Дуговая защита: определение и характеристики. Здз 01

Устройство защиты от дуговых замыканий «ЗДЗ-01»

Устройство представляет собой распределенную модульную систему. Основным модулем системы является блок контроля и регистрации БКР1 (1 шт. на ячейку КРУ), к которому подключаются оптические датчики типа ДО (до 4 шт.), устанавливаемые в высоковольтных отсеках КРУ. Датчики реагируют на превышение световым потоком электрической дуги уставки пороговой освещенности. Таким образом, устройство осуществляет непрерывный контроль уровня освещенности в местах возможного возникновения повреждений.

Наименование параметра	Значение
Номинальная пороговая освещенность срабатывания	от 500 до 5000 лк
Дискретность калибровки датчиков	500 лк
Погрешность срабатывания датчика	не более ±10 %
Дополнительная погрешность в диапазоне температур окружающей среды от минус 40 до плюс 55 °С	не более ±10 %
Угловой размер сектора контроля возникновения дуги	120°
Время непрерывного горения дуги для срабатывания датчика	1 ± 0,3 мс
Питание датчика	от блока БКР-1
Параллельное подключение выводов датчиков	не допускается
Время задержки срабатывания реле К1, К2, К3 при срабатывании датчика дуги и наличии сигнала ПУСК	не более 10 мс
Полное время срабатывания устройства с момента возникновения дуги	не более 30 мс
Диапазон регулировки длительности замыкания контактов реле К1, К2, К3, К4	от 0,1 до 10 с
Диапазон выдержек времени срабатывания УРОВ	от 0,1 до 1 с
Время задержки срабатывания выходного реле ОТКАЗ	не более 5 мс
Контакт сигнала разрешения срабатывания ПУСК	нормально замкнутый
Допустимая задержка размыкания контакта ПУСК по отношению к моменту срабатывания датчика дуги	не более 100 мс
Допустимая длительность сигнала ПУСК (разомкнутого состояния контакта)	не более 10 с
Максимальная длина линии связи БКР-1 с датчиком ДО-1	не более 150 м
Напряжение питания БКР-1 (постоянного, выпрямленного или переменного тока)	от 80 до 264 В

Подробное описание работы устройства приведено в статье.

relematika.ru

Защита от дуговых замыканий ячеек КРУ — Энциклопедия релейной защиты и автоматики

Материал из Энциклопедия релейной защиты и автоматики

Для защиты ячеек КРУ от последствий дуговых КЗ предусматривается защита от дуговых замыканий (ЗДЗ).

Дуговым называется КЗ, сопровождающиеся возникновением электрической дуги в месте замыкания. Наиболее благоприятными условиями для возникновения дуговых КЗ являются условия замкнутых пространств, поэтому практически все КЗ внутри ячеек КРУ являются дуговыми.

Дуговые КЗ в ячейках КРУ опасны тем, что даже при сравнительно небольшой длительности 0,3-0,5 с ячейка, в которой дуговое КЗ возникло, выгорает полностью и не подлежит ремонту. Нередки случаи, когда вовремя неликвидированное дуговое КЗ на шинах приводило к выгоранию целых секций КРУ.

ЗДЗ основывается на физических процессах, сопровождающих дуговое КЗ:

повышение давление воздуха в ограниченном отсеке ячейки КРУ, вследствие его расширения под действием тепловой энергии электрической дуги;
яркая световая вспышка от электрической дуги.

ЗДЗ клапанного типа[править]

На повышение давления воздуха в ограниченном отсеке ячейки КРУ реагирует ЗДЗ клапанного типа. В ЗДЗ этого типа в качестве датчика, реагирующего на повышение давления воздуха, используются специальные разгрузочные клапаны с путевыми выключателями, смонтированные в КРУ.

ЗДЗ с мембранным выключателем[править]

Представляет из себя систему из шлангов, вентилей обратного давления и мембранного выключателя. В каждый защищаемый отсек ячейки подводится шланг, объединение шлангов производится через вентили обратного давления, объединённый участок подключается к мембранному выключателю, реагирующему на волны давления, создаваемые электрической дугой.[1]

ЗДЗ фототиристороного типа[править]

На световую вспышку от электрической дуги реагируют ЗДЗ фототиристороного типа. В качестве датчика, реагирующего на световую вспышку от электрической дуги используется фототиристор.

