информативно и полезно

в моей работе ».

Вильям Сенкевич, П.Е.

Флорида

«У вас большой выбор курсов, а статьи очень информативны. You

— лучшее, что я нашел.»

Russell Smith, P.E.

Пенсильвания

«Я считаю, что такой подход позволяет работающему инженеру легко зарабатывать PDH, давая время на просмотр

материал. «

Хесус Сьерра, П.Е.

Калифорния

«Спасибо, что позволили мне просмотреть неправильные ответы. На самом деле

человек узнает больше

от сбоев.»

John Scondras, P.E.

Пенсильвания

«Курс составлен хорошо, и использование тематических исследований является эффективным.

способ обучения. «

Джек Лундберг, P.E.

Висконсин

«Я очень впечатлен тем, как вы представляете курсы, т. Е. Разрешение

студент для ознакомления с курсом

материалов до оплаты и

получает викторину.»

Арвин Свангер, П.Е.

Вирджиния

«Спасибо за то, что вы предложили все эти замечательные курсы. Я определенно выучил и

получил огромное удовольствие «.

Мехди Рахими, П.Е.

Нью-Йорк

«Я очень доволен предлагаемыми курсами, качеством материалов и простотой поиска.

на связи

курсов.»

Уильям Валериоти, P.E.

Техас

«Этот материал в значительной степени оправдал мои ожидания. По курсу было легко следовать. Фотографии в основном обеспечивали хорошее наглядное представление о

обсуждаемых тем ».

Майкл Райан, P.E.

Пенсильвания

«Именно то, что я искал. Потребовался 1 балл по этике, и я нашел его здесь.»

Джеральд Нотт, П.Е.

Нью-Джерси

«Это был мой первый онлайн-опыт получения необходимых мне кредитов PDH. Это было

информативно, выгодно и экономично.

Я очень рекомендую

всем инженерам. »

Джеймс Шурелл, П.Е.

Огайо

«Я понимаю, что вопросы относятся к« реальному миру »и имеют отношение к моей практике, и

не на основании какой-то непонятной раздел

законов, которые не применяются

— «нормальная» практика.»

Марк Каноник, П.Е.

Нью-Йорк

«Отличный опыт! Я многому научился, чтобы перенести его на свой медицинский прибор.

организация «

Иван Харлан, П.Е.

Теннесси

«Материалы курса имели хорошее содержание, не слишком математическое, с хорошим акцентом на практическое применение технологий».

Юджин Бойл, П.E.

Калифорния

«Это был очень приятный опыт. Тема была интересной и хорошо изложенной,

а онлайн-формат был очень

Доступно и просто

использовать. Большое спасибо «.

Патрисия Адамс, P.E.

Канзас

«Отличный способ добиться соответствия требованиям PE Continuing Education в рамках ограничений по времени лицензиата.»

Джозеф Фриссора, П.Е.

Нью-Джерси

«Должен признаться, я действительно многому научился. Помогает иметь распечатанный тест во время

Обзор текстового материала. Я

также оценил просмотр

фактических случаев «.

Жаклин Брукс, П.Е.

Флорида

«Документ» Общие ошибки ADA в проектировании объектов «очень полезен.Модель

испытание потребовало исследований в

документ но ответов были

в наличии «

Гарольд Катлер, П.Е.

Массачусетс

«Я эффективно использовал свое время. Спасибо за широкий выбор вариантов.

в транспортной инженерии, что мне нужно

для выполнения требований

Сертификат ВОМ.»

Джозеф Гилрой, П.Е.

Иллинойс

«Очень удобный и доступный способ заработать CEU для моих требований PG в Делавэре».

Ричард Роудс, P.E.

Мэриленд

«Я многому научился с защитным заземлением. Пока все курсы, которые я прошел, были отличными.

Надеюсь увидеть больше 40%

курсов со скидкой.»

Кристина Николас, П.Е.

Нью-Йорк

«Только что сдал экзамен по радиологическим стандартам и с нетерпением жду возможности сдать дополнительный

курсов. Процесс прост, и

намного эффективнее, чем

в пути «.

Деннис Мейер, P.E.

Айдахо

«Услуги, предоставляемые CEDengineering, очень полезны для профессионалов.

Инженеры получат блоки PDH

в любое время.Очень удобно ».

Пол Абелла, P.E.

Аризона

«Пока все отлично! Поскольку я постоянно работаю матерью двоих детей, у меня мало

пора искать где

получить мои кредиты от. «

Кристен Фаррелл, P.E.

Висконсин

«Это было очень познавательно и познавательно.Легко для понимания с иллюстрациями

и графики; определенно делает это

проще поглотить все

теорий. «

Виктор Окампо, P.Eng.

Альберта, Канада

«Хороший обзор принципов работы с полупроводниками. Мне понравилось пройти курс по

мой собственный темп во время моего утром

до метро

на работу.»

Клиффорд Гринблатт, П.Е.

Мэриленд

«Просто найти интересные курсы, скачать документы и взять

викторина. Я бы очень рекомендовал

вам на любой PE, требующий

CE единиц. «

Марк Хардкасл, П.Е.

Миссури

«Очень хороший выбор тем из многих областей техники.»

Randall Dreiling, P.E.

Миссури

«Я заново узнал то, что забыл. Я также рад оказать финансовую помощь

на ваш промо-адрес который

сниженная цена

на 40%. «

Конрадо Казем, П.E.

