 |
Ограничитель перенапряжения ОПН-КС
|
|
|
|
| Параметр | Тип ограничителя | |||
| ОПН-КС/TEL 6/6,0 | ОПН-КС/TEL 6/6,9 | ОПН-КС/TEL 10/10,5 | ОПН-КС/TEL 11/11,5 | |
| Класс напряжения сети, кВ Наибольшее рабочее длительно допустимое напряжение, кВ Номинальный разрядный ток при импульсе 8/20 мкс, кА Остающееся напряжение на ОПН-КС, кВ, при импульсе тока амплитудой: 30/60 мкс, 250 А 30/60 мкс, 500 А 8/20 мкс, 500 А 8/20 мкс, 5000 А 8/20 мкс, 10000 А Максимальная амплитуда импульса тока 4/10 мкс, кА | 6 6,0 10 14,0 14,6 14,7 17,2 18,5 100 | 6 6,9 10 16,2 16,9 17,0 19,9 21,5 100 | 10 10,5 10 24,9 26,0 26,2 20,6 33,0 100 | 10 11,5 10 27,1 28,2 28,4 33,2 35,8 100 |
Т а б л и ц а 32
Ограничитель перенапряжения ОПН-Т
| Параметр | Тип ограничителя | |||||
| ОПН-Т/TEL 6/6,0 | ОПН-Т/TEL 6/6,9 | ОПН-Т/TEL 6/7,6 | ОПН-Т/TEL 10/10,5 | ОПН-Т/TEL 10/11,5 | ОПН-Т/TEL 10/12,7 | |
| Класс напряжения сети, кВ Наибольшее рабочее длительно допустимое напряжение, кВ Номинальный разрядный ток при импульсе 8/20 мкс, кА Остающееся напряжение на ОПН-Т, кВ, не более, при импульсе тока амплитудой: 30/60 мкс, 250 А 30/60 мкс, 500 А 8/20 мкс, 500 А 8/20 мкс, 5000 А 8/20 мкс, 10000 А Максимальная амплитуда импульса тока 4/10 мкс, кА | 6 6,0 10 14,0 14,6 14,7 17,2 18,5 100 | 6 6,9 10 16,2 16,9 17,0 19,9 21,5 100 | 6 7,6 10 17,7 18,5 18,6 21,8 23,6 100 | 10 10,5 10 24,9 26,0 26,2 30,6 33,0 100 | 10 11,5 10 27,1 28,2 28,4 33,2 35,8 100 | 10 12,7 10 30,0 31,2 31,5 36,8 39,6 100 |
|
|
|
Таблица 33
Ограничитель перенапряжения ОПН-У/TEL
|
| Параметр | Тип ограничителя | ||||||||||
| ОПН-У/TEL 110/73 | ОПН-У/TEL 110/77 | ОПН-У/TEL 110/84 | ОПН-У/TEL 220/146 | ОПН-У/TEL 220/154 | ОПН-У/TEL 220/168 | ОПН-У/TEL 27/30,0 | ОПН-У/TEL 27/33,0 | ОПН-У/TEL 35/38,5 | ОПН-У/TEL 35/40,5 | ОПН-У/TEL 35/42,0 | ||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | |
| Класс напряжения сети, кВ Наибольшее рабочее длительно допустимое напряжение, кВ Номинальный разрядный ток при импульсе 8/20 мкс, кА | 110 73 10 | 110 77 10 | 110 84 10 | 220 146 10 | 220 154 10 | 220 168 10 | 27 30,0 10 | 27 33,0 10 | 35 38,5 10 | 35 40,5 10 | 35 42,0 10 | |
|
|
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
| Остающееся напряжение на ОПН-У, кВ, не более, при импульсе тока амплитудой: 30/60 мкс, 250 А 30/60 мкс, 500 А 8/20 мкс, 500 А 8/20 мкс, 5000 А 8/20 мкс, 10000 А 8/20 мкс, 20000 А Максимальная амплитуда импульса тока 4/10 мкс, кА | 178 183 185 218 233 251 100 | 186 193 195 230 245 264 100 | 203 211 213 251 269 289 100 | 356 366 370 436 466 502 100 | 372 386 390 460 492 528 100 | 406 422 426 502 538 580 100 | 72 75 76 90 97 - 100 | 80 83 84 99 107 - 100 | 91,5 95 96 113 122 - 100 | 96 100 101 118 128 - 100 | 100 104 105 123 133 - 100 |
|
|
|
Ограничители 6 - 10 кВ исполнения УХЛ2 состоят из колонки металлооксидных резисторов, которая вместе с контактными фланцами запрессовывается в корпус из полимерного термоусаживающего материала, обеспечивающего механическую прочность, герметичность и изоляционные свойства готового изделия.