ЗДЗ волоконно-оптического типа[править]

Как и ЗДЗ фототиристорного типа, данный тип ЗДЗ реагирует на световую вспышку от электрической дуги. В качестве датчика, реагирующего на световую вспышку от электрической дуги используется волоконно-оптический датчик (ВОД).ВОД размещаются по одному в каждом отсеке ячейки КРУ:

в отсеке ввода;
в отсеке выкатного элемента;
в кабельном отсеке.

При дуговом КЗ каждый ВОД фиксирует световую вспышку от электрической дуги и формирует сигнал «Срабатывание», которые передается по ВОЛС на МП терминал ЗДЗ. В свою очередь МП терминал ЗДЗ на основании сигналов «Срабатывания» от ВОД формирует команды на отключение соответствующих выключателей с целью ликвидации дугового КЗ.

Для предотвращения неправильной работы ЗДЗ предусматривается токовый контроль - сигнал на отключение выдается МП терминалом ЗДЗ только при наличии 2-х факторов:

сигнала «Срабатывание» от ВОД;
сигнала «Пуск МТЗ» от терминала защиты (терминала защиты ввода КРУ или терминала защиты стороны ВН трансформатора).

При наличии только сигнала «Срабатывание» от ВОД без сигнала «Пуск МТЗ» отключение выключателей от ЗДЗ не происходит и МП терминал ЗДЗ выдает сигнал «Неисправность ВОД».

↑ Пневматический мембранный выключатель 8 AX 10

wiki-rza.ru

Дуговая защита: определение и характеристики

Дуговая защита (ДЗ) – подвид быстродействующей защиты от короткого замыкания (КЗ), основанный на предупреждении появления вспышки от электрической дуги. Самым распространенным видом являются междуфазные замыкания и замыкания на землю. Явление сопровождается:

переходными процессами;

импульсными перенапряжениями;
бросками тока;
выделением большого количества тепловой энергии.

Устройство для защиты от дуговых замыканий (ЗДЗ) комплектных распределительных устройств (КРУ)

Процессы при замыкании

Зависят от образующейся величины электротока и времени его действия. Большие значения токов характеризуются сильным перегревом. Степень урона зависит также от состояния самого оборудования: качества изоляции, коэффициента изношенности.

Перенапряжение вызывает короткие замыкания.
Дуга сокращает срок службы ОПН, т.к. защита срабатывает на протяжении всего времени существования дуги, оборудование подвергается перегреву.
Внутренние КЗ КРУ 6-10 кВ, образованные электрической дугой, представляют большую опасность, вызывая нагрев оборудования до значений в 1200 градусов.
Процесс характеризуется постоянным присутствием импульсных перенапряжений. Поэтому практически всегда сопровождается выгоранием кабельных линий и расплавлением металлических элементов электрооборудования.
При отсутствии современных устройств защиты в камерах КРУ последствия дуги могут быть высокой степени тяжести: от повреждения изоляции до полного разрушения электрооборудования.

Регистрация электродуги

Датчик дуговой защиты – устройство, предназначенное для фиксирования вспышки электродуги и передачи на другие электроаппараты информации с целью предотвращения негативных ее последствий.

Способы фиксирования электродуги:

фиксация и сравнение величины температуры и давления внутри камеры КРУ;
сравнение параметров электрических цепей;
регистрация изменения яркости световых потоков, вызванных появлением электродуги.

Дуговая защита шин

Выполняется в камерах КРУ 6-10 кВ для защиты ошиновки и сборных шин. Предназначена для устройств с полностью закрытыми токоведущими частями. Работа осуществляется в двух направлениях:

фиксирование световых вспышек;
механическое воздействие дуги.

Прибор Дуга-БЦ – защита от дуговых замыканий

Принципы построения дуговых опто-волоконных систем ЗДЗ:

Централизованные системы применяют для предохранения целых секций КРУ. При возникновении дуги отключает все камеры без выбора зоны повреждения. В основе действия используют фоторегистраторы.

Индивидуальная. Позволяет защитить каждую камеру.