Теннесси

«Отличный курс по разумной цене. Воспользуюсь вашими услугами в будущем».

Charles Fleischer, P.E.

Нью-Йорк

«Это был хороший тест и фактически подтвердил, что я прочитал профессиональную этику

кодов и Нью-Мексико

правил. «

Брун Гильберт, П.E.

Калифорния

«Мне очень понравились занятия. Они стоили потраченного времени и усилий».

Дэвид Рейнольдс, P.E.

Канзас

«Очень доволен качеством тестовых документов. Буду использовать CEDengineerng

при необходимости дополнительно

сертификация. «

Томас Каппеллин, П.E.

Иллинойс

«У меня истек срок действия курса, но вы все же выполнили свое обязательство и дали

мне то, за что я заплатил — много

оценено! «

Джефф Ханслик, P.E.

Оклахома

«CEDengineering предлагает удобные, экономичные и актуальные курсы.

для инженера ».

Майк Зайдл, П.E.

Небраска

«Курс был по разумной цене, а материалы были краткими, а

в хорошем состоянии. «

Глен Шварц, П.Е.

Нью-Джерси

«Вопросы подходили для уроков, а материал урока —

хороший справочный материал

для деревянного дизайна. «

Брайан Адамс, П.E.

Миннесота

«Отлично, я смог получить полезные рекомендации по простому телефонному звонку.»

Роберт Велнер, P.E.

Нью-Йорк

«У меня был большой опыт работы в прибрежном строительстве — проектирование

Building курс и

очень рекомендую .»

Денис Солано, P.E.

Флорида

«Очень понятный, хорошо организованный веб-сайт. Материалы курса по этике в Нью-Джерси были очень хорошими.

хорошо подготовлен. «

Юджин Брэкбилл, P.E.

Коннектикут

«Очень хороший опыт. Мне нравится возможность загружать учебные материалы на

обзор везде и

всякий раз, когда.»

Тим Чиддикс, P.E.

Колорадо

«Отлично! Сохраняю широкий выбор тем на выбор».

Уильям Бараттино, P.E.

Вирджиния

«Процесс прямой, никакой ерунды. Хороший опыт».

Тайрон Бааш, П.E.

Иллинойс

«Вопросы на экзамене были зондирующими и продемонстрировали понимание

материала. Полное

и всесторонний ».

Майкл Тобин, P.E.

Аризона

«Это мой второй курс, и мне понравилось то, что мне предлагали курс

поможет по моей линии

работ.»

Рики Хефлин, П.Е.

Оклахома

«Очень быстро и легко ориентироваться. Я определенно буду использовать этот сайт снова».

Анджела Уотсон, П.Е.

Монтана

«Легко выполнить. Нет путаницы при подходе к сдаче теста или записи сертификата».

Кеннет Пейдж, П.E.

Мэриленд

«Это был отличный источник информации о солнечном нагреве воды. Информативный

и отличный освежитель ».

Луан Мане, П.Е.

Conneticut

«Мне нравится, как зарегистрироваться и читать материалы в автономном режиме, а затем

Вернуться, чтобы пройти викторину. «

Алекс Млсна, П.E.

Индиана

«Я оценил объем информации, предоставленной для класса. Я знаю

это вся информация, которую я могу

использование в реальных жизненных ситуациях »

Натали Дерингер, P.E.

Южная Дакота

«Обзорные материалы и образец теста были достаточно подробными, чтобы позволить мне

успешно завершено

курс.»

Ира Бродский П.Е.

Нью-Джерси

«Веб-сайт прост в использовании, вы можете скачать материал для изучения, а потом вернуться

и пройдите викторину. Очень

удобно а на моем

собственный график «

Майкл Гладд, P.E.

Грузия

«Спасибо за хорошие курсы на протяжении многих лет.»

Деннис Фундзак, П.Е.

Огайо

«Очень легко зарегистрироваться, получить доступ к курсу, пройти тест и распечатать PDH

. Спасибо за создание

Процесс простой ».

Фред Шейбе, P.E.

Висконсин

«Опыт положительный.Быстро нашел курс, который соответствовал моим потребностям, и закончил

один час PDH в

один час. «

Стив Торкильдсон, P.E.

Южная Каролина

«Мне понравилось загружать документы для проверки содержания

и пригодность, до

имея платить за

материал .»

Ричард Вимеленберг, P.E.

Мэриленд

«Это хорошее напоминание об ЭЭ для инженеров, не занимающихся электричеством».

Дуглас Стаффорд, П.Е.

Техас

«Всегда есть возможности для улучшения, но я ничего не могу придумать в вашем

процесс, которому требуется

улучшение.»

Thomas Stalcup, P.E.

Арканзас

«Мне очень нравится удобство участия в онлайн-викторине и получение сразу

сертификат. «

Марлен Делани, П.Е.

Иллинойс

«Учебные модули CEDengineering — это очень удобный способ доступа к информации по номеру

много различных технических областей за пределами

собственная специализация без

надо ехать.»

Гектор Герреро, П.Е.

Грузия

::: SKM Power * Tools ::: ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДЛЯ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ

Консультации — Инженер по уточнению | Защита электрических систем среднего напряжения

Автор: Лесли Фернандес, ЧП, LEED AP, инженеры-консультанты JBA, Лас-Вегас 26 сентября 2013 г.

