Как выбрать предохранитель для трансформатора


Защита трансформаторов 6 и 10 кВ плавкими предохранителями

Страница 8 из 24

3-3. Защита трансформаторов 6 и 10 кВ плавкими предохранителями типа ПК
Основные условия выбора предохранителей. Плавкий предохранитель должен отвечать следующим основным условиям.
Номинальное напряжение предохранителей и их плавких вставок должно быть равно номинальному напряжению сети:
(3-3)
Плавкие предохранители в СССР выпускаются на номинальные напряжения, соответствующие ГОСТ 721—77, в том числе на 6; 10; 20; 35; 110 кВ. Номинальное напряжение указывается в наименовании предохранителя, например ПК-6, ПК-10, ПСН-10, ПСН-35 и т. п.
Установка предохранителя, предназначенного для сети более низкого напряжения, т. е. создание условия Uном пр < Uном. с не допускается во избежание к.з. из-за перекрытия изоляции предохранителя. Наряду с этим не допускается без специального указания завода-изготовителя применение предохранителя в сетях с меньшим номинальным напряжением из-за опасности возникновения перенапряжений при отключении к. з.
Номинальный ток отключения выбранного предохранителя должен быть равен или больше максимального значения тока к. з. в месте установки предохранителя:
(3-4)
Применительно к силовым трансформаторам ток /к. макс рассчитывается для трехфазного к. з. на выводах высшего напряжения трансформатора, т. е. там, где установлены плавкие предохранители. При этом режим питающей системы принимается максимальным, что соответствует наименьшему сопротивлению питающей системы до места подключения рассматриваемого трансформатора. Следует учитывать также подпитку места к. з. электродвигателями, включенными на той же секции, что и рассматриваемый трансформатор.
Номинальные токи отключения указаны в ГОСТ и заводских информациях. Предохранители напряжением свыше 1000 В выпускаются с номинальным током отключения от 2,5 до 40 кА (ГОСТ 2213—70). (Прежнее наименование номинального тока отключения — предельно отключаемый ток.)

Рис. 3-7. Выбор номинального тока плавкой вставки для предохранителей на сторонах ВН и НН понижающего трансформатора 10(6)/0,4 кВ
Номинальный ток плавкой вставки /ном. вс для предохранителей, защищающих трансформаторы 6 и 10 кВ со стороны высшего напряжения, выбирается в соответствии с директивными указаниями [14] равным примерно двукратному номинальному току трансформатора:
(3-5)
При этом условии обеспечивается несрабатывание предохранителя при возможных перегрузках трансформатора, при бросках тока намагничивания во время включения трансформатора под напряжение, а также, как правило, обеспечивается селективность с предохранителями, установленными на стороне низшего напряжения этого же трансформатора и выбранными по условию /ном. ВС ^ я# /ном.тр (рис. 3-7). Таким образом кратность номинального тока вставки предохранителя на стороне ВН относительно номинального тока вставки предохранителя на стороне НН (токи приведены к напряжению одной и той же стороны трансформатора), должна быть равна примерно двум, а если возможно, то и больше [14].
При таком выборе /ном. вс предохранители на стороне НН защищают трансформатор от перегрузок, а сеть НН — от к. з. Предохранители на стороне ВН предназначаются только для защиты трансформатора от к. з. на выводах ВН и от повреждений внутри трансформатора [14].
Предохранители с плавкой вставкой, выбранной по условию (3-5), обеспечивают отключение трансформатора при любых значениях тока к. з. за время, меньшее, чем допустимо по условию термической стойкости трансформатора (1-1).
Рекомендуемые в соответствии с [14] значения номинальных токов плавких вставок предохранителей, защищающих силовые трансформаторы, приведены в табл. 3-1.
Номинальный ток предохранителя необходимо выбирать равным номинальному току плавкой вставки:
(3-6)
Проверка селективности между предохранителями на стороне ВН и защитными аппаратами на стороне НН трансформатора.

Рекомендуемые значения номинальных токов плавких вставок 1ном вс предохранителей для трехфазных силовых трансформаторов
6/0,4 и 10/0,4 кВ

 

Номинальный ток, А

Мощность трансформатора, кВ* А

трансформатора на стороне

плавкой вставки на стороне

0,4 кВ

6 кВ

10 кВ

0,4 кВ

6 кВ

10 кВ

25

36

2,40

1,44

40

8

5

40

58

3,83

2,30

60

10

8

63

91

6,05

3,64

100

16

10

100

145

9,60

5,80

150

20

16

160

231

15,4

9,25

250

32

20

250

360

24,0

14,40

400

50

40

400

580

38,3

23,10

600

80

50

630

910

60,5

36,4

1000

160

80

Примечание Предполагается, что на стороне 0,4 кВ применены предохранители типа ПН-2, на стороне 6 кВ—типа ПК-6, на стороне 10 кВ—типа ПК-10.
Возможны три варианта выполнения защиты на стороне 0,4 кВ рассматриваемых трансформаторов: плавкими предохранителями; автоматами с мгновенным действием; селективными автоматами (с выдержкой времени).
Для проверки селективности между последовательно включенными предохранителями разных типов необходимо сопоставить их защитные характеристики во всем диапазоне токов, возможных при перегрузках и коротких замыканиях. Сопоставление производится следующим образом. Для нескольких значений токов / определяются по защитным характеристикам соответствующие значения времени плавления /Пл. Защитные характеристики предохранителей типа ПК даны на рис. 3-2. Защитные характеристики низковольтных предохранителей типа ПН-2 показаны на рис. 3-8. При определении tпл токи / должны быть приведены к номинальному напряжению своей стороны. Затем сравниваются найденные значения tun предохранителей сторон ВН и НН (/плвя и /пл нн) для каждого из соответствующих значений токов: 1вн и Iнн.
Селективность между предохранителями обеспечивается, если значения и^вн при всех токах оказываются по крайней мере в 3 раза большими, чем Ълнн [15], т. е. соблюдается условие:

Условие (3-7) учитывает возможные значительные разбросы защитных характеристик существующих предохранителей.