Ограничители 6 - 10 кВ исполнения УХЛ1 имеют аналогичную конструкцию, отличающуюся лишь тем, что на твердый полимерный корпус наклеивается ребристая оболочка из кремнийорганической резины для увеличения длины пути утечки и защиты ОПН от внешних климатических воздействий.
Ограничители 27,5 - 220 кВ состоят из высокопрочной стеклопластиковой трубы, в которую устанавливаются колонки резисторов, запрессованные заранее в твердую полимерную оболочку. На трубу монтируются алюминиевые фланцы и наклеиваются кольца с ребрами из кремнийорганической резины.
Стеклопластиковая труба имеет герметичные по конструкции выхлопные клапаны, обеспечивающие взрывобезопасность ОПН. Высокая нелинейность варисторов определяет чрезвычайно малый ток, протекающий через ОПН при наибольшем допустимом напряжении (менее 1 мА), что позволяет ОПН неограниченно долго находиться под рабочим напряжением сети. По этой причине отсутствует необходимость устройства в ОПН искровых промежутков. Уровень ограничения перенапряжения определяется только вольт-амперной характеристикой ОПН. При возникновении в сети волн перенапряжения ток через ОПН резко увеличивается (до 5 - 10 кА) и снижает напряжение на защищаемом оборудовании. После воздействия грозового или коммутационного импульса ОПН возвращается в исходное состояние.
Типовое обозначение ограничителя ОПН-Х/TEL Х/Х УХЛ Х. расшифровывается следующим образом: О – ограничитель; П – перенапряжения; Н – нелинейный; Х – тип ограничителя; TEL – наименование серии; Х - класс напряжения серии; Х – длительно допустимое рабочее напряжение; УХЛ – климатическое исполнение по ГОСТ 15150; Х – категория размещения по ГОСТ 15150.
|
|
|
Ограничители перенапряжения ОПН-РС предназначены для защиты воздушных электрических сетей 6 – 10 кВ от грозового перенапряжения и используются для замены вентильных разрядников типа РВО.
Ограничители перенапряжения ОПН-КР предназначены для защиты двигательной и трансформаторной нагрузки в промышленных сетях от коммутационного перенапряжения. Места установки - линейный отсек ячеек КРУ, входные зажимы двигателей, около т
рансформаторов.
Ограничители перенапряжения ОПН-КС на 6 и 10 кВ предназначены для защиты от грозового и коммутационного перенапряжения кабельных сетей. Места установки - линейный отсек ячеек КРУ, входные зажимы двигателей, около трансформаторов.
Ограничители ОПН-КС имеют большую пропускную способность по сравнению с ОПН-КР, поэтому их использование предпочтительней в сетях с большими значениями емкостного тока и длительным временем существования однофазных замыканий на землю.
Ограничители перенапряжения ОПН-Т и ОПН-У аналогичны ОПН-КС, но могут использоваться в наружных установках. Предназначены для защиты от грозового и коммутационного перенапряжения воздушных электрических сетей 27 – 220 кВ.