Особенности построения схем:

Дуговая защита должна обеспечить селективность выявления электродуговых КЗ в отсеках КРУ.
Применение КРУ с вакуумными выключателями обеспечивает возможность выявления неисправности и аварийного отключения камеры.
Защитные мероприятия должны выбираться с учетом особенностей оборудования: типа камеры, входящих в состав отключающих аппаратов, ТТ, системы шин, ТН. Правильный подход к системе защиты обеспечит ее максимальную эффективность.

Волоконно-оптическая ЗДЗ

Основана на фиксации световых вспышек электродуги. Устройства содержат волоконно-оптические датчики.

Расположение защиты в КРУ:

кабельный отсек;
выкатной элемент;
отсек ввода.

Регистрация электродуги происходит во всех элементах системы одновременно. Отключение выключателей происходит при наличии двух факторов:

сигнала на всех датчиках;
сигнала пуска максимальной токовой защиты.

Датчики выделяют двух типов:

датчики с фиксацией торцевой поверхностью, позволяют более точно определить наличие электродуги;

распределительные – одним кабелем охватывают несколько контрольных точек фиксации вспышек.

Опто-волоконная защита от дуговых замыканий

Преимущества защиты:

низкая стоимость прибора, монтажа и наладки;
быстродействие;
применение диэлектрических материалов в конструкции датчиков;
нечувствительность к электромагнитным помехам.

Фототиристорная ЗДЗ

В качестве фиксатора явления используют фототиристоры, которые реагируют на яркость света.

Для защиты от дуговых замыканий используют фототиристоры

Защита клапанного типа

Позволяет предохранять электрооборудование от дуговых КЗ. Основана на физических процессах, происходящих при дуговом КЗ: вспышки света, увеличение давления воздуха внутри камеры КРУ. В качестве датчиков, данная ЗДЗ использует разгрузочные клапаны с путевыми выключателями. ЗДЗ устанавливается в отсеках камер.

Чем опасны электродуговые КЗ? Электродуга в течение 1 секунды способна привести к выгоранию оборудования. Зафиксированы случаи, когда КЗ приводили к выгоранию секции камер.

Дуговая защита мембранная

Действие основано на способности мембранного выключателя фиксировать изменения величины давления электродуги.

Состав:

гибкие трубки;
вентили обратного давления;
мембранный выключатель.

Принцип действия заключается в том, что к ячейкам КРУ подводится трубка. Все трубки объединяют между собой и совмещают с выключателем.

Видео про защиту

Каким образом осуществляется защита отходящих линий 6 кВ, можно узнать из видео ниже.

Наиболее распространенной считается волоконно-оптическая защита и защитные реле фототиристорного типа. Применение каждого вида устройств выбирается индивидуально в зависимости от установленного оборудования, типа и модернизации КРУ.

Оцените статью:

elquanta.ru

Дуговая защита. Виды. Работа. Применение. Особенности

Комплектные распредустройства (КРУ) до 35 кВ являются наиболее распространенными элементами электрических подстанций, преимуществом которых стали компактные размеры, удобный монтаж и настройка. При возникновении короткого замыкания внутри этих устройств, время отключения электричества не должно быть более 1 секунды. Это связано с их небольшими размерами. Эта проблема усложняется тем, что распределительные устройства, изготовленные в прошлом веке, чаще всего не оснащались защитой от дуговых замыканий.

Дуговую защиту называют по-другому защитой от дуговых замыканий (ЗДЗ). В последнее время больше используется оптическая дуговая защита, сокращенно (ОДЗ). Она является видом защиты от коротких замыканий, принцип действия которой основан на срабатывании от возникновения вспышки дуги.

Наиболее распространенными стали междуфазные замыкания, а также замыкания на землю.

Эти опасные явления обычно сопровождаются:

Выделением значительного количества тепла.
Скачками тока.
Импульсами напряжения.
Процессами перехода.