Рис. 3-8. Защитные характеристики предохранителей типа ПН-2
Проделаем такую проверку для трансформатора 10/0,4 кВ мощностью 250 кВ-А. Из табл. 3-1 находим рекомендуемые значения: /ном. вс = 40 А — для ПК-10 и /ном. вс — 400 А — для ПН-2. Одновременно проверим селективность предохранителя ПК-10 с /ном. вс = 32 А, которая рекомендовалась до 1976 г., т. е. до выпуска нового каталога предохранителей типа ПК- Расчеты сведены в табл. 3-2.
Значения <пл вн и или нн определялись по соответствующим защитным характеристикам рис. 3-2 и 3-8.
Из табл. 3-2 видно, что при /ном. вс=32 А не выполняется условие селективности (3-7), и поэтому в табл.
1 для трансформаторов этой мощности рекомендуется  /ном. вс = 40 А, что не противоречит директивным указаниям [14].
Следует обратить внимание на то, что защитные характеристики предохранителей типа ПК, изданные в 1976 г., существенно отличаются от ранее изданных характеристик (1967 г.), приведенных в существующей литературе [5, 11]. Основное отличие состоит в том, что характеристики, изданные в 1976 г., идут значительно более круто. Для примера на рис 3-9 показана часть защитных характеристик предохранителей ПК-10 для /ном. вс = 30 А (каталог 1967 г.) и для /НОм. вс = = 32 А (каталог 1976 г.) Штриховой линией показана защитная
Таблица 3-2
Пример проверки селективности плавких предохранителей ПК-10 и ПН-2 для трансформатора 10/0,4 кВ, 250 кВ - А

характеристика для /ном. вс — 40 А (каталог 1976 г.). Сравнивая характеристики токов 30 и 32 А, можно определить, что при характерном значении tnn = 5 с значение тока / было равно примерно 165 А, а теперь —примерно 105 А. Наряду с этим снизилось значение /пл при больших кратностях тока. Например, при / = 300 А или Ю/ном. вс было tnn « 0,4 с (по характеристике для тока 30 А), а при / = 320 А оказывается /пл«0,1 с (по характеристике для тока 32 А). Очевидно, что при более крутых характеристиках (каталог 1976 г.) труднее обеспечить селективность предохранителей ПК с защитными аппаратами на стороне НН трансформатора, но зато облегчается выполнение селективной настройки релейной защиты питающей линии по отношению к предохранителям ПК на стороне ВН трансформаторов [5, 11].

Рис. 3-10. Схема двухтрансформаторной подстанции 10(6)/0,4 кВ с АВР на секционном автоматическом выключателе (САВ)


Рис. 3-9. Сравнение защитных характеристик предохранителей типа ПК-10 (каталоги 1967 и 1976 гг.)
При установке на стороне 0,4 кВ трансформатора автоматического выключателя (автомата) мгновенного действия, например типа А-3100 или АП-50 с временем - отключения t0 ^ 0,035 с, селективность между предохранителями типа ПК С /ном. вс, принятыми по табл. 3-1, и этими автоматами обеспечивается даже при максимально возможных токах к.з. за трансформатором.
При установке на стороне 0,4 кВ трансформатора селективного автомата, например типа АВМ, минимальное время действия которого составляет 0,25 с, требуется индивидуальная проверка селективности между предохранителями ПК на стороне ВН и автоматами на стороне НН. Проверка должна производиться путем сопоставления их защитных характеристик при всех реально возможных значениях тока к. з. за трансформатором, поскольку время срабатывания селективных автоматов, так же как и у предохранителей, зависит от значения тока к. з.
Особенно важно обеспечить селективность между предохранителями ПК и автоматами 0,4 кВ на двухтрансформаторных подстанциях (рис. 3-10). Типовые подстанции с предохранителями ПК-6 или ПК-10 выполняются с двумя трансформаторами мощностью по 400 или 630 кВ-А. Если вести расчет по металлическому трехфазному к. з., оказывается, что предохранитель ПК с / ном.вс — 80 А на трансформаторе 630 кВ-А расплавится за 0,4 с, а предохранитель с /ном. вс = 50 А на трансформаторе 400 кВ-А — за 0,2 с. При этом очевидно, что не может быть обеспечена селективность не только с селективным автоматом на вводе 0,4 кВ своего трансформатора, но даже с секционным автоматом САВ. В этом случае возможно либо не применять предохранители на стороне ВН, либо не считаться с малой вероятностью металлического трехфазного к.з. на секции 0,4 кВ, а расчет вести по к.з. через переходное сопротивление (§ 2-6). Тогда, например, для трансформатора 630 кВ-А получится « 1,5 с, что обеспечит селективность между предохранителем и селективным автоматом.
Проверка селективности между релейной защитой питающей линии и плавкими предохранителями трансформаторов подробно рассмотрена в работе [5].
В заключение следует напомнить директивные указания [14], в которых говорится о том, что при неоднократном перегорании правильно выбранных предохранителей из-за перегрузки трансформатора ни в коем случае нельзя заменять их предохранителями на больший номинальный ток, а необходимо» принимать меры к разгрузке трансформатора или к замене его трансформатором большей мощности. При замене трансформаторов необходимо одновременно производить замену предохранителей в соответствии с мощностью вновь устанавливаемого трансформатора. Дежурный и ремонтный персонал должен быть обеспечен таблицами, в которых указаны номинальные токи плавких вставок для всех установленных трансформаторов, а также достаточным количеством запасных калиброванных предохранителей и калиброванных плавких вставок.

leg.co.ua

Для любителей предохранителей | Проект РЗА

Многие типы трансформаторов защищаются сегодня предохранителями. Это ТНы, небольшие ТСНы и даже силовые трансформаторы 6(10)/0,4 кВ малой мощности. Дешево, сердито и не нужно ничего настраивать.

