается только одно задание на производство оперативных переключений (включение или отключение трансформатора, кабельного или воздушного присоединения). Все операции дежурный персонал должен выполнять неторопливо и внимательно. Ответственность за правильное производство операций несёт как лицо контролирующее, так и лицо, выполняющее переключения.

Организационные мероприятия при выполнении оперативных переключений. В нормальных условиях избегают производить переключения в часы вечернего и дневного максимумов потребления и в конце смены, так как персонал утомлен и легче может допустить ошибки. К выполнению оперативных переключений допускаются лишь специально обученные и прошедшие соответствующую проверку лица, обладающие необходимым практическим опытом работы в электроустановках. В зависимости от квалификации персоналу присваивают одну из пяти квалификационных групп, предусматриваемых правилами техники безопасности. По этим правилам старший дежурный должен иметь квалификацию по технике безопасности не ниже IV группы, а младший дежурный, выполняющий операции, - не ниже III. Чтобы избежать неправильных действий с коммутационной аппаратурой, главным образом с разъединителями, обеспечить безопасность персонала при выполнении переключений, применяют специальные блокировочные устройства, не позволяющие отключать нагрузку разъединителями.

Организационные мероприятия при выполнении оперативных переключений. Примером может служить механическая блокировка в ячейках КРУ, которая не позволяет персоналу выкатывать тележку из ячейки при включенном выключателе, или блокировка заземляющих ножей, которая при включенных рабочих ножах не дает возможности наложить заземление. В распределительных устройствах часто применяют электромагнитную блокировку с переносным ключом, которая не позволяет отключать или включать разъединитель при включенном выключателе данного присоединения. Личная безопасность персонала при производстве им операций обеспечивается применением защитных средств: диэлектрических перчаток, бот, резиновых ковриков, штанг с изолирующими ручками, индикаторов напряжения и т. п. Кроме того, приводы трёхполюсных разъединителей 6 -35 к. В внутренней установки должны отделяться от разъединителей стеной, перекрытием или глухим металлическим щитом.

Виды и назначение вторичных цепей

Вторичные цепи постоянного и переменного тока напряжением до 1000 В служат для питания и соединения между собой аппаратов и приборов управления, защиты, сигнализации, блокировки, измерения. Различают следующие основные виды вторичных цепей:

токовые цепи и цепи напряжения, в которых устанавливаются измерительные приборы, измеряющие электрические параметры (ток, напряжение, мощность и др.), а также реле и другие аппараты;

оперативные цепи, служащие для подачи постоянного или переменного оперативного тока к исполнительным органам. К ним относятся установленные во вторичных цепях переключающие и коммутирующие устройства (электромагниты, контакторы, автоматические выключатели, рубильники, переключатели, предохранители, испытательные блоки, ключи и кнопки и т. д.).

Токовые цепи, идущие от измерительных ТТ, используются в основном для питания:

измерительных приборов (показывающих и регистрирующих): амперметров, ваттметров и варметров, счетчиков активной и реактивной энергии, телеизмерительных устройств, осциллографов и др.;

релейной защиты: токовых органов максимальной, дифференциальной, дистанционной, защиты от замыкания на землю, устройств резервирования отказа выключателей (УРОВ) и др.;

автоматических устройств АПВ, АРВ синхронных компенсаторов, приборов регулирования перетоков мощности, противоаварийной автоматики и т.д.;

некоторых устройств блокировки, сигнализации и др.

Кроме того, токовые цепи используются для питания устройств преобразования переменного тока в постоянный, применяемых в качестве источников оперативного тока.

При построении токовых цепей следует выполнять определенные правила.

Все устройства токовых цепей в зависимости от их количества, протяженности, потребляемой ими мощности и требуемой точности могут подключаться к одному или нескольким источникам тока.

В многообмоточных трансформаторах тока каждая вторичная обмотка рассматривается как независимый источник тока.

Вторичные устройства, присоединяемые к ТТ одной фазы, подключаются к его вторичной обмотке последовательно и должны составлять с соединительными цепями замкнутый контур. Размыкание цепи вторичной обмотки ТТ при наличии тока в его первичной цепи недопустимо, в связи с этим во вторичных токовых цепях нельзя ставить автоматические выключатели, рубильники и предохранители.