Возможность использования ОПН фирмы «Таврида-электрик» в настоящее время рассматривается Департаментом электрификации и электроснабжения МПС РФ. Ряд изделий проходит опытную эксплуатацию в устройствах электроснабжения.
4. приборы КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА И учета
электрической энергии
В настоящее время отечественными фирмами освоено производство множества приборов контроля и анализа показателей качества электрической энергии (ПКЭ). Наиболее распространенными из них являются следующие:
измерительно-вычислительный комплекс (ИВК) «Омск»;
серия приборов типа ЭРИС-КЭ (модификации 02 – 06);
измеритель ПКЭ типа РЕСУРС-UF;
прибор контроля ПКЭ типа ППКЭ-1-50;
анализатор качества электроэнергии (КЭ) типа АПКЭ-1;
регистратор напряжений и токов ПАРМА РК6.05.
Наибольший практический интерес представляют ИВК «Омск» и серия приборов типа ЭРИС-КЭ и РЕСУРС-UF.
|
|
|
Серия типа ЭРИС-КЭ состоит из приборов, имеющих следующие назначение и функциональные возможности:
ЭРИС-КЭ.02 - комплексный анализ ПКЭ, проведение сертификации электрической энергии и исследование электромагнитной совместимости, определение источников искажений. Измеряет все ПКЭ, установленные ГОСТ 13109-97;
ЭРИС-КЭ.03 (МКЭ-Мини) – сертификация электроэнергии, измерение всех ПКЭ кроме импульсов, исследование электромагнитной совместимости, анализ аварийных и переходных процессов в режиме цифрового осциллографа, регистрация параметров и графиков режимных характеристик электрической сети (напряжения, тока, мощности);
ЭРИС-КЭ.04 (РКЭ-Регистратор) – энергоаудит, регистрация графиков режимных характеристик электрической сети (напряжения, тока, мощности), измерение всех ПКЭ кроме импульсов и дозы фликера, проверка систем учета на объектах;
ЭРИС-КЭ.05 (ИКЭ-Микро) – экспресс-оценка ПКЭ в двухпроводных сетях 220 В;
ЭРИС-КЭ.06 (СКЭ-Счетчик) – учет активной и реактивной энергии в обоих направлениях, синхронная регистрация ПКЭ, непрерывный расчет фактического вклада потребителя в снижение КЭ.
Номинальные значения измеряемых фазного напряжения равны 220 или 57,7 В, междуфазного - соответственно 380 или 100 В.
Номинальные значения измеряемого тока: для модификаций 02, 05, 06 – 5 А; для модификаций 03, 04 – 2,5; 5,0; 10; 20; 40; 80 и 160 А.
Измерители обеспечивают оценку и хранение следующих характеристик на интервале усреднения:
наибольшие и средние арифметические значения;
наименьшие значения для характеристик, которые могут принимать как положительные, так и отрицательные значения;
верхние и нижние границы интервала, в котором находятся 95 % измеренных значений ПКЭ на завершенном интервале усреднения;
относительное время превышения нормально (Т1) и предельно (Т2) допускаемых значений ПКЭ на интервале усреднения нарастающим итогом.
Интервалы усреднения выбираются из ряда: 0,5; 1; 2; 4; 6; 8 и 12 ч. Приборы имеют защиту от несанкционированного доступа.
Перечень измеряемых характеристик, диапазоны измерений, пределы допустимых погрешностей и принятые интервалы усреднения этих приборов приведены в табл. 34.
Функциональные возможности модификаций измерителей ЭРИС-КЭ приведены в табл. 35.
