WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 | 4 |
  1. регулирование напряжения на входе инвертора;
  2. регулирование напряжения посредством воздействия на процессы в инверторе, влияющие на выходное напряжение;
  3. регулирование напряжения непосредственно на нагрузке за счет использования стабилизаторов переменного напряжения на выходе инвертора.

Перечисленные особенности функционирования ИБП при внешнем коротком замыкании, перегрузке - поддержание выходного напряжения и токоограничение - существенно влияют на величину тока КЗ и, следовательно, их необходимо учитывать при расчете тока КЗ за ИБП.

Рассмотрен вопрос расчета тока однофазного КЗ за ИБП. Предложена методика расчета тока однофазного КЗ за ИБП. В инверторном режиме работы ток однофазного КЗ рассчитывается по формуле(1),

(1)

где Uном.вых.ИБП – номинальное выходное напряжение ИБП; Rph, RPE – активные сопротивления фазного и нулевого защитного проводника соответственно

В режиме работы от сети расчет тока однофазного КЗ аналогичен расчету тока однофазного КЗ при питании от сети через понижающий трансформатор. Согласно ГОСТ 28249-93 расчет токов несимметричных КЗ выполняется с использованием метода симметричных составляющих. Если электроснабжение электроустановки до 1 кВ осуществляется от энергосистемы через понижающий трансформатор, то начальное значение периодической составляющей тока однофазного КЗ от системы рассчитывается по формуле (2):

(2)

где Uср.НН - среднее номинальное напряжение сети, в которой произошло короткое замыкание, В;

rI, xI - соответственно суммарное активное и суммарное индуктивное сопротивления прямой последовательности цепи КЗ, мОм

Для сетей типа ТN допустим расчет тока однофазного КЗ Ik(1) по упрощенной методике). Методика действительна для сетей, питающих конечные электроприемники (I-й, II-й уровень системы электроснабжения), находящиеся достаточно далеко от источника питания. Выражение для тока однофазного КЗ имеет вид (3):

(3)

где Rph, RPE – соответственно активное сопротивление фазного и нулевого защитного проводника, Ом
В инверторном режиме работы ток однофазного КЗ рассчитывается по формуле (1) в которой учитывается поддержание выходного напряжения инвертором и сопротивления петли фаза- ноль. Как видно из формулы, вышестоящая сеть никак не учитывается при расчете тока однофазного КЗ от ИБП в инверторном режиме работы.

В режиме работы ИБП от сети, при расчете тока однофазного КЗ учет вышестоящей сети происходит вне зависимости от применяемого метода расчета тока однофазного КЗ. Так при точном расчете по формуле (2) учет вышестоящей сети происходит за счет введения эквивалентного индуктивного сопротивления системы до понижающего трансформатора, приведенного к ступени низшего напряжения хс. При расчете тока однофазного КЗ по методу петля-фаза ноль, ток рассчитывается по формуле (3). Коэффициент 0,8 учитывает падение напряжения в сети до ИБП, то есть предполагается, что участок цепи КЗ выше рассматриваемого щита представляет 20% суммарного сопротивления петли фаза-ноль. Другими словами, напряжение между фазой и PE (PEN) проводником составляет 80% номинального фазного напряжения.

В инверторном режиме работы возможны два варианта соотношения между рассчитанным и реальным током КЗ. В первом варианте, когда рассчитанный ток однофазного КЗ за ИБП - Iк(1) меньше ограниченного тока применяемого ИБП - Iогр, рассчитанный ток соответствует реальному току КЗ в сети с учетом погрешности расчета. Во втором варианте, когда рассчитанный ток однофазного КЗ за ИБП - Iк(1) больше ограниченного тока применяемого ИБП - Iогр, реальный ток КЗ будет меньше рассчитанного за счет токоограничения инвертора. В сети в течение времени токоограничения будет протекать ограниченный ток ИБП, определяемый настройками производителя. Этот вариант является наихудшим с точки зрения обеспечения защиты при косвенном прикосновении автоматическим отключением питания, так как рассчитанный минимальный ток КЗ, ток однофазного КЗ за ИБП - Iк(1), будет больше реального сетевого тока КЗ, равного ограниченному току ИБП - Iогр. Во избежание ошибки при выборе защитного аппарата необходимо учитывать последний вариант.