Для защиты персонала в случае повреждений ТТ (при перекрытии изоляции между первичной и вторичной обмотками) должно предусматриваться защитное заземление во вторичных цепях ТТ в одной точке: на ближайшей от ТТ сборке зажимов или на зажимах ТТ.

Для защит, объединяющих несколько комплектов ТТ, заземление цепей производится также в одной точке; в этом случае допускается заземление через предохранитель-разрядник с пробивным напряжением не выше 1000 В и шунтирующий резистор 100 Ом для снятия статического заряда.

На рис. 1 показано подключение токовых цепей к измерительным приборам и устройствам защиты и автоматики и их распределение по ТТ для схемы с тремя выключателями на два присоединения. Учитывается особенность первичной схемы, которая состоит в возможности питания каждой из двух линий от обеих систем шин. Поэтому вторичные токи от ТТ (например, ТТ5, ТТ6 и т. д.), подводимые к реле и приборам одного первичного присоединения, суммируются (за исключением дифференциальной защиты шин и УРОВ).

Необходимо иметь в виду, что упрощенно показанные на рисунках устройства защиты, ОАПВ и т. д. состоят в действительности из нескольких реле и аппаратов, связанных между собою электрическими цепями. Например, на линии, показанной на рис. 2, где перетоки мощности могут менять свое направление, подключены два счетчика со стопорами для измерения активной энергии, один из которых Wh1 учитывает передаваемую энергию только в одном направлении, а другой Wh2 - в обратном. Затем вторичные токовые цепи проходят через три амперметра, токовые обмотки ваттметpa W и варметра Var, приборы противоаварийной автоматики 1, осциллограф и аппаратуру телеизмерения 2.

В нулевой провод включается фиксирующий амперметр ФА, с помощью которого определяется место повреждения на линии. На рис.3 показаны токовые цепи дифференциальной защиты шин. От ТТ линий Л1, ЛЗ и Л5, отходящие от I системы шин, или Л2, Л4 и Л6, отходящих от II системы шин (системы шин на рисунке не показаны) и от автотрансформатора T1 (или Т2), вторичные токовые цепи проходят через свои испытательные блоки, после чего суммарный ток всех присоединений I или II систем шин (при нормальном режиме сумма вторичных токов равна нулю) через испытательный блок БИ1 поступает в комплект реле дифференциальной защиты.

В случае, когда какие-либо присоединения не находятся в работе (в ремонте и т.д.), с соответствующих испытательных блоков снимаются рабочие крышки, в результате чего вторичные цепи ТТ замыкаются накоротко и заземляются, а цепи, идущие к реле защиты, разрываются.

Рис. 1. Схема распределения защит, автоматики и измерительных приборов по сердечникам ТТ для двух линий 330 или 500 кВ на подстанции с «полуторной» схемой соединений: 1-устройство резервирования отказа выключателей и противоаварийной автоматики линий; 2 - дифференциальная защита шин; 3 - счетчики; 4 - измерительные приборы (амперметры, ваттметры, варметры); 5 - противоаварийная автоматика; 6 - телеизмерение; 7 - резервные защиты и противоаварийная автоматика; 8 - основная защита ВЛ; 9 -однофазное АПВ (ОАПВ)

Что касается испытательного блока ВИ1, то в случае вывода из работы дифференциальной защиты шин - при снятии рабочей крышки- замыкаются все токовые цепи, подключенные к данной системе шин, и одновременно от защиты отсоединяются цепи оперативного постоянного тока (на схеме последние не показаны).

Рис. 2. Схема токовых цепей для линии 330 500 кВ, питаемой от двух систем шин: 1 - осциллограф; 2 - аппаратура телеизмерения

Рис. 3. Схема токовых цепей дифференциальной защиты шин 330 или 500 кВ

В схеме дифференциальной защиты предусмотрен миллиамперметр mA, включенный в нулевой провод ТТ, с помощью которого при нажатии кнопки К оперативный персонал периодически проверяет ток небаланса защиты, что очень важно для предупреждения ее ложного срабатывания.

