Sieci średnich napięć : automatyka zabezpieczeniowa i ochrona od porażeń / Witold Hoppel. Warszawa, Spis treści

Transkrypt

1 Sieci średnich napięć : automatyka zabezpieczeniowa i ochrona od porażeń / Witold Hoppel. Warszawa, 2017 Spis treści Wykaz ważniejszych oznaczeń Spis tablic XIII XVII 1. Wstęp 1 2. Definicje Wyjaśnienia Pojęcia ogólne i związane z sieciami elektroenergetycznymi Pojęcia związane z ochroną przed porażeniami, punktem neutralnym i sposobem jego pracy Definicje z zakresu elektroenergetycznej automatyki zabezpieczeniowej Klasyfikacja przekaźników Stany przekaźników Wielkości charakteryzujące przekaźniki Definicje związane z zabezpieczeniami Zwarcia doziemne jako zjawisko fizyczne Pojęcia związane z rozdziałem Podstawy Przyczyny zwarć Zwarcia doziemne Obliczanie wielkości ziemnozwarciowych metodą składowych symetrycznych Elementy sieci Schemat zastępczy Zastosowanie metody składowych symetrycznych Ocena wielkości ziemnozwarciowych Sieć wybrana do analizy Wpływ rezystancji przejścia Wpływ odległości miejsca zwarcia od początku linii Wpływ impedancji transformatora uziemiającego Wpływ rezystancji uziemiającej w punkcie neutralnym na ustalone przepięcia ziemnozwarciowe Praktyczna metoda składowych symetrycznych 52

2 5. Uproszczone metody obliczania wielkości ziemnozwarciowych Wstęp Schemat bez uwzględniania impedancji wzdłużnej linii Schemat z uwzględnieniem impedancji wzdłużnej linii doziemionej Wybrane wykresy i porównanie metod uproszczonych Podstawy ochrony przed porażeniami Uwagi wstępne Powstawanie niebezpiecznych napięć rażeniowych Określone uznane środki M Zespolona instalacja uziemiająca Czas trwania zwarcia doziemnego Wymagania dla sieci i instalacji nn Wprowadzenie Wymagania ogólne Sieć TN Sieć TT Ochrona przed porażeniami przy dotyku pośrednim w stacjach SN/nn Stacja SN/nn jako obiekt szczególny Skutki zwarcia po stronie SN Prąd uziomowy a prąd ziemnozwarciowy Znormalizowany algorytm projektowania instalacji uziemiającej ze względu na napięcie dotykowe rażeniowe Stacja SN/nn bez rozdzielonych uziemień zasilająca sieć w systemie TN Stacja SN/nn z rozdzielonymi uziemieniami zasilająca sieć w systemie TN Stacja SN/nn zasilająca sieć w systemie TT Ochrona przed porażeniami przy dotyku pośrednim w liniach SN Uwagi wstępne Algorytm oceny zagrożenia przy słupach bez aparatury łączeniowej Wyjątki od algorytmu Zmodyfikowane algorytmy oceny układu uziomowego slupów Sieć o punkcie neutralnym uziemionym przez rezystor lub układem równoległym Sieć z izolowanym punktem neutralnym, skompensowana lub z dekompensacją Określenie rezystywności gruntu Słup z aparaturą łączeniową Słup z głowicą kablową 154

3 9.8. Wykonanie uziemień przy słupach betonowych Asymetria sieci i określenie pojemnościowego prądu zwarcia doziemnego Uwagi wstępne Asymetria w sieci Metody określania pojemnościowego prądu zwarcia Przydatność Obliczanie Zwarcie pomiarowe Miernik MPZ Badanie krzywej rezonansowej w sieci z dławikiem zaczepowym Regulator dławika Metody bazujące na rzeczywistych zwarciach Ogólne wiadomości o sposobach pracy punktu neutralnego sieci średnich napięć Główne cechy sieci z nieskutecznie uziemionym punktem neutralnym Uwarunkowania historyczne w Polsce Ochrona przed porażeniami Prąd graniczny gaszenia łuku Nieustalone przepięcia ziemnozwarciowe Zabezpieczenia ziemnozwarciowe Sposoby pracy p.n. rzadko stosowane w Polsce Sieć o izolowanym p.n Sieć skompensowana Sieć z punktem neutralnym uziemionym przez rezystor Układ równoległy dławika i rezystora Właściwości szczegółowe Wybór sposobu pracy punktu neutralnego Rozwiązania techniczne dla poszczególnych sposobów pracy punktu neutralnego Sieć skompensowana Sieć o punkcie neutralnym uziemionym przez rezystor Elektroenergetyczna automatyka zabezpieczeniowa w sieciach średnich napięć Wprowadzenie Wyposażenie pól w zabezpieczenia i automatyki Kody zabezpieczeń Struktura sieci SN Obliczanie prądów zwarciowych Wytrzymałość zwarciowa transformatorów 236