Условия срабатывания

Увеличение тока. В момент возникновения дуги, как правило, происходит короткое замыкание. Этот условие называют токовым контролем.
Срабатывание датчика. В настоящее время часто используется клапанная защита от электрической дуги. В момент замыкания происходит нарастание избыточного давления, в результате металлическая крышка, которой закрыта высоковольтная ячейка, вылетает и замыкает контакт клапана. Замыкание этого контакта и наличие токового контроля создает условия для срабатывания защиты.
В последнее время на многих подстанциях используется современная оптическая защита от электрической дуги. Здесь датчиками служат уже не клапаны, а волоконно-оптические датчики, которые реагируют на вспышку света.

Причины дуговых замыканий

Старение или повреждение изоляции.
Нарушение схемы соединения кабелей и шин.
Неисправность электрооборудования.
Повышенная влажность.
Загрязнения.
Коррозия.
Повышенное напряжение.
Ошибки обслуживающего персонала.

Возникновение этих причин можно предотвратить качественным техническим обслуживанием. При выявлении и уменьшении последствий от дуговых замыканий большое значение имеет время. Дуга длительностью 0,5 секунды может серьезно повредить изоляцию, в результате ячейка распредустройства может полностью сгореть.

Процессы во время замыкания

Эти процессы зависят от времени воздействия тока и его величины. Ток при коротком замыкании характерен значительным повышением температуры. Степень повреждений зависит от коэффициента износа оборудования и качества изоляции.

При появлении дугового замыкания металлические стенки ячейки прожигаются, и замыкание может перейти на соседние ячейки. Также, при хорошей герметичности современного оборудования и отсутствии предохранительных клапанов большое давление при замыкании разрушает оборудование и корпус ячейки, что способствует полному разрушения всех элементов ячейки.

Последствия дугового замыкания в распредустройствах могут быть очень серьезными. При этом выводится из строя дорогостоящее оборудование, вследствие чего возникают простои в работе и предприятие несет экономические убытки. Также, последствиями могут стать травмы обслуживающего персонала.

Как работает дуговая защита

Датчиком этой защиты является устройство, реагирующее на вспышку электрической дуги и передающее информацию на исполнительные механизмы, отключающие электроэнергию для предотвращения отрицательных последствий.

Способы обнаружения дуги

Определение изменения яркости света, вызванного электрической дугой.
Сравнение характеристик электрической цепи до замыкания и после него.
Сравнение значения давления и температуры в камере распределительного устройства до и после замыкания.

Защита от замыканий шин

Организуется в распредустройствах от 6 до 10 киловольт для защиты сборных шин, для устройств с закрытыми токоведущими элементами. Защита срабатывает двумя методами:

Фиксация световой вспышки.
Механическое действие дуги.

Волоконно-оптическая защита

Ее работа заключается на принципе обнаружения вспышки электрической дуги с помощью специальных оптических датчиков. Такие защиты размещают в отсеках ввода, на выкатном элементе ячеек, в кабельных отсеках. Обнаружение электрической дуги осуществляется сразу во всех элементах защиты. Обесточивание ячеек выполняется при условиях:

Сигнала пуска максимальной защиты.
Сигнала от всех датчиков.

Типы датчиков

Распределительные, охватывают одним кабелем сразу несколько мест выявления вспышек.
С креплением торцевой частью, дают возможность точно выявить наличие дуги.

Достоинства

Невосприимчивость к помехам электромагнитного действия.
Использование изоляционных материалов в устройстве датчиков.
Высокое быстродействие.
Небольшая стоимость оборудования, установки и настройки.

Фототиристорная дуговая защита

В качестве чувствительного элемента применяют фототиристоры, реагирующие на изменение яркости света.

Клапанная защита

Работа этой системы заключается в использовании процессов, возникающих при дуговом замыкании: повышение давления в камере. В качестве чувствительного элемента эта дуговая защита включает в себя специальные клапаны с выключателями, которые устанавливаются в камерах распредустройств.

Мембранная защита

Принцип работы заключается в способности выключателя мембранного типа реагировать на изменение давления воздуха от электрической дуги. Составными элементами этой защиты являются мембранные датчики, клапаны обратного давления, гибкие трубопроводы.

Ко всем ячейкам распределительного устройства подводятся трубки, которые затем объединяются в общую сеть и подключаются к мембранному датчику. При повышении давления в какой-либо ячейке датчик срабатывает и обесточивает оборудование.

Похожие темы:

electrosam.ru