Рис. 4. Организация вторичных цепей напряжения в ОРУ 330 или 500 кВ, выполненных по полуторной схеме: 1 - к защите, измерительным приборам и другим устройствам автотрансформатора; 2 - к защите, измерительным приборам и другим устройствам линии Л2; 3 - к защите, измерительным приборам и другим устройствам II системы шин; 4 - к РУ 110 или 220 кВ; 5 - к резервному трансформатору с. н. 6 или 10 кВ; ПР1, ПР2 - переключатели цепей напряжения; 6 - шинки напряжения II системы шин

Цепи напряжения, идущие от измерительных трансформаторов напряжения (ТН), используются в основном для питания:

измерительных приборов (указывающих и регистрирующих) - вольтметров, частотомеров, ваттметров, варметров,

счетчиков активной и реактивной энергии, осциллографов, телеизмерительных устройств и др.

релейной защиты - дистанционной, направленной, от повышения или понижения напряжения и др.;

автоматических устройств - АПВ, АВР, АРВ, противоаварийной автоматики, автоматической частотной разгрузки (АЧР), приборов регулирования частоты, перетоков мощности, блокировочных устройств и др.;

органов контроля наличия напряжения. Кроме того, они используются для питания выпрямительных устройств, применяемых в качестве источников постоянного оперативного тока.

Чтобы получить представление о том, как формируются вторичные цепи напряжения, обратимся к рис. 4. На рисунке показаны две цепи полуторной схемы электрических соединений РУ 500 кВ: к одной присоединены два автотрансформатора Т связи с РУ 500 кВ, к другой - две воздушные линии Л1 и Л2 500 кВ. Из рисунка видно, что в полуторной схеме ТН установлены на всех присоединениях - на линиях и автотрансформаторах и на обеих системах шин. У каждого из ТН имеются две вторичные обмотки - основная и дополнительная. Они имеют разные схемы соединений.

Основные обмотки соединяются звездой и используются для питания цепей защиты и измерений. Дополнительные обмотки соединены по схеме разомкнутого треугольника. Они используются в основном для питания цепей защиты от замыкания на землю (благодаря наличию па выводах обмотки напряжения нулевой последовательности 3U0).

Цепи от вторичных обмоток ТН выводятся также на сборные шинки напряжения, к которым подключаются цепи обмоток ТН, а также цепи напряжения различных вторичных устройств.

Наиболее разветвленные шинки и вторичные цепи напряжения создаются у ТН сборных шин 500 кВ. От этих шинок 6 подается с помощью переключателей ПР1 и ПР2 резервное питание цепей защиты (при выходе из строя линейного ТН), измерительных приборов и расчетных счетчиков, установленных на этих линиях (в последнем случае с помощью реле фиксации РФ).

Питание расчетных счетчиков на линиях для соблюдения точности их показаний осуществляется своими контрольными кабелями, специально рассчитанными для этой цели. К выводам н и bи вторичной обмотки разомкнутого треугольника подключено устройство РКН для контроля целости цепи нулевой последовательности 3U0. В нормальных условиях персонал, пользуясь кнопкой К, периодически проверяет по миллиамперметру тА наличие напряжения небаланса и исправность обмотки разомкнутого треугольника ТН и его цепей.

Контроль напряжения в цепях основных обмоток осуществляется также при помощи реле РКН (на рис. 4 оно подключено к цепям а и с ТН5). Выполнение цепей напряжения имеет некоторые общие правила. Например, ТН должны защищаться от всех видов КЗ во вторичных цепях автоматическими выключателями, имеющими вспомогательные контакты для сигнализации неисправности. Если вторичные цепи разветвлены незначительно и вероятность повреждений в них мала, автоматические выключатели допускается не устанавливать, например, в цепи 3U0 на ТН шин РУ с. н. 6-10 кВ и ГРУ 6-10 кВ.