Цели обучения

1. Ознакомьтесь с требованиями к максимальной токовой защите распределительных трансформаторов среднего напряжения.
2. Изучите требования к максимальному току для распределения среднего напряжения.
3. Узнайте о кодах и стандартных «минимумах», которые необходимо учитывать при координации устройств защиты среднего напряжения.

До недавнего времени инженеры не слишком часто работали над проектированием систем среднего напряжения (СН), главным образом потому, что все, что выше 600 В, в основном обрабатывалось коммунальными предприятиями. Исключение составляли крупные потребители электроэнергии, такие как государственные учреждения, горнодобывающая промышленность или промышленные предприятия.Однако за последние 15 лет произошел взрыв электрических распределительных систем среднего напряжения, используемых в крупных коммерческих комплексах. Многие из этих комплексов также имеют высотные компоненты с стояками среднего напряжения, обслуживающими единичные подстанции в стратегических местах на нескольких уровнях. Еще одна особенность крупных коммерческих комплексов — связанная функция центральной станции с чиллерами среднего напряжения и блочными подстанциями.

В этой статье рассматриваются требования к защите от сверхтоков для трансформаторов среднего напряжения и подключение трансформаторов к общим распределительным системам среднего напряжения.Проекты MV субъективны и определяются приложением. Цель состоит в том, чтобы проиллюстрировать код и стандартные «минимумы», которые необходимо учитывать при координации защитных устройств среднего напряжения. Определение размеров компонентов среднего напряжения, таких как двигатели, генераторы, трансформаторы, системы электропроводки, архитектура систем среднего напряжения или разработка сложных схем защиты, таких как устройства повторного включения, блокировки зон, дифференциальная защита и т. Д., Выходят за рамки данной статьи.

Основные цели

Существует три основных цели защиты от перегрузки по току, включая защиту от замыкания на землю:

1.Безопасность: Требования личной безопасности выполняются, если защитные устройства рассчитаны на пропускание и прерывание максимального доступного тока нагрузки, а также на максимально допустимые токи короткого замыкания. Требования безопасности гарантируют, что оборудование имеет достаточные характеристики, чтобы выдерживать максимальную доступную энергию в наихудшем сценарии.

2. Защита оборудования: Требования по защите соблюдены, если устройства максимального тока установлены выше рабочих уровней нагрузки и ниже кривых повреждения оборудования. Защита фидера и трансформатора определяется применимыми стандартами на оборудование.Кривые двигателя и генератора зависят от машины и обычно предоставляются в пакетах данных поставщика.

3. Избирательность: Требования выборочно предназначены для ограничения реакции системы на сбой или перегрузку определенной областью или зоной воздействия и ограничивают сбои в обслуживании одними и теми же. Селективность включает две основные категории:

а. Из-за ограничений работы системы и выбора оборудования селективность не всегда возможна для неаварийных или дополнительных резервных систем.

г. NFPA 70: Национальный электротехнический кодекс (NEC) требует избирательности для:

ii. Статья 700.27: Координация аварийных систем

iii. Статья 701.27: Требуемая законом координация резервных систем

Исключение: статьи 240.4A и 695 NEC разрешают использование проводов без защиты от перегрузки в тех случаях, когда прерывание цепи может создать опасность, например, пожарные насосы. Защита от короткого замыкания по-прежнему требуется.

Определение MV

МВ — термин, используемый в отрасли распределения электроэнергии; однако существуют различные определения.

IEEE 141 делит системные напряжения на «классы напряжения». Напряжения 600 В и ниже называются «низкими напряжениями», напряжения от 600 В до 69 кВ называются «средними напряжениями», напряжения от 69 кВ до 230 кВ называются «высокими напряжениями», а напряжения 230 кВ. до 1100 кВ относятся к «сверхвысокому напряжению», а от 1100 кВ также относятся к «сверхвысокому напряжению».”

Согласно IEEE 141, следующие системы напряжения считаются системами среднего напряжения:

Производитель предохранителей Littelfuse заявляет в своей литературе, что «термины« среднее напряжение »и« высокое напряжение »использовались как синонимы многими людьми для описания предохранителей, работающих выше 600 В.» С технической точки зрения, предохранители «среднего напряжения» — это предохранители, рассчитанные на диапазон напряжений от 2400 до 38000 В переменного тока.

Стандарт ANSI / IEEE C37.20.2 — Стандарт для распределительного устройства в металлической оболочке определяет MV как 4.От 76 до 38 кВ.

Для этой статьи хорошее рабочее определение среднего напряжения составляет от 1 до 38 кВ переменного тока, поскольку любой уровень напряжения выше 38 кВ является напряжением уровня передачи по сравнению с напряжением уровня распределения.

MV выбор

Выбор рабочего напряжения ограничен напряжениями, которые обеспечивает обслуживающая сеть. В большинстве случаев, только один выбор электрической утилиты доступен и, как правило, существует ограниченный выбор напряжения службы. По мере увеличения требований к питанию увеличивается вероятность того, что энергосистеме потребуется более высокое рабочее напряжение.Как правило, если максимальная потребляемая мощность приближается к 30 МВт, коммунальному предприятию обычно может потребоваться подстанция на месте. Однако нормой является то, что коммунальное предприятие предоставляет несколько сервисов среднего напряжения, которые инженеру необходимо будет интегрировать в систему распределения среднего напряжения владельца.