Сегодня я предлагаю вам рассмотреть последствия установки предохранителя на масляный силовой трансформатор 6/0,4 кВ, в части получаемых защитных характеристик (чувствительность и время отключения). Обещаю, будет интересно!

Возьмем для примера ТП 6/0,4 кВ с трансформаторами 400 кВА. Соединение обмоток естественно D/Yo. Защищать предохранителями трансы Y/Yo – это уже из разряда невероятного, и, вроде, таким никто не занимается.

Стандартный уровень тока трехфазного короткого замыкания на шинах 6 кВ таких ТП составляет обычно 8-12 кА. Для расчета примем 10 кА.

Разделять токи на минимальный и максимальный режимы не будем потому, что это не сильно влияет на уровень токов КЗ на стороне 0,4 кВ, особенно за такими маломощными трансформаторами. Среднее напряжение сети 6,3 кВ.

Расчетная схема приведена на Рис.1

Рис. 1

Теперь давайте рассмотрим наиболее интересные моменты, касающиеся предохранителей

1. Времена отключения коротких замыканий

Найдем номинальный ток трансформатора на стороне 6,3 кВ

Согласно [1, стр.49] номинальный ток предохранителя 6,3 кВ принимается примерно равным 2*Iном.т

Принимаем предохранитель ПКТ-6-80, с номинальным током 80А. Его характеристику возьмем из [2, стр. 335]

Теперь найдем минимальный ток короткого замыкания на шинах 0,4 кВ (конец зоны защиты для ПКТ-6-80), чтобы проверить время отключения предохранителя. Для этого сначала рассчитаем сопротивления схемы.

1. Сопротивление системы

2. Сопротивление трансформатора

3. Отношение сопротивления системы к сопротивлению трансформатора

С точки зрения проверки чувствительности защиты/времени действия предохранителя критическим является ток однофазного КЗ на выводах 0,4 кВ трансформатора. Найдем этот ток для по кривым из [3, Приложение, Рис. П1]

Помня про наше соотношение Хс/Хт получаем минимальные токи КЗ через предохранитель (приведенный на сторону 6,3 кВ).

Металлический однофазный ток КЗ:

Дуговой однофазный ток КЗ:

Коэффициент 0,58 появляется из-за искажения тока КЗ при трансформации со стороны 0,4 на 6,3 кВ через обмотки D/Yo (см. видео по защитам трансформатора)

Ну, и наконец, получаем время отключения этих коротких замыканий по кривой ПКТ-6-80 (см. выше)

Время отключения металлического КЗ — 1,3 с

Время отключения дугового КЗ — 7 с

Если вспомнить, что на стороне 0,4 кВ практически не бывает металлических КЗ (все через дугу), то время отключения правильно выбранного предохранителя будет около 7 с! При этом ток КЗ в баке ТМГ на стороне 0,4 кВ не такой уж и маленький — 8,3 кА. Для транса это настоящая печалька.

 

2. Защита трансформатора от перегрузки

Максимальный рабочий ток ТМГ-400 с учетом срабатывания АВР на стороне 0,4 кВ (СВ на Рис. 1 включен) примерно равен 1,4*Iном.т

Ток защиты от перегрузки (ступень на отключение) выбирается обычно на 5% больше максимального рабочего тока присоединения

Этот ток меньше номинала ПКТ-6-80, поэтому предохранитель вообще не может осуществлять защиту от перегрузки

 

3. Согласование с вышестоящими защитами.

Предположим наша ТП питается от вышестоящей РП 6 кВ через фидер 1 (см. Рис. 2). На фидере 1 установлена защита с независимой характеристикой.

Рис. 2

Ориентировочные уставки защиты фидера 1:

Так как фидер питает одну ТП, то максимальный рабочий ток фидера можно принять равным максимальному рабочему току трансформатора.

 

Помним, что такая же уставка МТЗ будет у вводного автомата 0,4 кВ потому, что она тоже отстраивается от максимального рабочего тока трансформатора. Для согласования чувствительности защит примем ток защиты фидера на 10% больше.

Стандартное время МТЗ защиты фидера на городских ТП примерно 1 с.

 

Теперь, используя Гридис-КС, построим карту селективности защиты фидера и нашего предохранителя

Рис. 3

Как видно из карты защитные кривые пересекаются, причем при минимальных токах КЗ на стороне 0,4 кВ защита фидера будет работать быстрее, неселективно отключая ТП. Изменить эту ситуацию не получится потому, что для этого нужно двигать кривую защиты фидера «вверх и вправо». Вверх нельзя потому, что там уже стоит защита СВ 6 кВ РП со своими выдержками времени, и их менять нельзя. А вправо не получится потому, что мы перестанем резервировать КЗ за трансформатором (минимальный Кч.рез.=1,2)

Если даже попытаться подобрать зависимую характеристику на фидере, то придется многим пожертвовать. Например, защитой от перегрузки фидера. Она просто исчезнет из-за увеличения начального тока характеристики.