В сетях с большим током замыкания на землю во вторичных цепях обмоток ТН, соединенных в разомкнутый треугольник, автоматические выключатели также не предусматриваются. При возникновении повреждений в таких сетях поврежденные участки быстро отключаются соответствующими защитами сети и соответственно быстро снижается напряжение 3U0. Поэтому в цепях, идущих, например, от выводов н и bн ТН линии и шин 500 кВ, автоматических выключателей нет. В сетях с малым током замыкания на землю у ТН между выводами н и bп может длительно существовать 3U0 при КЗ во вторичных цепях ТН может повредиться. Поэтому здесь необходимо устанавливать автоматические выключатели.

Для защиты цепей напряжения, прокладываемых от неразомкнутых вершин треугольника (и, ф), предусматриваются отдельные автоматические выключатели. Кроме того, во всех вторичных цепях ТН предусматривается установка рубильников для создания в них видимого разрыва, что необходимо для обеспечения безопасного ведения ремонтных работ на ТН (исключается подача напряжения на вторичные обмотки ТН от постороннего источника). В комплектном распределительном устройстве в схеме ТН на шинах РУ с. н. 6-10 кВ разъединители не устанавливаются, так как видимый разрыв обеспечивается при выкатывании тележки с ТН из шкафа КРУ.

Вторичные обмотки и вторичные цепи ТН должны иметь защитное заземление. Оно выполняется путем соединения с заземляющим устройством одного из фазных проводов или нулевой точки вторичных обмоток. Заземление вторичных обмоток ТН выполняется на ближайшей от ТН сборке зажимов или у выводов самого ТН.

В проводах заземленной фазы между вторичной обмоткой ТН и местом заземления рубильника, переключатели, автоматические выключатели и другие аппараты не устанавливаются. Заземленные выводы обмоток ТН не объединяются, а присоединенные к ним жилы контрольного кабеля прокладываются до места своего назначения, например до своих шинок. Не объединяются заземленные выводы разных ТН.

В эксплуатации возможны случаи повреждения или вывода в ремонт ТН, вторичные цепи которых подключены к устройствам защиты, измерения, автоматики, учета и др. Чтобы не допустить нарушения их работы, применяется резервирование.

Рис. 5. Схема ручного переключения вторичных цепей ТН в ОРУ, выполненном по полуторной схеме: 1 - питание шинок напряжения от ТН линии (например, Л1); 2 - к реле контроля напряжения; 3 - цепи защиты, АПВ и противоаварийной автоматики; 4 - аппаратура телеизмерения; 5 - осциллограф; 6 - к шинкам напряжения I системы шин; 7 - к шинкам напряжения II системы шин

В полуторной схеме (рис. 5) в случае вывода ТН линий резервирование осуществляется от ТН, установленных на шинах, с помощью переключателя ПР1 для цепей, идущих от основной обмотки, соединенной в звезду, и переключателя ПР2 для цепей разомкнутого треугольника. С помощью переключателей ПР1 и ПР2 вторичные шинки напряжения линии подключаются к своему ТН (рабочая схема) или к ТН первой или второй систем шин (резервная схема). В последнем случае это переключение осуществляется переключателями ПРЗ и ПР4.

Способ резервирования питания цепей напряжения одной линии, например Л1 на рис. 4 (при выводе ее ТН в ремонт), от другой линии, например Л2, не следует применять, так как при КЗ и отключении линии Л2 цепи напряжения защиты линии Л1 лишаются питания.

Рис. 6. Схема ручного переключения вторичных цепей ТН в распредустройстве с двумя системами шин: 1 - к измерительным приборам и другим устройствам I системы шин на ГЩУ; 2 -к измерительным приборам и другим устройствам II системы шин на ГЩУ

В схемах с двойной системой сборных шин трансформаторы напряжения должны взаимно друг друга резервировать (при выводе из работы одного из ТН) с помощью переключателей ПР1-ПР4 (рис. 6). Для этого при переключении шиносоединительный выключатель ШСВ должен быть включен. В схемах с двумя системами сборных шин при переключении присоединений с одной системы шин на другую предусматривается соответствующее автоматическое переключение цепей напряжения.