В некоторых случаях коммунальное предприятие может предоставить варианты рабочего напряжения. В этом случае необходимо провести анализ вариантов, чтобы определить лучший вариант для проекта. Как правило, более высокое рабочее напряжение приводит к увеличению затрат на оборудование.Затраты на техническое обслуживание и установку также увеличиваются с увеличением рабочего напряжения. Однако для крупномасштабных разработок для такого оборудования, как большие двигатели, может потребоваться рабочее напряжение 4160 В или выше. Как правило, надежность обслуживания имеет тенденцию к увеличению с увеличением рабочего напряжения.

При подключении к существующей электросети она обычно устанавливает требования к межсоединению, включая требования к защитным устройствам. Утилита будет включать необходимые параметры настройки и ограничения в зависимости от производителя защитных устройств.

Защита трансформатора СН

В целях обсуждения рассмотрим трансформатор подходящего размера с известным номиналом. Чтобы было ясно, трансформатор правильного размера и номинала включает следующие характеристики:

• Достаточная мощность для обслуживаемого груза
• Соответствующая временная перегрузочная способность (мощность или номинальная мощность кВА)
• Первичное и вторичное напряжение, правильно рассчитанное для системы распределения электроэнергии
• Правильно ли были выбраны трансформаторы с жидкостным или сухим типом для применения.

NEC 2011 требует, чтобы трансформаторы были защищены от перегрузки по току (статья 450.3 NEC). Кроме того, статья 450.3 (A) NEC специально касается трансформаторов напряжением более 600 В, включая трансформаторы среднего напряжения.

Трехфазные трансформаторы среднего напряжения должны быть снабжены как первичными, так и вторичными устройствами защиты от сверхтоков (OPD), главным образом потому, что первичные и вторичные проводники не считаются защищенными первичной максимальной токовой защитой. Это особенно верно для первичной обмотки треугольником и вторичной звезды «звезда», где вторичное замыкание на землю может не сработать срабатывание первичной защиты.Статья 240.21 (C) (1) NEC и статья 450.3 (A) NEC подтверждают, что это утверждение верно.

Хотя первичные обмотки рассчитаны на среднее напряжение, разработчик должен выбрать предохранители или автоматические выключатели для защиты трансформатора. Как правило, трансформаторы мощностью 3000 кВА и меньше, устанавливаемые как автономные блоки или как блочные подстанции, обычно защищены предохранителями. Защитные выключатели среднего напряжения используются для трансформаторов мощностью более 3000 кВА.

В отличие от предохранителей и типичных автоматических выключателей на 600 В, автоматические выключатели среднего напряжения используют отдельные устройства, такие как трансформаторы тока (CT), трансформаторы напряжения (PT) и защитные реле для обеспечения максимальной токовой защиты.Большинство современных реле являются многофункциональными, а степень защиты обозначается цифрами, которые соответствуют выполняемым ими функциям. Эти числа основаны на всемирно признанных стандартах IEEE, определенных в стандарте IEEE C37.2. Примеры некоторых номеров защитных функций, используемых в этом стандарте, показаны в Таблице 1.

На настройки защиты трансформатора влияют несколько факторов:

• Максимальная токовая защита, необходимая для трансформаторов, считается защитой только для трансформатора.Такая максимальная токовая защита не обязательно защищает первичные или вторичные проводники или оборудование, подключенное на вторичной стороне трансформатора.
• Важно отметить, что устройство максимального тока на первичной стороне должно быть рассчитано на основе номинальной мощности трансформатора кВА и вторичной нагрузки трансформатора.
• Прежде чем определять размер или номинальные параметры устройств максимального тока, обратите внимание на то, что примечания 1 и 2 таблицы 450-3 (A) NEC позволяют увеличить номинал или настройку первичного и / или вторичного OPD до следующего более высокого стандарта или настройки, когда рассчитанное значение не соответствует стандартному рейтингу или настройке.
• Когда напряжение подается на трансформатор, сердечник трансформатора обычно насыщается, что приводит к большому пусковому току. Чтобы учесть этот пусковой ток, максимальная токовая защита обычно выбирается с выдерживаемыми по времени-току значениями, по крайней мере, в 12 раз превышающими номинальный первичный ток трансформатора в течение 0,1 с и 25 раз в течение 0,01 с.
Инженеры
• должны убедиться, что настройки схемы защиты находятся ниже кривых повреждения трансформатора от короткого замыкания, как определено в ANSI C57.109 для масляных силовых трансформаторов и ANSI C57.12.59 для сухих силовых трансформаторов.
• Кривые защитного реле не могут использоваться так же, как кривые для низковольтного выключателя или кривые предохранителей. Кривая защитного реле представляет только действие откалиброванного реле и не учитывает действия соответствующего автоматического выключателя или точность трансформаторов тока, которые подключают реле к контролируемой цепи. Кривая представляет собой идеальную работу реле, и производственные допуски не отражаются на кривой.Для согласования реле максимального тока с другими защитными устройствами между кривыми должен быть предусмотрен минимальный запас времени. Стандарт IEEE 242, таблица 15.1, рекомендуемые запасы времени реле в таблице 2.

Предохранители и коммутационное устройство

E обычно используются в предохранительных выключателях, обслуживающих трансформаторы. Предохранитель предназначен для обеспечения полного использования трансформатора и защиты трансформатора и кабелей от повреждений. Для этого кривая предохранителя должна располагаться справа от точки включения трансформатора и слева от кривой повреждения кабеля.Обычно плавкий предохранитель пересекает кривую повреждения трансформатора в длительной области (области перегрузки по току). Вторичное главное устройство обеспечивает максимальную токовую защиту цепи. Номинал предохранителя «E» всегда должен быть больше, чем ток полной нагрузки трансформатора (FLA). Кривая повреждения кабеля должна быть выше максимального тока короткого замыкания на 0,01 с.