Рис. 4

Например, на Рис. 4 подобрана нормально инверсная характеристика с начальным током 240 А, вместо 85,1 А, иначе полной селективности добиться сложно. Можно конечно попробовать подобрать другой наклон и начальный ток кривой, но из графика видно, что оптимально все равно не получиться.

Есть и еще одна проблема. Как только вы примете на фидере зависимую характеристику защиты, то она перестанет согласовываться с независимой характеристикой СВ и ввода РП.

В итоге получаем, что при использовании предохранителя 6 кВ на практике невозможно добиться полной селективности с вышестоящими защитами. Это тоже не очень хорошо

 

Выводы

1. Предохранитель защищает только от коротких замыканий. Для защиты от перегрузки вам придется искать другие способы (например, вводной автомат 0,4 кВ)

2. Времена отключения токов КЗ в конце зоны защиты (обмотки и выводы НН
трансформатора) у предохранителя очень большие. Это увеличивает объем
повреждения и будет негативно сказываться на сроке службы трансформатора

3. Предохранитель очень сложно согласовать с вышестоящими защитами. Фактически вы всегда будете нарушать условие селективности

4. При несимметричных КЗ на стороне 0,4 кВ через предохранители 6 кВ будут
протекать разные по величине токи. Таким образом, один из предохранителей может сработать раньше остальных и мы получим неполнофазный режим. Данный режим особенно опасен для двигателей.

Так, что, не использовать предохранители для защиты силовых трансформаторов?

Я бы сказал, что лучше не использовать, но это мнение релейщика. Для заказчика предохранители — это способ сэкономить и упростить электроустановку, поэтому он их и применяет и будет применять.

Единственно, что нужно помнить о всех недостатках предохранителей перед
нормальной релейной защитой и не использовать их для ответственных
объектов.

 

Список литературы

  1. «Защита трансформаторов распределительных сетей», М.А. Шабад., 1981 г, Энергоиздат
  2. «Расчеты релейной защиты и автоматики распределительных сетей», М.А. Шабад., 2003 г, ПЭИПК
  3. “Выбор аппаратуры, защит и кабелей в сетях 0,4 кВ”, А.В. Беляев, 1988г., Энергоатомиздат

pro-rza.ru

Выбор плавких предохранителей | Проектирование электроснабжения

В наше время предохранители с плавкими вставками уходят уже в прошлое. В новых проектах предохранители практически не применяют, по крайней мере я не применяю)))  Сегодня речь пойдет о том, на что следует обращать внимание при выборе  плавкой вставки предохранителя.

Для защиты электрических сетей  и электродвигателей могут быть использованы автоматические выключатели либо плавкие предохранители. О достоинствах и недостатках этих двух аппаратов я расскажу в другой раз.

Я не сторонник применения плавких предохранителей, но бывают ситуации, когда нужно выбрать плавкую вставку для предохранителя. В большинстве случаях трудностей возникнуть не должно. Основное условие это то, чтобы номинальный ток плавкой вставки был выше номинального тока защищаемой цепи и напряжение предохранителя совпадало с напряжением сети. Но что делать, если нам необходимо подобрать плавкую вставку предохранителя для защиты двигателя до 1кВ?

Как известно, у двигателей при пуске возникают большие пусковые токи. Если этим пренебречь, то наш предохранитель при пуске сразу перегорит. А этого не должно происходить!

В этом случае нужно руководствоваться п.5.3.56 ПУЭ.

Для электродвигателей с легкими условиями пуска отношение пускового тока электродвигателя к номинальному току плавкой вставки должно быть не более 2,5, а для электродвигателей с тяжелыми условиями пуска (большая длительность разгона, частые пуски и т.п.) это отношение должно быть равным 2,0-1,6.

Например, подберем предохранитель для двигателя (АИР100L2), который нарисован в шапке моего блога. Потребляемый ток 10,8А, Iп/Iн=7,5. Если бы не учитывали пусковой ток, то выбрали бы, например, ППН-33 с плавкой вставкой на 16А. Будем считать, что данный двигатель установлен на системе вентиляции и пуск у данного двигателя будет легким. Поэтому 10,8*7,5=81А – пусковой ток двигателя.

Iп/Iпл.вс.<=2,5

Iпл.вс.=81/2,5=>32,4А

Отсюда следует, чтобы плавкая вставка не перегорела при пуске данного двигателя, номинальный ток предохранителя должен быть более 32,4А, т.е. ППН-33 с плавкой вставкой на 36А.

Ниже представлена таблица рекомендуемых значений номинальных токов плавких предохранителей для защиты силовых трансформаторов 6/0,4 и 10/0,4кВ.

Sт.ном. защищаемого тр-ра, кВА Iном, А
трансформатора на стороне предохранителя на стороне
0,4кВ 6кВ 10кВ 0,4кВ 6кВ 10кВ
25 36 2,4 1,44 40 8 5
40 58 3,83 2,3 60 10 8
63 91 6,05 3,64 100 16 10
100 145 9,6 5,8 150 20 16
160 231 15,4 9,25 250 31,5 20
250 360 24 14,4 400 50 40 (31,5)
400 580 38,3 23,1 600 80 50
630 910 60,5 36,4 1000 160 80

Для любителей жучков привожу таблицу соответствия диаметра медной проволоки и номинального тока плавкой вставки. Здесь вам понадобится штангельциркуль для измерения диаметра проволоки.