Рис. 7. Схема автоматического переключения с помощью вспомогательных контактов разъединителей вторичных цепей шинных ТН в ЗРУ 6-10 кВ

В ЗРУ 6-10 кВ переключения производятся вспомогательными контактами шинных разъединителей (рис. 7). Например, при включенном разъединителе Р2 линии Л1 цепи напряжения через вспомогательные контакты этого разъединителя подключены с одной стороны к шинкам напряжения II системы шин, а с другой стороны - к защите и приборам этой линии.

При переводе линии Л1 на I систему шин включается разъединитель Р1, а разъединитель Р2 отключается. Цепи напряжения линии Л1 переводятся с помощью вспомогательных контактов на питание от THI системы шин. Таким образом, не прерывается питание цепей напряжения при переключении линии Л1 с одной системы шин на другую. Тот же принцип соблюдается при оперативных переключениях линии Л2 и других присоединений.

На линиях 35 кВ и выше, подключенных к двойной системе сборных шин, переключение цепей напряжения производится с помощью контактов реле-повторителей положения шинных разъединителей. При переводе первичных присоединений на другую систему сборных шин переключаются все цепи напряжения, в том числе и заземленные цепи основных и дополнительных обмоток.

При этом исключается возможность объединения заземленных цепей двух ТН. Это обстоятельство является важным. Как показал опыт эксплуатации, объединение заземленных точек разных ТН может привести к нарушению нормальной работы релейной защиты и устройств автоматики и поэтому недопустимо.

Рис. 8. Цепи напряжения шкафа ТН КРУ 6 кВ: 1 - цепи напряжения, защиты и других устройств резервного трансформатора с. н. 6 кВ; 2 - цепь сигнала «Отключение автоматического выключателя ТН»; 3 - шкаф трансформатора напряжения КРУ

На рис. 8 показаны цепи напряжения в шкафу ТН КРУ 6 кВ с. н. Здесь обмотки двух однофазных ТН соединены в открытый треугольник. Трансформатор напряжения со стороны высшего напряжения подключается только через разъемные контакты, а со стороны низшего через разъемные контакты и автоматический выключатель, от вспомогательных контактов которого предусматривается передача на щит управления сигнала об отключении автоматического выключателя АВ.

В эксплуатации очень важно осуществлять тщательный контроль за надежным состоянием разъемных контактов в шкафах КРУ и КРУН и отходящих от них вторичных цепей напряжения, оперативного тока и т. д.

Цепи оперативного тока. Широкое распространение в электроустановках получил оперативный ток.

Выполнение цепей оперативного тока также должно предусматривать их защиту от токов КЗ. Для этого питание оперативным током вторичных цепей каждого присоединения производится через отдельные предохранители или автоматические выключатели с вспомогательными контактами для сигнализации их отключения. Применение автоматических выключателей предпочтительнее, чем применение предохранителей.

Питание оперативным током цепей релейной защиты и управления выключателями выполняется, как правило и через отдельные автоматические выключатели (раздельно от цепей сигнализации и блокировки).

Для ответственных присоединений (линии электропередачи, ТН 220 кВ и выше и СК) отдельные автоматические выключатели устанавливаются также для основных и резервных защит.

Цепи оперативного постоянного тока должны иметь устройства контроля изоляции, обеспечивающие подачу предупреждающего сигнала при снижении сопротивления изоляции ниже установленного значения. Для цепей постоянного тока предусматриваются измерения сопротивления изоляции на каждом полюсе.

Для надежной работы энергообъектов и их защиты необходимо контролировать наличие питания цепей оперативного тока каждого присоединения. Предпочтительнее осуществлять контроль с помощью реле, которые позволяют подать предупреждающий сигнал при исчезновении напряжения оперативного тока.

5 группа

Тема 1. Общие положения действующих норм и правил при работах в электроустановках

1.Что такое электроустановка?

Ответ: Совокупность машин, аппаратов, линий и вспомогательного оборудования, предназначенных для производства, преобразования, трансформации, передачи, распределения электрической энергии и преобразования ее в другой вид энергии 2. Какая электроустановка считается действующей?

Ответ: Электроустановка или ее часть, которая находится под напряжением, либо на которую напряжение может быть подано включением коммутационных аппаратов 3. Какие электроустановки согласно ПУЭ называются закрытыми (или внутренними)?

