Пояснення досліджень електроенергетичної системи
Існує багато різних типів досліджень енергосистеми, кожен із яких має своє спеціальне призначення та метод розрахунку. Фото: ВПС США (CC).
Дослідження енергетичних систем є важливими інструментами для розуміння очікуваних характеристик електричної системи та визначення тяжкості несправності або іншої несподіваної події.
Дані, що містяться в дослідженні енергосистеми, можуть бути використані для захисту працівників шляхом розрахунку рівня задіяних засобів індивідуального захисту та зменшення пошкоджень обладнання шляхом оптимізації можливостей усунення несправностей захисних пристроїв.
Існує багато різних типів досліджень енергосистеми, кожен із яких має своє спеціальне призначення та метод розрахунку. Кожен аналіз унікальний для конкретної енергосистеми, будь-які зміни в системі можуть вплинути на результати аналізу і вимагають перерахунку.
У цій статті наведено загальний огляд найпоширеніших досліджень енергетичних систем та відмінностей між ними.
Дослідження короткого замикання
Метою дослідження короткого замикання є визначення здатності кожного компонента в електричній системі протистояти та/або переривати струм системи. Дослідження короткого замикання забезпечують аналіз усіх можливих сценаріїв роботи, на які будуть впливати або впливати запропоновані або завершені доповнення або зміни до предметної системи.
Інформація, що міститься в дослідженні, включає таблиці даних, що використовуються для моделювання компонентів системи, та відповідну однорядкову діаграму. Описи оцінених сценаріїв та ідентифікація сценарію, що використовується для оцінки номіналів струму короткого замикання обладнання, також включені в дослідження.
Таблиці рейтингів струму короткого замикання обладнання порівняно з наявними обов'язками до несправності можна знайти в дослідженнях короткого замикання. Звіт про дослідження повинен визначати відсоток номінального струму короткого замикання та чітко зазначати, яке обладнання має недостатні номінали.
Дослідження координації
Дослідження кооридації визначає ступінь координації захисних пристроїв від перевантаження по струму в електричній системі та забезпечує аналіз усіх можливих сценаріїв роботи, на які будуть впливати або впливати запропоновані або завершені доповнення або зміни в цій системі.
1. Вибіркова координація
Визначає типи, характеристики, налаштування або номінали захисних пристроїв, які забезпечують вибіркову координацію, захист обладнання та правильні номінали переривання для всього діапазону доступних струмів короткого замикання в місцях застосування кожного захисного пристрою.
2. Компрометована координація
Визначає типи захисних пристроїв, характеристики, налаштування або номінали струму, які дозволяють діапазони некоординації захисних пристроїв із перенапругою. У цьому випадку координація захисних пристроїв від надструмової напруги може бути порушена через вибрані або вже встановлені захисні пристрої від перенапруги або для досягнення захисту вибраного або вже встановленого обладнання.
Спрощений приклад координації вимикача. Фото: TestGuy.
Завданням порушеної координації є максимізація координації захисних пристроїв від перевантаження по можливості, залежно від типу пристроїв. Визначте характеристики, налаштування або розміри захисних пристроїв, які забезпечують оптимальний для електричної системи баланс між захистом обладнання та вибірковою роботою пристрою.
Інформація, що міститься в координаційному дослідженні, включає системну однолінійну діаграму разом із кривими часу-струму, коефіцієнтами селективної координації запобіжників або таблицями селективної координації автоматичних вимикачів, що демонструють координацію захисних пристроїв від перевантаження по обсягу.
Дослідження координації також включають підведення таблиць захисних пристроїв, що ідентифікують:
- Розташування ланцюга
- Виробник та тип пристрою
- Коефіцієнти трансформатора струму та діапазон регулювання
- Номер пристрою IEEE
- Рекомендовані налаштування або розмір пристрою
- Крива часу-струму, на яку посилається
Аналіз небезпеки дугового спалаху
Метою аналізу дугового спалаху є визначення рівня енергії падаючого дугового спалаху та граничних відстаней захисту від спалаху електричного обладнання на основі результатів, виявлених у дослідженнях короткого замикання та координації. Аналіз проводиться за найгірших умов дугового спалаху для всіх режимів роботи та забезпечує аналіз усіх можливих сценаріїв роботи, які будуть або були під впливом запропонованих або завершених доповнень до предметної системи.
Межі захисту від дугового спалаху визначаються шляхом аналізу дугового спалаху. Фото: TestGuy.
Дослідження короткого замикання та координації проводяться для визначення доступної енергії електричної системи та очікуваного часу очищення захисних пристроїв, аналіз небезпеки спалаху дуги вибирає робочі відстані та обчислює енергію падаючого стану в кожному місці несправності на встановленій робочій відстані. Виходячи з цієї інформації, категорію ЗІЗ небезпеки дугового спалаху для розрахункового рівня енергії падіння можна вказати разом із межею захисту від спалаху в кожному місці несправності.
Включаються описи сценаріїв, що оцінюються, та ідентифікація сценарію, що використовується для розвитку рівнів енергії, що падає. Межі дугового спалаху та таблиці даних знаходяться в рамках дослідження і повинні чітко ідентифікувати обладнання, яке перевищує 40 кал/см 2 .