Номинальный ток вставки, А Число проволок Диаметр медной проволоки, мм
2 1 0,12
3 1 0,16
6 1 0,25
10 1 0,33
15 1 0,45
20 1 0,5
25 1 0,6
35 1 0,75
40 1 0,8
40 2 0,5
50 1 0,9
70 1 1,1
70 2 0,75
80 1 1,2
80 2 0,8
100 1 1,35
100 2 0,9

 А вы часто применяете предохранители?

Советую почитать:

220blog.ru

Условия выбора плавких предохранителей

В наше время все большей популярностью пользуются автоматические выключатели (АВ) как иностранных так и отечественных производителей, это в первую очередь связано с тем, что у АВ отсутствуют недостатки предохранителей. Но не смотря на все свои недостатки, предохранители все еще активно используются, так как это наиболее дешевый вариант защиты присоединения.

Например у нас на предприятии, если заказчик не возражает, для защиты двигателей мощностью до 100 кВт, применяются разъединитель-предохранитель, учитывая что короткое замыкание не такое частое явление, предохранитель – это очень хорошее решения для защиты присоединения.

В связи с этим, в этой статье я расскажу как нужно правильно выбирать предохранители с плавкими вставками в соответствии с ПУЭ и другой справочной литературой, чтобы Ваши предохранители срабатывали только при ненормальных режимах работы электроприемников.

При выборе предохранителя, должны выполняться условия:

  • номинальное напряжение предохранителя должно соответствовать напряжению сети:

Uном = Uном.сети (1)

  • номинальный ток отключения предохранителя должен быть не меньше максимального тока к.з. в месте установки:

Iном.откл > Iмакс.кз (2)

Условия выбора плавких вставок:

  • ток плавкой вставки должен быть больше максимального тока защищаемого присоединения:

Iн.вс. > Iраб.макс. (3)

  • при защите одиночного асинхронного двигателя, выбирается ток плавкой вставки с учетом пуска двигателя:

Iн.вс. > Iпуск.дв/k (4)

где:

k – коэффициент, принимается равным 2,5 согласно [Л1. с. 124,125], что соответствует ПУЭ пункт 5.3.56, для электродвигателей с короткозамкнутым ротором при небольшой частоте включений и легких условиях пуска (tп=2-2,5 сек.).

Обычно данный коэффициент принимается для двигателей вентиляторов, насосов, главных приводов металлорежущих станков и механизмов с аналогичным режимом работы.

Для двигателей с тяжелыми условия пуска (tп > 10-20 сек.), например для двигателей мешалок, дробилок, центрифуг, шаровых мельниц и т.п. А также для двигателей с большой частотой включений, т.е. для двигателей кранов и других механизмов повторно-кратковременного режима, коэффициент k принимается равным 1,6 – 2.

Для двигателей с фазным ротором коэффициент k принимается равным 0,8 – 1.

При выборе тока плавкой вставке по условию (4), следует учитывать, что с течением времени защитные свойства вставки ухудшаются, из-за этого есть вероятность ложных сгораний плавкой вставке при пусках двигателей. В результате двигатель может вообще не запуститься, либо работать на 2-х фазах, что приводит к перегреву двигателя.

И если не предусмотрена защита от перегрузки, двигатель может выйти из строя.

Решением данной проблемы, является выбор большего тока плавкой вставки, чем по условию (4), если это допустимо по чувствительности к токам КЗ.

При защите сборки, ток плавкой вставки выбирают по трем условиям:

  • по наибольшему длительному току:
  • при полной нагрузке сборки и пуске наиболее мощного двигателя:
  • при самозапуске двигателей:

где:
k – коэффициент, учитывающий условия пуска двигателя;

— сумма пусковых токов самозапускающих двигателей;

— сумма максимальных рабочих токов электроприемников, кроме двигателя с наибольшим пусковым током Iпуск.макс.;

Для проверки надежного срабатывания предохранителя в конце защищаемой линии, нужно выполнить на кратность тока кз и учитывать время отключения.

В справочной литературе, Вы можете встретить такое утверждение, что для надежного и быстрого перегорания плавкой вставки, требуется чтобы при КЗ в конце защищаемой линии обеспечивалась необходимая кратность тока короткого замыкания, т.е отношение тока короткого замыкания Iкз к номинальному току плавкой вставки Iн.вс.

Данное условие было взято, еще со старого ПУЭ образца 1986 г пункт 1.7.79 ( для невзрывоопасной среды: kкз = Iкз/Iн.вс (kкз >3), данный пункт в ПУЭ 7-издания был изменен, и теперь нужно учитывать время отключения в системе TN, согласно таблицы 1.7.1.

Для взрывоопасной среды, согласно ПУЭ 7-издание пункт 7.3.139, должно выполнятся условие кратности тока кз: kкз = Iкз/Iн.вс (kкз >4). Данный пункт остался без изменения, если сравнивать с ПУЭ 1986 г, что весьма странно, если учитывать что изменился пункт 1.7.79.

Если Вам неизвестны значения пусковых токов двигателя, то в порядке исключений, можно выбрать номинальные токи плавких вставок для двигателей мощность до 100 кВт и частотой пусков не более 10-15 в час следующим образом [Л2. с. 15]:

  • при Uн.сети = 500 В Iн.вс = 4,5*Рн;
  • при Uн.сети = 380 В Iн.вс = 6*Рн;
  • при Uн.сети = 220 В Iн.вс = 10,5*Рн.

После того как Вы выбрали предохранитель, нужно выполнить проверку селективности (избирательности) последовательно включенных между собой предохранителей с учетом защитных характеристик.