Для трансформаторов 3 МВА и менее стандартные схемы максимальной токовой защиты для выключателей КРУ среднего напряжения должны включать комбинированное реле мгновенного и максимального тока (устройство 50/51).

Для трансформаторов мощностью более 5 МВА схемы защиты становятся более сложными. Номера устройств IEEE из IEEE C37.2 используются для описания схемы защиты. Трансформаторные выключатели среднего напряжения могут иметь следующие номера защитных устройств:

В системах среднего напряжения трансформаторы тока (ТТ) подключают защитные или измерительные устройства. ТТ соединяют электронное устройство и первичную систему среднего напряжения. Уровни напряжения и тока в первичной системе среднего напряжения опасно высоки и не могут быть подключены напрямую к реле или счетчику.ТТ обеспечивают изоляцию от высоких уровней напряжения и тока кабеля и преобразуют первичный ток в уровень сигнала, который может обрабатываться чувствительными реле / ​​измерителями. Номинальный вторичный ток обычно составляет 5 ампер, хотя нередки более низкие токи, такие как или 1 ампер.

выдают около 5 ампер или меньше при нормальных условиях нагрузки. При возникновении неисправности ток достигнет высокого значения. Согласно ANSI C57.13 вторичная обмотка класса нормального защитного ТТ должна выдерживать до 20 раз в течение короткого периода времени в условиях повреждения.Как следствие, трансформаторы тока защитного класса достаточно точны, чтобы управлять набором приборов индикации, но не будут достаточно хороши для суммирования энергии по коммерческому классу.

Другие факторы, которые следует учитывать:

• ТТ для релейной защиты должны иметь номинал от 150% до 200% от тока полной нагрузки (FLA).
• В отличие от низковольтных выключателей и предохранителей, автоматические выключатели среднего напряжения не имеют фиксированного срабатывания. Настройки не соответствуют перечисленным в качестве стандартных в NEC [Статья 240-6 (a) NEC].
• Overcurrent, 51 device, должен быть установлен на уровне от 100% до 140% от FLA и ниже допустимой токовой нагрузки кабеля трансформатора.
• Шкала времени должна быть установлена ​​ниже кривой повреждения трансформатора и выше вторичного главного выключателя.
• Мгновенное отключение, 50 устройств, должно быть установлено ниже кривых повреждения трансформатора, ниже кривой повреждения кабеля при 0,1 уставке и приблизительно 200% от броска тока. Кроме того, инженер должен убедиться, что настройка не превышает максимально допустимый ток короткого замыкания, иначе мгновенное отключение будет бесполезным.
• Для аварийных и требуемых по закону резервных фидеров статьи 700.26 и 701.26 NEC требуют, чтобы устройство защиты от замыкания на землю было только сигнализацией. Для систем среднего напряжения это может иметь серьезные негативные последствия. Следует рассмотреть возможность установки резистора заземления нейтрали для ограничения токов замыкания на землю до безопасного уровня для систем генерации среднего напряжения.

Распределительное устройство низкого напряжения

Стандартные схемы защиты вторичной обмотки трансформатора включают автоматический выключатель с функциями длительного, кратковременного, мгновенного действия и защиты от замыкания на землю.

Статьи 215.10, 230-95 и 240.13 NEC требуют защиты от замыканий на землю для глухозаземленных систем с соединением звездой более 150 В и цепей заземления, в том числе для систем, соединенных звездой 277/480 В. Реле или датчик замыкания на землю должны быть настроены так, чтобы обнаруживать замыкания на землю силой 1200 ампер или более и приводить в действие главный выключатель или автоматический выключатель для отключения всех незаземленных проводов неисправной цепи максимум на 1 с.

В больницах подстанция, питающая распределительную систему, обычно представляет собой заполненную жидкостью первичную обмотку среднего напряжения и вторичные трансформаторы 480/277 В, подключенные к сервисным распределительным щитам с главным выключателем и выключателем питания.Распределительные щиты должны быть оборудованы двухуровневой системой обнаружения замыкания на землю в соответствии со статьей 517.17 (B) NEC. Статья 517.17 (B) требует, чтобы и главный выключатель, и первая группа OPD, находящаяся ниже по потоку от сети, имели замыкание на землю. Кроме того, защита от замыкания на землю должна выборочно координироваться в соответствии со статьей 517.17 (C) NEC.

Для аварийных и требуемых по закону резервных фидеров статьи 700.26 и 701.26 NEC требуют, чтобы устройство защиты от замыкания на землю подавало только сигнал тревоги.

Для нормальных боковых цепей перед автоматическим переключателем (ATS) требуется защита от замыкания на землю в соответствии со статьей 230 NEC.95.

Предлагаемые настройки:

• Устройство 51 или функция долговременного срабатывания (LTPU): Рекомендуется от 100% до 125% FLA трансформатора и устанавливается ниже кривых повреждения трансформатора и кабеля.
• Длительная задержка (LTD), STPU и кратковременная задержка (STD): Установите для координации с устройствами ниже по потоку и ниже кривой повреждения трансформатора.
• Устройство 50 или мгновенно: Устанавливается ниже кривой повреждения кабеля и должен быть выше максимального тока короткого замыкания на общей кривой отключения выключателя.