4 13.7. Charakterystyki prądowo-czasowe zabezpieczeń nadprądowych Zabezpieczenia przed skutkami przetężeń fazowych w polach rozdzielni SN Wstęp Pole liniowe Schemat przyłączenia Zabezpieczenie przed skutkami przeciążeń linii Zabezpieczenie nadprądowe zwłoczne przed skutkami zwarć międzyfazowych Zabezpieczenie nadprądowe zwarciowe Zabezpieczenie przed skutkami załączenia linii na zwarcie Pole łącznika szyn Zabezpieczenie nadprądowe zwłoczne Zabezpieczenie zwarciowe Pole transformatora potrzeb własnych Zabezpieczenie nadprądowe zwłoczne Zabezpieczenie zwarciowe Pole baterii kondensatorów Wstęp Wybrane definicje Dobór zabezpieczeń Zabezpieczenie nadprądowe zwłoczne przed skutkami przeciążeń Zabezpieczenie nadprądowe zwłoczne Zabezpieczenia nadnapięciowe Zabezpieczenie podnapięciowe Zabezpieczenie przed skutkami zwarć wewnętrznych baterii Zabezpieczenie przed załączeniem nierozładowanej baterii Pole strony SN transformatora zasilającego Zabezpieczenie przed skutkami przeciążeń Zabezpieczenie nadprądowe zwłoczne Zabezpieczenie zwarciowe Funkcje zapobiegające zbędnym zadziałaniom zabezpieczzeń przed skutkami zwarć międzyfazowych po zamknięciu wyłącznika Zabezpieczenia nadprądowe zwarciowe dla linii Wprowadzenie Dobór nastawy prądowej z punktu widzenia selektywności Ochrona początkowego odcinka linii Zagrożenia przy działaniu zabezpieczenia zwłocznego Określenie wartości nastawczych z punktu widzenia zjawisk cieplnych przy przepływie prądu zwarciowego Blokada SPZ od zadziałania I>> Metodyka doboru nastawy 294

5 16. Inne zabezpieczenia i automatyki Uwagi wstępne Zabezpieczenie szyn zbiorczych Zasada działania Dobór nastaw Lokalna rezerwa wyłącznikowa Automatyka SPZ Automatyka SZR Uwagi wstępne Układ pierwotny stacji Sposób przyłączenia Działanie Nastawy Automatyka SCO Zabezpieczenia ziemnozwarciowe Zakres tematyki Historia Działanie na wyłączenie czy sygnalizację Wyposażenie pól rozdzielni w zabezpieczenia ziemnozwarciowe Współpraca i rezerwowanie zabezpieczeń ziemnozwarciowych Automatyka wymuszania składowej czynnej lub biernej Podstawa działania zabezpieczeń zerowoprądowych i admitancyjnych Błędy układu zabezpieczeń wpływające na dobór nastaw Dobór nastaw dla linii Uwagi wstępne Zabezpieczenie zerowoprądowe Zabezpieczenie konduktancyjne Zabezpieczenie admitancyjne Zabezpieczenie susceptancyjne kierunkowe Zabezpieczenie porównawczo-admitancyjne Zabezpieczenia kierunkowe Zerowonapięciowe zabezpieczenie autonomiczne i jako człony rozruchowe zabezpieczeń ziemnozwarciowych Nastawy czasowe zabezpieczeń ziemnozwarciowych w polach liniowych Uwarunkowania dla łączników w głębi sieci Dobór nastaw w polu podłużnego łącznika szyn (łącznika sekcyjnego) Dobór nastaw zabezpieczeń i automatyki AWSCz w polu transformatora uziemiającego Uwagi wstępne Sieć o p.n. uziemionym przez rezystor 358