Это означает, что при коротком замыкании должна перегореть только та плавка вставка и того предохранителя, который находиться ближе всего к месту повреждения. Как показывает практика, для обеспечения селективности между двумя последовательно включенными предохранителями. Нужно чтобы предохранители между собой отличались на две ступени по шкале номинальных токов. При этом вставки, должны иметь одинаковые защитные характеристики, поэтому нужно выбирать предохранители одного типа.

Вот в принципе и все, что Вам нужно знать про выбор плавких предохранителей, если данной информации Вам не достаточно, рекомендую ознакомится с литературой, которую я использовал при написании данной статьи. В следующей статье, я приведу примеры выбора плавких предохранителей для различных электроприемников.

Литература:

1. А.В. Беляев. Выбор аппаратуры, защит и кабелей в сетях 0,4 кВ. Энергоатомиздат, Ленинградское отделение, 1988 г. Выпуск 617.
2. Е.Н. Зимин. Защита асинхронных двигателей до 500 В. 1967 г.
3. Правила устройства электроустановок (ПУЭ). Седьмое издание. 2008г.

raschet.info

Защита с трансформаторов предохранителями на стороне 10 кВ (Страница 1) — Релейная защита и автоматика трансформаторов, реакторов и автотрансформаторов — Советы бывалого релейщика

evdbor пишет:

В руках сейчас держу проект, где трансформатор ТСЗ-1600/10 защищен предохранителями 100А.
Номинал вставки в этом случае равен номинальному току трансформатора.
Как правило, трансформаторы 1000 кВА и мощнее защищаются выключателями с полноценной РЗА.
Необходимо выдать соответствующие замечания по сему проекту.
Сборник директивных материалов 1978 года в сети не нашел.

Имеются ли более современные нормативные документы по выбору предохранителей ВН, или может быть найдется Сборник 1978 год?
Есть ли в НТД ограничения по мощности трансформатора защищенного предохранителями?

Я думаю найти НТД по выбору предохранителей - предприятие с малой вероятностью успеха. По опыту поиска документов могу сказать - что если документ не выложен в сети - найти его задача трудновыполнимая. Только если повезет и найдется человек с таким "эксклюзивным документом"

Поэтому, я как релейщик, действовал бы другим путем

Я бы написал бы  замечания о неправильном выборе Fu (а в вашем примере он выбран неправильно) и обосновал бы их с помощью других НТД

В частности:

1. Ток на стороне ВН трансформатора 1600 кВА, 10 кВ - I ном ВН = 92, 4 А

2. Сухие трансформаторы (в примере ТСЗ) согласно НТД допускают перегрузку 1.2

НТП ЭПП-94  Проектирование электроснабжения промышленных предприятий

6.4.6. Для сухих трансформаторов предельное значение коэффициента допустимой перегрузки трансформатора следует принимать равным 1,2.

Следовательно по режимы работы возможна (в ходе эксплуатации докинут нагрузку) перегрузка с током 92,4 х 1,2 = 111 А.

3. Возможный ток нагрузки больше номинального тока Fu :  111 > 100 А  - предохранитель сработает ложно (пускай и через значительное время - около 2 часов - кратность 1,1)

4. В замечании написал бы следующее:

"Номинальный   ток   предохранителей   (плавких вставок) выбирается из условий   несрабатывания   при   допустимых перегрузках трансформатора и   при   работе трансформатора   в   режиме   холостого хода (отстройка от бросков тока намагничивания,   которые   в   течение   небольшого   промежутка   времени   могут   в несколько   раз   превосходить   номинальный ток трансформатора)."

Далее привел вы выкладки п. 1-3

далее написал бы фразу:
" Требуется заменить выбранный ранее предохранитель на предохранитель с номинальным током, который не вызовет ложное срабатывание при при   допустимых перегрузках трансформатора и   при   работе трансформатора   в   режиме   холостого ход (отстройка от бросков тока намагничивания). По опыту многолетней эксплуатации трансформаторов 10 кВ при выборе рекомендуется пользоваться следующей таблицей выбора предохранителей: "

Вставил бы таблицу из Шабада

Далее написал бы фразу: "По таблице номинальный ток предохранителя для трансформатора 1600 кВА рекомендуется определить эмпирическим путем с коэффициентом номинального ряда мощностей 1,6. "

ИМХО - я бы действовал таким образом
Предохранитель для Т 1600 кВА должен быть не менее 200 А.

www.rzia.ru

Выбор предохранителя для трансформаторной подстанции

 

При выборе предохранителей нужно соблюдать следующие условия:

  • Предохранитель должен выдержать номинальный ток трансформатора Iнt и возможные перегрузки трансформатора 1,3-1,4 Iнt;
  • Ток включения обычно 8-12 IНt не должен расплавить плавкий элемент быстрее 0,1с;
  • Ток короткого замыкания должен быть меньше максимального тока отключения и ток короткого замыкания должен быть больше минимального тока отключения предохранителя.

Исходя из этих условий и номинальной мощности трансформатора в таблице приведены рекомендуемые значения номинального тока предохранителя.