Т а б л и ц а 34
Характеристики, измеряемые приборами ПКЭ
| 55 | Наименование измеряемой величины | Диапазон измерений | Предел допускаемой основной погрешности | Интервал усреднения, с | |||
| абсолютной | относи- тельной, % | ||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |||
| Установившееся отклонение напряжения δUу, % | От -20 до +20 | ±0,5 | – | 60 | |||
| Размах изменения напряженияδUу, %
| 0,25 – 10 | – | ±8* | – | |||
| Доза фликера Рt | 0,25 – 10 | – | ±5 | – | |||
| Коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения КU, % | 0 – 15 | ±0,1 при КU < 1 % | ±10 при КU > 1 % | 3 | |||
| Коэффициент n - й гармонической составляющейнапряжения для n от 2 до 40 КU(n), % | [(0 – 10) – n ] < 16 [(0 – 5) – n ] < 30 [(0 – 2) – n ] ≥ 30 | ±0,05 при КU(n ) < 1% | ±5 при КU(n ) ≥ 1 % | 3 | |||
| Коэффициент несимметрии напряжений по обратной последовательности К2U, % | 0 – 15 | ±0,3 | – | 3 | |||
| Коэффициент несимметрии напряжений по нулевой последовательности К0U, % | 0 – 15 | ±0,5 | – | 3 | |||
| Отклонение частоты Δf, Гц | ±3 | ±0,03 | – | 20 | |||
| Импульс напряжения Uимп, кВ | грозовой | 1 – 6 | – | ±10 | – | ||
| коммутационный | 1 – 4,5 | – | ±10 | – | |||
| Коэффициент временного перенапряжения КперU | 1,1 – 1,2 | – | ±10 | – | |||
| Длительность временного перенапряжения ΔtперU, с | 0,1 – 60 | ±0,01 | – | – | |||
О к о н ч а н и е т а б л. 34
| 56 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | ||
| Длительность провала напряжения ΔtкU, с | 0,01 – 30 | ±0,01 | – | – | |||
| Действующее значение напряженияU1, В | (0,8 – 1,2)Uном | – | ±0,2* | 3 | |||
| Действующее значение тока I1, А | с ТК | (0 – 1,5)Iном | – | ±1,0* | 3 | ||
| в разрыв цепи | ±0,3* | ||||||
| Коэффициент искажения синусоидальности кривой тока КI, % | с ТК | 0 – 15 | ±1,0 | – | 3 | ||
| в разрыв цепи | ±0,2 | ||||||
| Коэффициент n - й гармонической составляющей тока для n от 2 до 40 КI(n), % | с ТК | [(0 - 1 0) - - n] < 16 [(0 - 5) - n] < 30 [(0 - 2) - n] ≥ 30 | ±1,0 | – | 3 | ||
| в разрыв цепи | ±0,2 | ||||||
| Коэффициент несимметрии токов по обратной последовательности К2I, % | 0 – 15 | ±1,0 | – | 3 | |||
| Коэффициент несимметрии токов по нулевой последовательности К0I, % | 0 – 15 | ±1,0 | – | 3 | |||
| Полная, активная, реактивная мощность с учетом искажений ST, кВ·А; PT, кВт; QT, квар | с ТК | (0,1 – 1,8) Uном Iном | – | ±1,5* | 3 | ||
| в разрыв цепи | ±0,5* | ||||||
| Полная, активная, реактивная мощность по первой гармонике S1, кВ·А; P1, кВт; Q1, квар | с ТК | (0,1 – 1,8)Uном Iном | – | ±1,5* | 3 | ||
| в разрыв цепи | ±0,5* | ||||||
| Активная, реактивная энергия по первой гармонике W1P, кВт·ч; W1Q, квар·ч | – | – | ±0,5 | 3 | |||
* – приведенная погрешность.