Ответ: Электроустановки, размещенные внутри зданий, защищающих их от атмосферных воздействий, за исключением электроустановок, защищенных навесами, сетчатыми ограждениями и т.п.

4. Какие помещения согласно Правилам устройства электроустановок называются электропомещениями?

Ответ: Помещения или отгороженные части помещения, в которых расположено электрооборудование, доступное только для квалифицированного обслуживающего персонала

5. Что в соответствии с Правилами устройства электроустановок называется потребителем электрической энергии? Ответ: Электроприемник или группа электроприемников, объединенных технологическим процессом и размещающихся на определенной территории

6. Что входит в понятие "Эксплуатация"?

Ответ: стадия жизненного цикла изделия, на которой реализуется, поддерживается или восстанавливается его качество 7. Что входит в понятие "Вторичные цепи"?

Ответ: Совокупность рядов зажимов, электрических проводов и кабелей, соединяющих приборы и устройства управления, электроавтоматики, блокировки, измерения, защиты и сигнализации 8. На какие электроустановки распространяются требования Правил устройства электроустановок?

Ответ: На вновь сооружаемые и реконструируемые электроустановки постоянного и переменного тока напряжением до 750 кВ, в том числе на специальные электроустановки

9. Как делятся электроустановки по условиям электробезопасности?

Ответ: Электроустановки напряжением до 1000 В и выше 1000 В 10. Какая электроустановка считается действующей?

Ответ: Электроустановка или ее часть, которая находится под напряжением, либо на которую напряжение может быть подано включением коммутационных аппаратов 11. На кого распространяются Правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок?

Ответ: На работников организаций независимо от форм собственности и организационно-правовых форм и других физических лиц, занятых техническим обслуживанием электроустановок, проводящих в них оперативные переключения, организующих и выполняющих строительные, монтажные, наладочные, ремонтные работы, испытания и измерения 12. На кого распространяется действие Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей?

Ответ: На организации, независимо от форм собственности и организационно-правовых форм, индивидуальных предпринимателей, эксплуатирующим действующие электроустановки напряжением до 220 кВ включительно, и граждан - владельцев электроустановок напряжением выше 1000 В

13. Какая ответственность предусмотрена за нарушение правил и норм при эксплуатации электроустановок?

Ответ: В соответствии с действующим законодательством

14. За что в соответствии с Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей несут персональную ответственность работники, непосредственно обслуживающие электроустановки?

Ответ: За нарушения, происшедшие по их вине, а также за неправильную ликвидацию ими нарушений в работе электроустановок на обслуживаемом участке

15. За что несут в соответствии с Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей персональную ответственность работники, проводящие ремонт электроустановки?

Ответ: За нарушения в работе, вызванные низким качеством ремонта 16. За что в соответствии с Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей несут персональную ответственность руководитель Потребителя и ответственный за электрохозяйство?

Ответ: За невыполнение требований, предусмотренных Правилами и должностными инструкциями

17. За что в соответствии с Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей несут персональную ответственность руководитель и специалисты энергетической службы?

Ответ: За нарушения в работе электроустановок из-за несвоевременного и неудовлетворительного технического обслуживания и невыполнения противоаварийных мероприятий

18. Что должен сделать работник, заметивший неисправности электроустановки или средств защиты?

Ответ: Немедленно сообщить об этом своему непосредственному руководителю, в его отсутствие - вышестоящему руководителю 19. Какие электроприемники относятся к электроприемникам второй категории?

Ответ: Электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей

20. Какие электроприемники относятся к электроприемникам первой категории?

Ответ: Электроприемники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой: опасность для жизни людей, угрозу для безопасности государства, значительный материальный ущерб, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства, объектов связи и телевидения 21. Сколько источников питания необходимо для организации электроснабжения электроприемников второй категории?

Ответ: Два независимых взаимно резервирующих источника питания

Ответ: В процессе проектирования системы электроснабжения на основании нормативной документации, а также технологической части проекта

23. Как классифицируются помещения в отношении опасности поражения людей электрическим током?