Защита распределительной системы СН

При рассмотрении защиты трансформаторов среднего напряжения следующим шагом является подключение нескольких трансформаторов к распределительной системе и к энергосистеме общего пользования. При проектировании распределения по-прежнему применяются три цели:

1. Безопасность жизни
2. Защита оборудования
3. Избирательность.

Например, если требования NEC для максимальной токовой защиты трансформатора рассматриваются без ссылки на применимые стандарты и требования кодекса, система может адресовать защиту трансформаторов, в то время как другие элементы распределительной системы (такие как фидеры, соединяющие трансформатор (ы) в систему распространения) могут не быть защищены в соответствии с кодом.

Статья 450 специфична и ограничивается требованиями к трансформатору. Пропускная способность проводов среднего напряжения, идущих к трансформатору и отходящих от него, а также необходимая максимальная токовая защита проводов и оборудования охватываются следующим:

• Статьи 240-100 и 240-101 NEC применяются к максимальной токовой защите СН свыше 600 В для фидера и параллельной цепи.
• NEC 310.60 (C) и в таблицах с 310.77 по 310 указаны допустимые токовые нагрузки проводников среднего напряжения от 2001 до 35000 В.
• NEC, статья 210.9 (B) (1) требует, чтобы допустимая нагрузка на проводники параллельной цепи была не менее 125% от расчетной потенциальной нагрузки.
• Статья 493.30 NEC перечисляет требования к распределительным устройствам в металлическом корпусе.
• NEC Раздел II (статьи 300.31–300.50) охватывает методы разводки среднего напряжения.
• Статья 310.10 NEC требует экранированного кабеля среднего напряжения для распределения выше 2000 В.
• NEC Статья 490.46 Выключатель среднего напряжения должен иметь возможность блокировки или, если он установлен в выдвижном механизме, механизм должен иметь возможность блокировки.
• NEC Статья 215.2 (B) (1) — (3) определяет размер заземляющих проводов цепи.
• NEC Статья 490 распространяется на оборудование с номинальным напряжением более 600 В.

Перехват холодной нагрузки определяется следующим образом: всякий раз, когда обслуживание распределительного фидера было прервано на 20 минут или более, может быть чрезвычайно трудно повторно включить нагрузку, не вызывая срабатывания защитных реле или предохранителей. Причиной этого является возникновение аномально высокого пускового тока в результате потери разнообразия нагрузок.Причиной высокого пускового тока является:

• Пусковые токи намагничивания трансформаторов
• Пусковые токи двигателя
• Ток для повышения температуры ламп и нагревательных элементов.

В соответствии со статьей 240.101 NEC, длительный ток предохранителя не должен превышать трехкратную допустимую нагрузку по току проводов, а длительный ток выключателя не должен превышать шестикратный ток тока проводника.

В промышленной практике установка реле фидера от 200% до 400% от полной нагрузки считается разумной.Однако, если не будут приняты меры предосторожности, этот параметр может быть слишком низким, чтобы предотвратить неправильное срабатывание реле при броске тока после выхода из строя. Увеличение этого параметра может ограничить зону покрытия фидера или помешать разумной настройке предохранителей и защитных реле на входе или на стороне источника. Удовлетворительным решением этой проблемы является использование чрезвычайно инверсных релейных кривых. Чрезвычайно инверсная настройка реле лучше, поскольку при более высоких уровнях тока достигается значительно меньшее время устранения неисправности.

Задача настройки чувствительности реле заземления для включения всех неисправностей, но не срабатывания для токов большой нагрузки или броска тока, не так сложна, как для фазных реле.Если трехфазная нагрузка сбалансирована, нормальные токи заземления близки к нулю. Следовательно, на реле заземления не должны влиять токи нагрузки. В сбалансированных распределительных системах реле заземления можно настроить на срабатывание всего 25% тока нагрузки. Если трехфазные нагрузки несимметричны, реле заземления должно быть настроено на срабатывание примерно 50% тока нагрузки.

В условиях неисправности ток короткого замыкания может легко превысить емкость экрана кабеля или концентрической нейтрали; следовательно, необходим отдельный заземляющий провод.Например, компания Southwire Co. опубликовала, что ток замыкания в ленточных экранах составляет 1893 ампер при 12,5% перекрытии лент и 2045 ампер при 25% перекрытии лент. В большинстве систем распределения среднего напряжения с глухим заземлением токи короткого замыкания могут быть значительно выше 10 000 ампер. Кроме того, статья 215.2 (B) NEC требует отдельного заземления для обработки токов короткого замыкания. Размер заземляющего провода должен соответствовать таблице 205.122.

Для схем координации, представленных в примерах, кривые срабатывания выключателя или предохранителя не перекрывались.На практике схемы неизбирательной защиты могут перекрываться. В случаях, когда используются резервные защитные устройства, неизбирательное срабатывание выключателя не имеет большого значения или не имеет значения. Защитные устройства избыточны — независимо от того, какое устройство откроется, произойдет одно и то же отключение. Чтобы улучшить общую защиту и координацию системы, резервные устройства намеренно настроены на перекрытие (т. Е. Неизбирательная координация друг с другом).

Для более сложных систем среднего напряжения следует проконсультироваться с инженером по защите системы.

