Высокого напряжения в ЭТУ

Первичная цепь каждой электротермической установки напряжением выше 1 кВ должна содержать, в соответствии с ПУЭ, на вводе разъединитель (отделитель, разъемное контактное соединение КРУ) и либо один выключатель оперативно-защитного назначения (рис. 7.8, а, б),либо два – один оперативный, другой защитный (рис. 7.8, в-е)[6].

Оперативные печные выключатели должны выполнять оперативные функции – включение и отключение электротермического оборудования, обусловленные эксплуатационными режимами работы. В то же время на них могут возлагаться некоторые защитные функции, например срабатывание от газовой защиты трансформатора или защиты от перегрузки при эксплуатационных КЗ. Оперативно-защитные выключатели в ЭТУ должны выполнять операции включения и отключения установок, обусловленные эксплуатационными особенностями его работы, и защиту от КЗ и ненормальных режимов.

Рис. 7.8. Схемы ЭТУ с различными вариантами установки выключателей

Функцией защитных выключателей является защита электрической цепи ЭТУ от КЗ и ненормальных режимов. Защитные выключатели могут предусматриваться либо на каждую ЭТУ, либо на группу установок, выключателей может быть один или два (присоединяемые параллельно и работающие раздельно). Количество установок в группе определяется мощностью ЭТУ и принятой схемой присоединения к электрическим сетям общего назначения (рис. 7.8, г, д).

Печные выключатели, за некоторым исключением, выполняют коммутационные операции, в том числе и под нагрузкой, значительно чаще, чем аналогичные выключатели общего назначения. По ПУЭ в электрических цепях с числом коммутационных операций пять и более циклов В-О в сутки должны применяться специальные выключатели, обладающие повышенной механической и электрической износостойкостью (ГОСТ 18397-86). Это, как правило, выключатели с гашением дуги электромагнитным дутьем, воздушные или вакуумные. В электрических цепях 6…35 кВ с частыми коммутационными операциями допускается в качестве оперативно-защитных и оперативных применять маломасляные выключатели с повышенной механической износостойкостью при условии, что ими до 50 раз в сутки отключаются только токи, не превышающие 10% их номинального значения, или в среднем не чаще 15 раз в сутки отключаются номинальные токи.

Допускается применять в качестве оперативных выключатели с пониженной электродинамической стойкостью (например, вакуумные), не способные выдержать без повреждения сквозные токи КЗ, при условии осуществления мероприятий, снижающих вероятность КЗ в электрической цепи между оперативным выключателем и источником питания. Дополнительным условием является исключение опасности для обслуживающего персонала или возникновения пожара, взрыва в РУ при повреждении выключателя.

При применении в качестве оперативно-защитных воздушных выключателей в цепях напряжением 35 кВ и выше следует проверять, способны ли выключатели отключать токи КЗ при расчетной частоте восстанавливающегося напряжения. Если выключатель такой способностью не обладает, следует ограничивать его назначение оперативными функциями.

При отключении цепей ЭТУ воздушными и вакуумными выключателями могут возникать существенные коммутационные перенапряжения, поэтому необходимо устанавливать за выключателем (по ходу потока энергии) и на шинах, к которым подключен выключатель, разрядники для защиты обмоток ВН электропечного трансформатора и других электроприемников от перенапряжения (рис. 7.8, г). Такие выключатели рекомендуется устанавливать вблизи печных трансформаторов, чтобы коммутационные перенапряжения были наименьшими. Оперативные и оперативно-защитные выключатели разрешается устанавливать как на печных подстанциях, так и в цеховых (заводских) РУ. Выключатели, которые по отношению к ЭТУ выполняют только защитные функции, на печных подстанциях не ставятся.

В ЭТУ актуальным является резервирование печных выключателей как наименее надежных элементов. Их контактную часть приходится ремонтировать в 5…20 раз чаще, чем механическую. Поэтому широкое распространение получили КРУ с запасными выкатными тележками, количество которых определяется числом действующих выключателей и режимом их работы.

При стационарно установленных выключателях со значительным числом коммутаций и больших мощностях рекомендуется ставить два выключателя на одну установку, работающих поочередно (рис. 7.8, ж, з). При менее тяжелых условиях возможно на группу из трех – пяти печей иметь один резервный выключатель, подсоединенный через обходную систему шин (рис. 7.8, б).