Релейная защита городских электрических сетей 6 и 10 кВ

В книге рассмотрены первичные схемы городских кабельных сетей напряжением 6 и 10 кВ и аппаратура для их релейной защиты как традиционная (с электромеханическими и статическими реле), так и новейшая с цифровыми реле-терминалами разных типов и фирм.
Приведены практические примеры расчетов параметров срабатывания (уставок) устройств релейной защиты от междуфазных коротких замыканий и от однофазных замыканий на землю в кабельных сетях 6 и 10 кВ.
Предназначено для руководителей и инженеров городских кабельных сетей, занимающихся их проектированием и обслуживанием, а также для студентов-электриков.
Введение
Электричество, однако, наряду со всеми величайшими благами представляет большую опасность при неумелом его использовании. Поэтому уже более 100 лет существует и развивается особая область электротехники, где используются специальные устройства, предназначенные для защиты оборудования и людей от поражения электрическим током. Эта обширная область техники традиционно называется "релейная защита", потому что основными защитными устройствами являются реле.
Наибольшее количество реле используется в электроустановках среднего напряжения, в так называемых распределительных электрических сетях напряжением от 6 до 35 кВ, которые являются важным звеном в системе производства, передачи и потребления электрической энергии и где происходит основная масса нарушений электроснабжения.
Электроснабжение больших и малых городов России осуществляется в основном по сетям среднего напряжения, и надежность электроснабжения обеспечивается не только современным первичным оборудованием, но и устройствами их защиты и автоматики (РЗА).
Большое значение для надежной работы электрических установок имеют правильное выполнение и настройка устройств РЗА, в том числе правильный выбор рабочих параметров срабатывания (уставок) аппаратуры РЗА. В этой книге рассматриваются вопросы выполнения и настройки устройств РЗА в городских кабельных сетях напряжением 6 и 10 кВ, по которым и осуществляется непосредственное электроснабжение городских территорий. Эти кабельные сети могут быть подключены к городским электростанциям (ТЭЦ) или к понижающим подстанциям разных классов напряжения, например 110/6 кВ или 110/10 кВ.
Устройства РЗА этих сетей на протяжении прошлого века выполнялись на аналоговой аппаратуре, конкретно на электромеханических токовых реле прямого или косвенного действия типов РТВ, РТМ, РТ-80, РТ-40, реле времени РВ и т. п. И лишь с 80-х годов прошлого века начали широко использоваться цифровые (микропроцессорные) реле, правильнее сказать, цифровые многофункциональные терминалы разных фирм типов SPAC (АББ), SEP AM ("Шнейдер электрик"), SIPROTEC ("Сименс"), Сириус ("Радиус"), БМРЗ ("Механотроника") и др.
Общие условия выполнения и методы выбора характеристик устройств РЗА для кабельных сетей 6 и 10 кВ не претерпели особых изменений за годы существования РЗА. Некоторые особые изменения появились в связи с использованием цифровых терминалов разных фирм. Поэтому в этой книге приводятся общие сведения об основных токовых защитах кабельных сетей 6 и 10 кВ и условия их расчетов (выбора установок), а затем рассматриваются примеры расчетов РЗА с аналоговыми реле, а также с цифровыми реле-терминалами разных фирм изготовителей. Раздельно рассматриваются защиты от междуфазных коротких замыканий (КЗ) и однофазных замыканий на землю (033).
Аналоговые электромеханические и статические реле, а также современные цифровые терминалы РЗА разных фирм широко представлены на кафедре РЗА Петербургского энергетического института повышения квалификации (ПЭИПК) Агентства по энергетике Минпромэнерго Российской Федерации. Здесь изучаются методы расчета и настройки устройств РЗА с помощью специальной аппаратуры и персональных компьютеров.
Авторы благодарят канд. техн. наук доцента А. В. Беляева за помощь при создании этой книги.