Лесли Фернандес — старший инженер-электрик в JBA Consulting Engineers. Он имеет более 28 лет инженерного и конструкторского и практического опыта, который включает системы распределения среднего напряжения для военных, горнодобывающих, проходческих, пищевых, энергетических, высотных и курортных комплексов казино.

Реле контроля напряжения для защиты от сбоев напряжения

Используйте компоненты последовательности, чтобы убедиться, что ваше реле не отключено из-за неправильного чередования фаз • Услуги по обучению электрооборудованию Valence

Знаете ли вы, что реле, подключенное или настроенное с неправильным чередованием фаз, может отключить его функции более высокого уровня? Знаете ли вы, что неправильное чередование фаз может сделать тестирование реле бесполезным? Знаете ли вы, что с помощью компонентов последовательности можно быстро и легко определить правильность чередования фаз без сложных вычислений, обычно связанных с компонентами последовательности?

Вы можете успешно тестировать элементы реле, использующие направленное управление (например, направленная максимальная токовая защита (67) или полное сопротивление (21)) в идеальных условиях тестирования.Однако эти элементы НЕ будут работать, если чередование фаз энергосистемы не соответствует настройкам реле. Это означает, что вы должны убедиться в правильности чередования фаз при выполнении онлайн- и автономных тестов измерителя.

Вы должны понять всю справочную информацию, которую мы рассмотрели в следующих сообщениях, прежде чем читать дальше:

Следующая таблица включает значения, сгенерированные для трехфазного симметричного автономного теста измерителя в реле SEL-351 с использованием Megger Test-Set или RTS.

Реле подключается к ТТ 300: 5 и ТТ 35: 1. Все ли правильно в следующем тесте счетчика?

Вот что нам известно:

• Результаты измерений не равны нулю, что означает, что аналого-цифровые преобразователи реле работают.
• Настройки соотношения ТТ и РТ в реле правильные (обратите внимание, что нам не нужно смотреть на фактические настройки, чтобы определить это). Мы подаем ток 1 А во все три фазы, а реле сообщает примерно 60 А. Погрешность в худшем случае составляет -0,355%, что соответствует коэффициенту трансформатора тока 60: 1. Реле сообщает приблизительно 2,42 кВ во всех трех фазах с максимальной погрешностью в процентах -,07%, что соответствует коэффициенту PT.
• Реле смотрит в правильном направлении, потому что токи и напряжения синфазны.
• Мы вводим вращение ABC или 1-2-3, потому что в реле и тестовом наборе существует следующая схема: фаза A составляет 0 °, фаза B отстает от фазы A на 120 °, а фаза C отстает. Фаза А на 240 °.
• Реле запрограммировано НЕПРАВИЛЬНОЕ чередование фаз, поскольку компоненты последовательности показывают 0% прямой последовательности, 100% обратной последовательности и 0% нулевой последовательности.

Просмотр фазовых углов в отчете об измерениях не скажет вам, правильное ли чередование фаз. Глядя на ватт, нельзя сказать, что последовательность фаз на современном цифровом реле правильная (раньше это было хорошим тестом в 90-х, но теперь уже нет).Вы должны понимать некоторые простые принципы компонентов последовательности, чтобы убедиться, что реле подключено и запрограммировано на поиск правильного чередования фаз.

Вы, вероятно, захотите начать бегать в гору прямо сейчас, потому что, если вы когда-либо проходили урок по компонентам последовательности, это могло быть самой запутанной (или скучной) концепцией, которую вы когда-либо видели, и задавались вопросом, почему она применима к вам. . Я обещаю, что вам НЕ нужно выполнять математические вычисления для компонентов последовательности, чтобы понять некоторые основные принципы, которые сделают вас лучшим тестером реле.

Основные принципы компонентов последовательности

могут быть трудными для понимания, поскольку они были созданы математиком около 1918 года для «упрощения» анализа неисправностей для инженеров. Типичное занятие по компоненту последовательности включает в себя сложную математику, операторы чередования фаз и эквивалентные схемы для вычисления трех компонентов последовательности, которые НЕ МОГУТ быть измерены. Преподаватели и учебники обычно используют такие термины, как:

1. Компоненты прямой последовательности вращаются в прямой последовательности фаз.
2. Компоненты отрицательной последовательности вращаются в обратной последовательности фаз.
3. Компоненты нулевой последовательности не вращаются.

100% положительная последовательность может иметь место только в том случае, если эти три утверждения о системе питания верны:

1. Значения напряжения / тока / импеданса для всех трех фаз равны.
2. Три фазы разнесены на 120 °.
3. Чередование фаз правильное.

100% отрицательная последовательность может иметь место только в том случае, если эти три утверждения о системе питания верны:

1. Значения напряжения / тока / импеданса для всех трех фаз равны.
2. Три фазы разнесены на 120 °.
3. Чередование фаз обратное.

Нулевая последовательность всегда будет равна нулю, если система не разбалансирована из-за замыкания на землю или однофазной неисправности.

