Дуговая защита в КРУ-6(10) кВ

Дуговая защита (ДГЗ) рассматривается как дополнительная к релейной защите, поскольку работает на неэлектрическом принципе. Для ее выполнения в отсеках выключателей и шин устанавливают соответствующие датчики, например, клапанного (реагируют на повышение давления в отсеке КРУ при появлении электрической дуги) или светового (реагируют на световой поток электрической дуги) типа.

Клапанные дгз отличаются простотой исполнения, эксплуатации и небольшой стоимостью. Их недостаток возможность отказа при небольших токах КЗ из-за недостаточного давления. Например, при установке в ячейках КРУ типа К37, К59, К104 клапанная защита надежно работает при токах более 3 кА.

Рис. 1 — Клапана разгрузки в шкафу С-410 (вид шкафа сверху)

• 1 – клапан разгрузки отсека кабельных присоединений;
• 2 – клапан разгрузки отсека сборных шин;
• 3 – клапан разгрузки отсека выключателя;
• 4 – каркас шкафа КРУ;
• 5 – пластиковое болтовое соединение;
• 6 – стальное болтовое соединение;

Положение клапанов сигнализируется с помощью конечных выключателей (рис. 2).

Световые дгз с фототиристорными датчиками (фототиристорная дгз) более чувствительны (несколько сот ампер) и обладают большим быстродействием. Их недостатки — ограниченный обзор пространства, сложность организации контроля исправности фототиристоров, возможность ложной работы из-за токов утечки при параллельном соединении фототиристоров и от посторонних источников света.

Рис.2 — Крепление фототиристора (а), расположение фототиристоров в шкафу (б)

• 1 – Радиатор фототиристора;
• 2 — фототиристор;
• 3 – перегородка шкафа;
• 4 – Конечные выключатели;
• 5 – фототиристоры;

Световые дгз с волоконно-оптическими датчиками (волоконно-оптическая дгз) так же эффективны, как и фототиристорные, лишены их недостатков, однако они существенно дороже клапанных. В настоящее время многие ведущие мировые производители перешли на выпуск волоконно-оптических защит, хотя ряд фирм продолжает выпуск КРУ с клапанными защитами (например, Schneider Electric, КРУ серии MCset).

Рис.3 – Расположение оптоволоконных датчиков дуговой защиты Орион-ДЗ в ячейке К-129

Из дискуссий по поводу преимуществ и недостатков клапанных, фототиристорных и волоконно-оптических дгз можно сделать следующий вывод: дуговую защиту нужно применять обязательно, причем при токах КЗ более 3 кА можно применять дгз любого типа. Для предотвращения ложных срабатываний дгз выполняют с блокировкой по току ввода или по напряжению на секции. Дуговая защита действует на отключение всех источников питания, в том числе генераторов и СД. Раньше применяли схемы, в которых при замыканиях в ячейке какого-либо присоединения отключали только выключатель этой ячейки, однако опыт эксплуатации показал неэффективность такого отключения — ионизированные газы, просачиваясь на шины КРУ, вызывали повторные замыкания. Кроме того, дуга может гореть на выводах выключателя со стороны шин, и его отключение не локализует КЗ. Поэтому современные дгз действуют, как и ДЗШ, на отключение вводных и секционных выключателей и выключателей генераторов и СД секции.

Также можно посмотреть видео-обучение о дуговой защите.