В сетевом режиме рассчитанный ток КЗ соответствует реальному току КЗ с учетом погрешности расчета.

В третьей главе представлена методика проверки эффективности работы защиты при косвенном прикосновении.

При разработке методики обеспечения защиты при косвенном прикосновении автоматическим отключением питания в случае электроснабжения от ИБП нужно учитывать особенности функционирования ИБП. Как было показано во второй главе, нагрузка может питаться от ИБП в двух режимах работы: в инверторном или от сети. Ранее были описаны различия этих режимов, которые приводят к тому, что ток однофазного КЗ рассчитывается по-разному. Следовательно, необходимо отстраивать применяемый аппарат защиты от меньшего из ожидаемых токов однофазного КЗ. В случае работы ИБП в инверторном режиме рассчитанный по формуле 1 ток однофазного КЗ необходимо сравнить с величиной ограниченного тока применяемого ИБП. В случае, когда рассчитанный ток однофазного КЗ меньше ограниченного тока ИБП,

Iк(1) Iогр, (4)

то необходимо отстраивать применяемый аппарат защиты от величины рассчитанного тока однофазного КЗ Iк(1), то есть убедиться, что Iк(1) больше или равен току срабатывания применяемого аппарата защиты. При этом если в качестве защитного аппарата применяется предохранитель, необходимо проверить, что ток однофазного КЗ вызывает срабатывание предохранителя за время, не превышающее указанное в ПУЭ, то есть выполняется условие(5) (рисунок 2,а):

(5)

здесь t1 – время срабатывания предохранителя при однофазном КЗ Iк(1);

t0 – нормированное время срабатывания предохранителя, зависящие от номинального напряжения сети.

а) б)

Рисунок 2 Время-токовые характеристики предохранителя (а) и выключателя (б)

Если в качестве защитного аппарата применяется автоматический выключатель, то достаточно проверить, что величина Iк(1) превышает ток срабатывания электромагнитного расцепителя (6). В этом случае размыкание контактов автоматического выключателя происходит за время намного меньшее, чем установленное допустимое время (рисунок 2 б):

(6)

где Iто - ток отсечки автоматического выключателя.

Для определения максимально допустимой длины кабеля Lm, (7) при которой обеспечивается требуемый уровень токов однофазных КЗ для гарантированного автоматического отключения питания совместно решаются (1) и (6), в которых принято I(1) к= IТО, L=Lm,

(7)

Для случая, когда Iк(1) Iогр и защитным аппаратом является автоматический выключатель выполнены расчеты максимальных длин кабельных линий в системе TN при напряжении сети 220/380 В при питании от ИБП, при которых обеспечивается защита при косвенном прикосновении. Результаты этих расчетов приведены в таблице 2.

Таблица 2

Максимальная длина(м) кабельной линии в системе TN к однофазному или трехфазному электроприемнику при напряжении питающей сети 220/380 В при питании от инвертора, при которой обеспечивается защита при косвенном прикосновении

S, сечение проводников, мм2

Ток уставки токовой отсечки автоматического выключателя IТО, А

50

63

80

100

125

160

200

250

320

400

500

560

630

700

1,5

120

94,8

75,6

60

48

37,2

30

24

19,2

15,6

12

10,8

9,6

8,4

2,5

200,4

158,4

124,8

99,6

80,4

62,4

50,4

39,6

31,2

25,2

20,4

18

15,6

14,4

4

320,4

254,4

200,4

159,6

128,4

99,6

80,4

63,6

50,4

39,6

32,4

28,8

25,2

22,8

6

480

380,4

300

240

192

150

120

96

75,6

60

48

43,2

38,4

34,8

10

 

 

500,4

399,6

320,4

249,6

200,4

159,6

124,8

99,6

80,4

72

63,6

57,6

16

 

 

 

 

512,4

399,6

320,4

255,6

200,4

159,6

128,4

114

102

91,2

25

 

 

 

 

 

 

500,4

399,6

312

249,6

200,4

178,8

158,4

142,8

35

 

 

 

 

 

 

 

Pages:     | 1 || 3 | 4 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»