Поиск компонентов последовательности в отчете об измерениях

Описание фаз обычно выглядит примерно так: A-B-C, R-S-T или 1-2-3. Компоненты последовательности используют символы 1-2-0 после единицы, которую они представляют. Если вы посмотрите в нижнюю часть отчета об измерениях, вы увидите символы:

• I1 = ток положительной последовательности
• 3I2 = ток отрицательной последовательности, умноженный на три = 3xI2 = I2x3
• 3I0 = Ток нулевой последовательности, умноженный на три = 3xI0 = I0x3
• V1 = напряжение положительной последовательности
• V2 = напряжение отрицательной последовательности
• 3V0 = Напряжение нулевой последовательности, умноженное на три = 3xI0 = I0x3

Устранение неполадок с чередованием фаз во время тестов измерителя

Теперь, когда вы знаете символы и шаблоны, которые нужно искать, вы можете видеть, что I1 и V1 по существу равны нулю.Я сразу понимаю, что что-то не так, когда вижу этот образец, потому что трехфазная сбалансированная система при правильном чередовании фаз должна создавать 100% положительную последовательность. Нулевая прямая последовательность действительно может произойти в правильно сконфигурированной системе, если амплитуды фазы также равны нулю.

Компоненты нулевой последовательности (3I0 и 3V0) по существу равны нулю и возникают из-за незначительных, но присущих неточностей тестового набора и реле, используемых во время теста (нет ничего идеального, хотя тестеры реле часто ищут совершенства в своих результатах. ).Обычно это хороший знак, потому что вы должны видеть только важные компоненты нулевой последовательности во время замыканий на землю или однофазных проблем.

Компоненты отрицательной последовательности (3I2 и V2) равны 100% введенных фазных напряжений (2,424 кВ) и токов (179,593 / 3 = 59,86 А). Этот шаблон может существовать, только если верно одно из следующих:

• Ваш тестовый набор вводит неправильную последовательность фаз во время вашего теста
• Две фазы поменяны местами между источником (испытательная установка или система питания) и реле
• Система питания имеет неправильную последовательность фаз
• Реле запрограммировано неправильное чередование фаз

В этом случае мы бы посмотрели на векторную диаграмму тестового набора, чтобы убедиться, что тестовый набор экспортирует правильное чередование фаз.Обратите внимание, что я не говорил вам смотреть на числа фазового угла. Трудно отслеживать системы углов, когда вы используете наборы для испытаний и программное обеспечение, которые используют разные системы фазового угла. Фазорные диаграммы универсальны. Следующая диаграмма фазового угла из тестового набора показывает вращение A-B-C.

Реле измеряет правильное чередование фаз, поэтому проводка между испытательным комплектом и реле, вероятно, не перекрещена.

Мы не можем сказать, соответствует ли настройка реле системе питания, пока не проведем тест счетчика в процессе эксплуатации.Мы можем сравнить последовательность фаз на чертежах с нашей векторной диаграммой тестового набора, чтобы убедиться, что мы соответствуем ожидаемому чередованию фаз системы.

Единственная оставшаяся опция — это настройка реле. Мы можем выполнить поиск в руководстве по словам «чередование фаз» или «чередование фаз», чтобы найти правильную настройку. Правильная настройка — PHROT в группе глобальных настроек реле SEL, как показано на скриншоте ниже.

Если мы исследуем настройки реле для PHROT, мы обнаружим, что он установлен на ACB, что не соответствует указанному вращению ABC.

Теперь, когда мы знаем, в чем проблема, мы можем связаться с инженером-конструктором, чтобы указать на проблему. Ваше электронное письмо может содержать что-то вроде: «Мы обнаружили, что примененная настройка реле PHROT = ACB. На чертежах сайта указано, что реальное вращение системы — ABC. Должен ли этот параметр быть ABC? Пожалуйста, предоставьте обновленные настройки или предоставьте разрешение на изменение настройки на ABC, если применимо ».

Если изменение настройки одобрено, мы можем изменить настройку на ABC и выполнить еще один тест счетчика с теми же значениями:

Шаблон для этого теста счетчика:

• V1 & VA & I1 & IA = 0 градусов, V2 & VB & I2 & IB = запаздывание A / 1 на 120 °, а V3 & VC & I3 & IC = запаздывание 1 / A на 240 °. Тестовый набор вводит ABC, а реле получает ABC. Токи и напряжения синфазны.
• I1 и V1 = 100%, 3I2 и V2 = 0% и 3I0 и 3V0 = 0%. Чередование фаз реле установлено правильно.

Это образец, который вы должны искать во время каждой проверки счетчика.

Помните, что тесты счетчиков в процессе эксплуатации так же важны, как и все автономные проверки реле, потому что реле может быть отключено, если:

• Проводка или настройки меняют местами чередование фаз и отключают реле
• Реле смотрит в обратном направлении из-за ошибок конструкции, ошибок подключения или неправильной полярности трансформатора тока. Если реле смотрит в неправильном направлении, оно не сработает, когда должно, и может сработать, когда не должно.

Sequence также могут сказать вам, что не так с вашими соединениями или настройками тестового набора во время тестирования. Сделайте несколько преднамеренных ошибок и посмотрите, сможете ли вы найти шаблон в компонентах последовательности, который поможет вам устранять проблемы в будущем.

используют компоненты последовательности, чтобы определить, какой вид неисправности происходит, а затем применяют соответствующие вычисления для этого типа неисправности. Тестеры реле, которые пытаются применить процедуры электромеханических испытаний к цифровым реле, часто получают неправильные шаблоны компонентов последовательности, что сбивает реле с толку и мешает ему работать.Попробуйте применить к реле неисправности P-N, P-P и 3P и посмотрите, можете ли вы увидеть структуру компонентов последовательности для каждого вида неисправности.