Т а б л и ц а 35
Функциональные возможности измерителей ЭРИС-КЭ
| Наименование измеряемой величины | Функциональные возможности модификаций измерителей ЭРИС-КЭ | ||||
| 02 | 03 | 04 | 05 | 06 | |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| Установившееся отклонение напряжения δUу, % | + | + | + | + | + |
| Размах изменения напряженияδUу, % | + | + | + | + | + |
| Доза фликера Рt | + | + | – | – | – |
| Коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения КU, % | + | + | + | + | + |
| Коэффициент n - й гармонической составляющей напряжения для n от 2 до 40 КU(n), % | + | + | 15 гармоник | 15 гар- моник | + |
| Коэффициент несимметрии напряжений по обратной последовательности К2U, % | + | + | + | – | + |
| Коэффициент несимметрии напряжений по нулевой последовательности К0U, % | + | + | + | – | + |
| Отклонение частоты Δf, Гц | + | + | + | + | + |
| Импульс напряжения Uимп, кВ | + | – | – | – | – |
| Коэффициент временного перенапряжения КперU | + | + | + | + | + |
| Длительность временного перенапряжения ΔtперU, с | + | + | + | + | + |
О к о н ч а н и е т а б л. 35 | |||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| Длительность провала напряжения ΔtкU, с | + | + | + | + | + |
| Действующее значение напряженияU1, В | + | + | + | + | + |
| Действующее значение токаI t, А | + | + | + | – | – |
| Коэффициент искажения синусоидальности кривой тока КI, % | + | + | – | – | + |
| Коэффициент n - й гармонической составляющей тока для n от 2 до 40 КIn, % | + | + | – | – | + |
| Коэффициент несимметрии токов по обратной последовательности К2I, % | + | + | – | – | + |
| Коэффициент несимметрии токов по нулевой последовательности К0I, % | + | + | – | – | + |
| Полная, активная, реактивная мощность с учетом искажений ST, кВ·А; PT, кВт; QT, квар | + | + | – | – | + |
| Полная, активная, реактивная мощность по первой гармонике S1, кВ·А; P1, кВт; Q1, квар | + | + | + | – | + |
| Активная, реактивная энергия по первой гармонике W1P, кВт·ч; W(1)Q, квар·ч | – | – | – | – | + |
Близки по своим функциональным возможностям и метрологическим характеристикам к приборам ЭРИС-КЭ приборы типа РЕСУРС-UF и РЕСУРС-UFI. Прибор типа РЕСУРС-UF позволяет измерять параметры напряжения, а РЕСУРС-UFI – параметры напряжения и тока.
Приборы могут работать как в переносном, так и в стационарном режиме, в том числе в составе АСКУЭ.
В качестве переносного варианта наибольшее применение находит ИВК «Омск», представляющий собой автоматизированное рабочее место инженера исследователя или инспектора службы «Энергонадзор».
ИВК «Омск» позволяет
измерять ПКЭ в соответствии с требованиями ГОСТ 13109-97, ток и мощность, начальные фазы высших гармоник напряжения и тока;
определять действительного виновника ухудшения КЭ и его долевой вклад в снижении ПКЭ в данной точке электрической сети;
проводить уникальные экспериментальные исследования в однофазных и трехфазных сетях предприятий и в электроэнергетических системах с возможностью регистрации информации в нескольких точках в реальном масштабе времени;
исследовать и оценивать электромагнитную совместимость различного электрооборудования.
В настоящее время выпускаются многофункциональные микропроцессорные счетчики электрической энергии зарубежных фирм, например типов АЛЬФА Плюс, АЛЬФА А3, однако они позволяют измерять лишь некоторые ПКЭ и не сертифицированы в России в качестве средств измерения ПКЭ.
Наибольшее распространение в настоящее время на железнодорожном транспорте получили счетчики электрической энергии концерна «Энергомера».
Счетчики электрической энергии электронные ЦЭ 6803 В (трехфазные) предназначены для измерения активной энергии в трех- и четырехпроводных электрических цепях переменного тока. Варианты исполнения: непосредственного и трансформаторного включения, одно- и двухтарифные, с механическим и электронным счетным устройством.