Номинальная мощность транс-ра (кВА) 6/7,2 кВ 10/12 кВ 20/24 кВ 35/40,5 кВ

Ном. первичный ток

транс-ра (A)

Номинальный

ток пред-ля

Ном. первичный ток

транс-ра (A)

Номинальный

ток пред-ля

Ном. первичный ток

транс-ра (A)

Номинальный

ток пред-ля

Ном. первичный ток

транс-ра (A)

Номинальный

ток пред-ля

6 кВ 7,2 кВ

IFmin

(А)

IFmax

(А)

10 кВ 12 кВ

IFmin

(А)

IFmax

(А)

20 кВ 24 кВ

IFmin

(А)

IFmax

(А)

35 кВ 40,5 кВ

IFmin

(А)

IFmax

(А)

50 4,8 4,1 10 16 2,9 2,4 6 10 1,5 1,2 4 6 0,83 0,77 4 6
75 7,2 6,2 16 20 4,3 3,6 10 16 2,2 1,8 4 6 1,2 1,1 4 6
100 9,6 8,2 25 32 5,8 4,8 10 16 2,9 2,4 6 10 1,7 1,5 6 10
125 12,1 10,3 32 40 7,2 6 16 20 3,6 3,0 6 10 2,1 1,8 6 10
160 15,4 13,2 40 50 9,2 7,7 20 25 4,6 3,8 10 16 2,7 2,4 6 10
200 19,2 16,4 40 50 11,5 9,6 25 32 5,8 4,8 10 16 3,2 2,4 10 16
250 24,1 20,6 50 63 14,4 12 32 40 7,2 6,0 16 20 4,1 3,6 10 16
315 30,3 26 50 63 18,2 15,2 40 50 9,1 7,6 20 25 5,2 4,6 16 20
400 38,5 33 63 80 23 19,2 50 63 11,5 9,6 25 32 6,6 5,8 20 25
500 48,1 41,2 80 100 28,8 24 50 63 14,4 12 32 40 8,2 7,2 20 25
630 60,6 51,9 100 125 36,4 30,3 63 80 18,1 15,2 40 50 10,4 9 25 32
800 76,9 66 100 125 46,2 38,5 80 100 23,1 19,2 50 63 13,2 11,5 40 50
1000 96,2 82,5 125 160 57,7 48,1 100 125 28,8 24,1 50 63 16,5 14,4 50 63

 

www.aksprom.biz

Рекомендации по защите трансформаторов | Проектирование электроснабжения

Для защиты силовых трансформаторов применяют предохранители. При выборе предохранителя необходимо руководствоваться некоторыми рекомендациями, которые я нашел в каталоге КЭАЗ. Уважаю производителей, которые предоставляют подобную информацию для проектировщиков.

Немножко отступлю от темы и расскажу интересный случай.

Лучшие рекомендации

Осенью я был на выставке Energy EXPO 2015. Там присутствовали представители «ИГУР». Если кто не знает, они производят все необходимое для заземления и молниезащиты. Я ничего против их не имею, наоборот даже стараюсь поддерживать белорусского производителя.

Видимо продажи идут плохо и они решили срубить еще «бабосиков» на своем типовом проекте или просто вернуть деньги затраченные на печать и разработку. На выставке мне предложили купить данный типовой проект, разумеется, я отказался, т.к. у меня лишних денег не было, да и чисто из-за принципа я за него не отдал бы и 5  копеек, поскольку считаю, что такие типовые проекты должны даваться проектировщикам совершенно бесплатно. Они же в типовом проекте свое оборудование показывают, а не DKC, Betterman и т.п. Цена типового проекта, насколько я понял: 1000000 (70$). Не такие уж и маленькие деньги.

На этом история не закончилась. Звонят мне недавно представители компании «ИГУР» и опять пытаются впарить  этот типовой проект. Если бы это была информация, без которой невозможно сделать заземление, молниезащиту, то я еще подумал бы… В общем через 3 мин разговора по телефону, мне пообещали выслать данный типовой проект по почте совершенно бесплатно. Я просто начал им угрожать тремя буквами … вы правильно подумали  — это DKC Когда придет типовой проект, сделаю обзор и расскажу, что полезного в нем есть и чем он полезен для проектировщика.

А сейчас продолжим тему.

При выборе предохранителей нужно соблюдать следующие условия:

  1. Предохранитель должен выдержать номинальный ток трансформатора Iнt и возможные перегрузки трансформатора 1,3-1,4 Iнt;
  2. Ток включения обычно 8-12 Iнt не должен расплавить плавкий элемент быстрее 0,1 с;
  3. Ток короткого замыкания должен быть меньше максимального тока отключения и ток короткого замыкания должен быть больше минимального тока отключения предохранителя.

Исходя из этих условий и номинальной мощности трансформатора в таблице приведены рекомендуемые значения номинального тока предохранителя для трансформаторов 6/10кВ:

Рекомендуемый номинальный ток предохранителя для защиты трансформатора


Советую почитать:

220blog.ru

Защита с трансформаторов предохранителями на стороне 10 кВ (Страница 1) — Релейная защита и автоматика трансформаторов, реакторов и автотрансформаторов — Советы бывалого релейщика

evdbor пишет:

В руках сейчас держу проект, где трансформатор ТСЗ-1600/10 защищен предохранителями 100А.
Номинал вставки в этом случае равен номинальному току трансформатора.
Как правило, трансформаторы 1000 кВА и мощнее защищаются выключателями с полноценной РЗА.
Необходимо выдать соответствующие замечания по сему проекту.
Сборник директивных материалов 1978 года в сети не нашел.

Имеются ли более современные нормативные документы по выбору предохранителей ВН, или может быть найдется Сборник 1978 год?
Есть ли в НТД ограничения по мощности трансформатора защищенного предохранителями?