Ответ: Помещения без повышенной опасности, помещения с повышенной опасностью, особо опасные помещения

24. Какие помещения относятся к помещениям с повышенной опасностью?

Ответ: Любое из перечисленных помещений относится к помещениям с повышенной опасностью 25 Что, согласно Правилам устройства электроустановок, называется электропомещениями?

Ответ: Помещения или отгороженные (например, сетками) части помещения, в которых расположено электрооборудование, доступное только для квалифицированного обслуживающего персонала 26. Какие помещения называются сырыми?

Ответ: Помещения, в которых относительная влажность воздуха превышает 75% 27. Какие помещения относятся к влажным?

Ответ: Помещения, в которых относительная влажность воздуха больше 60 %, но не превышает 75% 28. Какие помещения называются сухими?

Ответ: Помещения, в которых относительная влажность воздуха не превышает 60% 29. Что является номинальным значением параметра электротехнического устройства?

Ответ: Указанное изготовителем значение параметра электротехнического устройства

30. Как классифицируются электроинструмент и ручные электрические машины по способу защиты от поражения электрическим током?

Ответ: Делятся на 4 класса - нулевой, первый, второй и третий

31. Кто осуществляет государственный энергетический надзор за соблюдением требований правил и норм электробезопасности в электроустановках?

Ответ: Ростехнадзор

32. В каком случае комплексное опробование основного и вспомогательного оборудования электроустановки перед приемкой в эксплуатацию считается проведенным?

Ответ: При условии нормальной и непрерывной работы основного и вспомогательного оборудования в течение 72 часов 33. В каком случае комплексное опробование линии электропередачи перед приемкой в эксплуатацию считается проведенным?

Ответ: При условии нормальной и непрерывной работы основного и вспомогательного оборудования в течение 24 часов 34. Можно ли принимать в эксплуатацию электроустановки с дефектами и недоделками?

Ответ: Приемка в эксплуатацию электроустановок с недоделками не допускается

35. Какую периодичность пересмотра инструкций и схем обязан обеспечить ответственный за электрохозяйство?

Ответ: Не реже одного раза в три года

36. Каким образом осуществляется подача напряжения на электроустановки, допущенные в установленные порядке в эксплуатацию?

Ответ: После получения разрешения от энергонадзора и наличия договора с энергоснабжающей организацией 37. В каких электроустановках производится назначение ответственного за электрохозяйство?

Ответ: Во всех электроустановках, кроме тех, где владельцы электроустановок выше 1000 В - граждане или электрохозяйство включает в себя только ВРУ, осветительные установки и электрооборудование напряжением не выше 380 В 38. Кто должен обеспечивать надежность и безопасность эксплуатации электроустановок?

Ответ: Потребители 39. Что из перечисленного входит в обязанности ответственного за электрохозяйство?

Ответ: Организация обучения, инструктирования, проверки знаний и допуска к самостоятельной работе электротехнического персонала 40. Каким образом обозначаются нулевые рабочие (нейтральные) проводники?

Ответ: Обозначаются буквой N и голубым цветом 41. Какое буквенное и цветовое обозначение используется для проводников защитного заземления в электроустановках?

Ответ: Буквенное обозначение PE и цветовое обозначение чередующимися продольными или поперечными полосами одинаковой ширины (для шин от 15 до 100 мм) желтого и зеленого цветов

42. Какое буквенное и цветовое обозначение используется для совмещенных нулевых защитных и нулевых рабочих проводников?

Ответ: Буквенное обозначение PEN и цветовое обозначение: голубой цвет по всей длине и желто-зеленые полосы на концах 43. Какие обозначения используются для шин при переменном трехфазном токе?

Ответ: Обозначение шин фазы A - желтым, фазы B - зеленым, фазы C - красным цветом

44.Каким образом обозначаются шины при постоянном токе?

Ответ: Положительная шина (+) - красным цветом, отрицательная (-) - синим и нулевая рабочая M - голубым цветом

45. С каким режимом нейтрали должны работать электрические сети напряжением 10 кВ?

Ответ: С изолированной нейтралью

ТЕМА 2