Счетчики электрической энергии электронные ЦЭ 6801 и ЦЭ 6811 (трехфазные, однотарифные) предназначены для учета реактивной энергии в трех- и четырехпроводных цепях переменного тока. Основные преимущества счетчиков этих типов:
технологический запас по классу точности;
устойчивость к климатическим, механическим и электромагнитным воздействиям;
малое энергопотребление;
телеметрический импульсный выход;
световой индикатор работы;
защита от хищения электроэнергии;
сертифицированы в России и СНГ;
гарантийный срок - 3 года;
межповерочный интервал - 6 лет;
безопасность при эксплуатации.
Электронный трехфазный образцовый ваттметр - счетчик электрической энергии портативный переносной ЦЭ 6806 П - обладает дополнительными возможностями:
осуществление поверки на месте установки поверяемого счетчика, а также в лабораторных условиях;
отображение на дисплее мощности (в ваттах или варах) или погрешности поверяемого счетчика (в процентах);
автоматизированная обработка информации;
межповерочный интервал - 1 год.
Счетчики электроэнергии электронные многофункциональные повышенной надежности ЦЭ 6822 и ЦЭ 6823 предназначены для измерения активной электроэнергии в трехфазных, трех- и четырехпроводных цепях переменного тока и для организации расчетного учета ее по трем тарифам в восьми временных зонах суток.
Счетчики обеспечивают дифференцированный учет электроэнергии по времени суток, измерение и регистрацию уровней потребляемой мощности в получасовые промежутки суток. К трехфазной сети счетчики подключаются непосредственно или через измерительные трансформаторы тока и напряжения.
Счетчики выполняют следующие функции:
отсчет и вывод на индикацию значения текущего времени (календарный месяц, день, часы и минуты);
ручную коррекцию текущего времени - один раз в сутки;
автоматический переход на зимнее и летнее время;
задание начала восьми зон суточного графика рабочих дней;
учет и индикацию измеренной электроэнергии нарастающим итогом с момента включения счетчика;
раздельный трехтарифный учет и индикацию измеренной электроэнергии за текущий и два прошедших месяца в часы льготных тарифов, пиковых нагрузок, всего за месяц;
задание коэффициентов трансформации трансформаторов тока и напряжения; выходных, праздничных дней и их тарифов;
индикацию действующего тарифа;
фиксацию 20 последних корректировок памяти счетчика и текущего времени;
автоматическую суточную коррекцию хода часов при наличии напряжения в параллельных цепях счетчика;
сохранность хода часов в течение года при отсутствии фазного напряжения, а учетной информации - неограниченное количество времени;
обмен информацией с внешними устройствами обработки данных через оптический порт с помощью устройства считывания и программирования счетчиков УСП 6800 и интерфейсов ИРПС или К8 485;
учет и регистрацию суточных максимумов мощностей раздельно в зонах пиковых нагрузок энергосистем за текущий месяц и два прошедших месяца;
учет и регистрацию суточных максимумов мощности за текущий месяц и два прошедших месяца со временем и датой фиксации максимумов;
индикацию суточных максимумов мощности за прошедший месяц со временем и датой фиксации максимумов;
регистрацию суточного графика получасовых мощностей за текущие сутки и двое прошедших суток;
измерение, учет и индикацию мощности и энергии в двух направлениях;
автоматическую самодиагностику с выдачей результатов.
Технические характеристики счетчиков электроэнергии приведены в табл. 36.
Многофункциональные микропроцессорные счетчики электроэнергии серии ЕвроАЛЬФА предназначены для использования в составе автоматизированных систем контроля, управления и учета электроэнергии и служат для измерения активной и реактивной энергии и мощности в режиме многотарифности, учета потребления и сбыта электроэнергии, контроля и управления энергопотреблением.
Счетчики ЕвроАЛЬФА используются предприятиями энергосистем, промышленности, транспорта, мелкомоторными и бытовыми потребителями. Параметры счетчиков электроэнергии серии ЕвроАЛЬФА приведены в табл. 37.
|
|
|
|