6 Sieć skompensowana z dławikami zaczepowymi Sieć skompensowana z dławikami regulowanymi Zabezpieczenie różnicowe zerowoprądowe Dobór nastaw zabezpieczeń w polu baterii kondensatorów równoległych (BKR) Dobór nastaw zabezpieczeń w polu SN transformatora mocy 110 kv/sn Dobór nastaw w polu pomiaru napięcia Zakres wykrywanych rezystancji przejścia w miejscu zwarcia Przyczyny nieprawidłowego działania zabezpieczeń ziemnozwarciowych Elektroenergetyczna automatyka zabezpieczeniowa dla sieci ze źródłami lokalnymi Wstęp Rodzaje elektrowni lokalnych i sposoby przyłączeń Wymagania ogólne Zwarcia międzyfazowe Zwarcia doziemne w sieci SN Inne zabezpieczenia i automatyki Linia bez odbiorców Automatyka SZR Wnioski Przykłady obliczeniowe 408 Uwagi ogólne do przykładów 408 P1. Dobór urządzeń w punkcie neutralnym sieci i wymagań dla uziemień (rezystor) 409 P2. Dobór urządzeń w punkcie neutralnym sieci i wymagań dla uziemień (sieć napowietrzno-kablowa) 414 P3. Dobór urządzeń w punkcie neutralnym sieci i wymagań dla uziemień (sieć napowietrzno-kablowa, dławik zaczepowy) 422 E4. Dobór urządzeń w punkcie neutralnym sieci i wymagań dla uziemień (sieć napowietrzno-kablowa, dławik regulowany) 427 P5. Linia jednolita bez źródeł z zabezpieczeniem tylko na początku 435 P6. Linia jednolita bez źródeł zasilająca RS 439 P7. Linia jednolita bez źródeł, zasilająca RS przyłączoną do szyn współpracujących z EL 449 P8. Linia niejednorodna zasilająca na końcu odbiorcę wyposażonego w zabezpieczenie 458 P9. Linia jednolita z reklozerem w ciągu głównym 464 P10. Linia jednolita z reklozerem w odpływie 471 P11. Linia jednolita z dwoma reklozerami w ciągu głównym 475 P12. Linia z reklozerem zbyt blisko szyn zbiorczych 485 P13. Zabezpieczenia ziemnozwarciowe w liniach sieci o izolowanym

7 punkcie neutralnym. Przykład prosty 491 P14. Zabezpieczenia ziemnozwarciowe w liniach sieci o izolowanym punkcie neutralnym (przykład z komplikacjami) 494 P15. Zabezpieczenia ziemnozwarciowe w liniach sieci o punkcie neutralnym uziemionym przez rezystor 498 P16. Zabezpieczenia ziemnozwarciowe w liniach sieci o punkcie neutralnym uziemionym przez dławik z płynną regulacją 505 P17. Pole potrzeb własnych w sieci skompensowanej. Dławik zaczepowy 512 P18. Pole potrzeb własnych w sieci skompensowanej. Dławik zaczepowy 519 P19. Pole potrzeb własnych w sieci skompensowanej. Dławik z płynną regulacją 522 P20. Zabezpieczenia w polu SN transformatora 110 kv/sn i sprzęgła podłużnego 530 P21. Linia z odbiorcami i elektrownią wiatrową 536 P22. Zabezpieczenie szyn zbiorczych 545 P23. Zabezpieczenia ziemnozwarciowe w reklozerach 549 Załącznik nr 1. Wybrane parametry elektryczne linii napowietrznych i kablowych 554 Załącznik nr 2. Obliczanie minimalnego prądu zwarcia międzyfazowego 565 Z2.1. Podstawy 565 Z2.2. Model matematyczny 566 Z2.3. Skala zjawiska 568 Z2.4. Analiza szczegółowa 569 Z2.5. Wnioski 575 Załącznik nr 3. Transformacja prądów zwarciowych 578 Literatura 580 Artykuły, książki, patenty 580 Normy 583 Katalogi, instrukcje, raporty 584 oprac. BPK