CC BY
53
= 18 Энергобезопасность в документах и фактах
ОБМЕН ОПЫТОМ
АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК ЖИЛЫХ И ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ
Курсы повышения квалификации специалистов в области проектирования и эксплуатации
Рост мощности низковольтных электрических сетей и необходимость бесперебойного электроснабжения ответственных потребителей даже в случае короткого замыкания на одном из участков выдвигают повышенные требования как к системам электроснабжения, так и входящему в их состав оборудования для передачи и распределения электроэнергии. В этой связи актуальное значение приобретают вопросы, связанные с безопасностью эксплуатации систем электроснабжения, которые заключаются в комплексе мер, направленных на выполнения требований нормативно-технических документов с целью снижения вероятности аварий.
В НОУ ВПО "Московский институт энергобезопасности и энергосбережения" регулярно проходят курсы для повышения квалификации специалистов в области проектирования электроустановок жилых и общественных зданий. Лекции и практические занятия проводят ведущие специалисты НОУ ВПО "МИЭЭ" и ГОУ ВПО "МЭИ": Азаров В.С., Базелян Э.М., Жилин О.И., Иващенко В.С., Куделько Ю.Н., Лебедкова С.М., Мироновский Л.В., Райнин В.Е., Шалыгин А.А., Юров К.М.
На занятиях рассматриваются требования к составу проектной документации, построению схем электроснабжения, схем учета электроэнергии, электромагнитной совместимости, пожарной безопасности электроустановок. Приводятся общие методики расчетов нагрузок жилых зданий, выбора аппаратов защиты, средств учета электроэнергии и режимов работы нейтрали, светотехнические расчеты. Особое внимание уделяется наиболее актуаль-
ным вопросам проектирования и разделам, с которыми у проектантов, в большинстве случаев, возникают трудности, а именно: системы заземления и систе-
мы молниезащиты, системы бесперебойного питания, автоматизированные информационно-измерительные системы коммерческого учета электроэнергии, защита от перенапряжений, сертификационные и приемо-сдаточные испытания, расчет искусственного освещения. Для желающих овладеть навыками автоматизированного проектирования предусмотрен отдельный обучающий модуль.
Приведем тезисы наиболее интересных лекций с точки зрения актуальности охватываемых проблем.
При проектировании систем защиты электроустановок своей спецификой обладает защита преобразователей, сконструированных на силовых полупроводниковых приборах (диодах, тиристорах). Эти преобразователи имеют низкую перегрузочную способность из-за высокой чувствительности полупроводниковой структуры к превышению допустимой температуры. Выход из строя (возникновение двухсторонней проводимости) полупроводникового прибора приводит к появлению и развитию короткого замыкания в преобразователе. Возникающий аварийный ток характеризуется высоким ударным значением, обусловленным относительно короткими кабельными линиями. Такие токи приводят к выходу из строя оставшихся в работе полупроводниковых приборов, перегреву проводников питающей сети, нарушению изоляции и, в конечном итоге, к созданию аварийных ситуаций (пожары, несанкционированные отключения потребителей). Снижение вре-
НВИ17ЯИ1йй
Обмен опытом
19 =
мени срабатывания защиты обеспечивает ограничение тока короткого замыкания на таком уровне, когда эквивалентное тепловое действие тока не приводит к нарушению в работе системы электроснабжения.
Неотъемлемой частью систем защиты сетей электроснабжения являются быстродействующие автоматические выключатели, которые применяются как для работы в номинальных режимах, для оперативных коммутаций, так и для отключений в аварийных режимах, при внезапном коротком замыкании. Из-за чувствительности электрооборудования (кабельных сетей, полупроводниковых преобразователей) к токовым перегрузкам к аппаратам защиты предъявляется требование высокого быстродействия с целью ограничения аварийных токов по длительности и амплитуде.
Поэтому требования увеличения их предельной коммутационной способности и обеспечения селективной работы автоматических выключателей в значительной мере определяют направления по созданию новых типов автоматических выключателей.
Постоянное увеличение уровня токов короткого замыкания низковольтных сетей и необходимость уменьшения материалоемкости аппаратов заставляют по-новому решать проблемы селективной защиты, в том числе только токоограничивающими автоматическими выключателями. Такая защита по сравнению с выполненной по ступенчато-временному принципу имеет существенные особенности, связанные с тем, что в токоограничении и анализе места короткого замыкания участвуют все выключатели, расположенные между источником тока и местом короткого замыкания, а отключение должен произвести выключатель, ближайший к месту короткого замыкания.
На сегодняшний момент при проектировании систем защиты для низковольтных сетей существует проблема в подборе оборудования, отвечающего требуемым характеристикам. Фирмы-производители гарантируют селективную работу автоматических выключателей собственного производства. При-
чем форма представления их рекомендаций по выбору аппаратов защиты основывается исключительно на собственных экспериментальных данных и не поддается анализу с точки зрения режимов работы системы электроснабжения и взаимозаменяемости с оборудованием других фирм-производителей.
Это существенным образом ограничивает проектантов в выборе аппаратов защиты. Такая ситуация, во-первых, препятствует применению оборудования с наилучшими характеристиками при разработке проектной документации, во-вторых, "привязывает" проектную, а в дальнейшем и эксплуатирующую организацию к конкретным маркам аппаратов. В некоторой степени это снижает надежность и гибкость систем электроснабжения, а также создает опасность уменьшения конкурентной борьбы на рынке низковольтного оборудования.
Несмотря на то, что конструкции токоограничивающих выключателей селективного действия постоянно совершенствуются, относительно простого и достаточно эффективного решения до сих пор не найдено. Трудности заключаются и в определении места короткого замыкания без нарушения электроснабжения неповрежденных участков, и в создании совместного с электродинамическим токоограничи-телем узла управления и блокировки механизма свободного расцепления. Электромагнитные процессы, возникающие в сети при коротких замыканиях и обусловленные спецификой срабатывания автоматических выключателей селективного действия, изучены недостаточно. Это затрудняет формулирование обоснованных требований к ним. Многообразие конструктивных решений и отсутствие единого подхода к их анализу также затрудняют определение функциональных возможностей и области применения таких автоматических выключателей.
При проектировании электроустановок с применением УЗО наиболее существенное значение имеют следующие аспекты:
• анализ проектируемого объекта по условиям обеспечения необходимого уровня электробезопасности;
Таблица 1
Условия выбора Нормативные требования
Анализ электрической схемы электроустановки. Определение необходимого количества УЗО Характеристика электроустановки. Количество фаз. Напряжение. Частота. Система заземления. Разветвленность. Категории нагрузки
Анализ режимов электроустановки в рабочем и аварийном (при сверхтоках) режимах с учетом типов характеристик защитных аппаратов Расчет токов нагрузки в цепях. Расчет токов короткого замыкания
Выбор электрических аппаратов Технические параметры аппаратов. Результаты расчета режимов электроустановки
Координация защитных устройств Время-токовые характеристики защитных устройств
Селективность работы Анализ схемы по условиям обеспечения селективности действия УЗО
Документация на УЗО Наличие сертификатов соответствия и пожарной безопасности. Наличие технического паспорта, руководства по эксплуатации с указанием технических параметров, гарантийного обязательства и др.
Характеристики УЗО Технические параметры УЗО
Условия эксплуатации Температурный режим. Климатическое исполнение
мвиїишаиИ