Я думаю найти НТД по выбору предохранителей - предприятие с малой вероятностью успеха. По опыту поиска документов могу сказать - что если документ не выложен в сети - найти его задача трудновыполнимая. Только если повезет и найдется человек с таким "эксклюзивным документом"

Поэтому, я как релейщик, действовал бы другим путем

Я бы написал бы  замечания о неправильном выборе Fu (а в вашем примере он выбран неправильно) и обосновал бы их с помощью других НТД

В частности:

1. Ток на стороне ВН трансформатора 1600 кВА, 10 кВ - I ном ВН = 92, 4 А

2. Сухие трансформаторы (в примере ТСЗ) согласно НТД допускают перегрузку 1.2

НТП ЭПП-94  Проектирование электроснабжения промышленных предприятий

6.4.6. Для сухих трансформаторов предельное значение коэффициента допустимой перегрузки трансформатора следует принимать равным 1,2.

Следовательно по режимы работы возможна (в ходе эксплуатации докинут нагрузку) перегрузка с током 92,4 х 1,2 = 111 А.

3. Возможный ток нагрузки больше номинального тока Fu :  111 > 100 А  - предохранитель сработает ложно (пускай и через значительное время - около 2 часов - кратность 1,1)

4. В замечании написал бы следующее:

"Номинальный   ток   предохранителей   (плавких вставок) выбирается из условий   несрабатывания   при   допустимых перегрузках трансформатора и   при   работе трансформатора   в   режиме   холостого хода (отстройка от бросков тока намагничивания,   которые   в   течение   небольшого   промежутка   времени   могут   в несколько   раз   превосходить   номинальный ток трансформатора)."

Далее привел вы выкладки п. 1-3

далее написал бы фразу:
" Требуется заменить выбранный ранее предохранитель на предохранитель с номинальным током, который не вызовет ложное срабатывание при при   допустимых перегрузках трансформатора и   при   работе трансформатора   в   режиме   холостого ход (отстройка от бросков тока намагничивания). По опыту многолетней эксплуатации трансформаторов 10 кВ при выборе рекомендуется пользоваться следующей таблицей выбора предохранителей: "

Вставил бы таблицу из Шабада

Далее написал бы фразу: "По таблице номинальный ток предохранителя для трансформатора 1600 кВА рекомендуется определить эмпирическим путем с коэффициентом номинального ряда мощностей 1,6. "

ИМХО - я бы действовал таким образом
Предохранитель для Т 1600 кВА должен быть не менее 200 А.

www.rzia.ru

Термопредохранитель в трансформаторах: описание, виды, замена

Основная причина выхода их строя трансформаторов – перегрев при перегрузке или коротком замыкании. Термопредохранители в трансформаторе отключают его при повышении температуры выше допустимой и защищают аппарат от возгорания.

Что такое термопредохранитель и зачем он нужен

Термопредохранитель — это элемент электрической схемы, отключающий аппарат не при превышении тока выше номинального, как обычный предохранитель, а при повышении температуры.

Перегрев трансформатора происходит по разным причинам, основные из которых перегрузка или недостаточное охлаждение устройства. При этом разрушается изоляция обмоточных проводов, что приводит к витковому замыканию или возгоранию обмоток.

Основной задачей аппарата является разрывание цепи при перегреве. Он подключается последовательно с первичной обмоткой и устанавливается внутри катушек трансформатора, под наружной изоляцией. При перегреве происходит его срабатывание и отключение аппарата.

Принцип действия устройства

Есть несколько видов термопредохранителей, выполняющие одинаковые функции, но различные по конструкции:

  • Одноразовые предохранители. Внутри элемента находится проволока из легкоплавкого сплава – Розе (+94°C.) или Вуда (+60-68,5°C). Наполнителем является кварцевый песок, впитывающий расплавленный металл и гасящий дугу, которая появляется при срабатывании устройства.
  • Самовосстанавливающийся предохранитель. Это полимерный терморезистор с нелинейным изменением сопротивления при повышении температуры. В холодном состоянии оно близко к 0 и не оказывает влияния на работу схемы. При превышении температуры сопротивление элемента возрастает, и он отключает обмотку трансформатора от сети. После остывания предохранитель возвращается в исходное состояние.
  • Биметаллические термостаты. В корпусе этих приборов находятся контакты и биметаллическая пластинка. При нагреве она изгибается и размыкает контакт. Есть двух видов – малогабаритные с гибкими выводами, которые устанавливаются внутри обмоток и более массивные, которые имеют клемы для подключения и ставятся снаружи аппарата на магнитопровод или радиатор выходных транзисторов.

Где размещают предохранитель в трансформаторах

Для эффективной работы устройство защиты должно находиться в непосредственной близости от намоточного провода, среди витков катушек.

В обмотке

Установка в первичной обмотке не применяется из-за того, что она находится ближе к магнитопроводу, и корпус термопредохранителя мешает наматывать вторичную обмотку, а температура намоточных проводов одинаковая во всём аппарате.

Исключением являются трансформаторы с раздельными катушками. В этом случае возможна установка двух элементов защиты – по одному в каждой обмотке.

Во вторичной обмотке

Самое распространённое место монтажа термозащиты – наружная поверхность вторичной обмотки, под внешней изоляцией трансформатора. В этом случае элемент устанавливается после намотки катушек и не мешает равномерной намотке проводов.

Кроме того, в случае короткого замыкания в схеме вторичная катушка нагревается сильнее первичной, особенно при наличии нескольких обмоток.

Информация! Термопредохранители независимо от места установки всегда подключаются последовательно с первичной обмоткой. Это необходимо для полного отключения аппарата в аварийной ситуации.

Какие термопредохранители используются

В зависимости от назначения аппарата в трансформаторах применяются разные типы термопредохранителей.

В трансформаторе музыкального центра

Перегрев музыкального центра не всегда связан с выходом из строя электронной схемы. Это может происходить из-за длительной работы, недостаточного охлаждения, установки центра возле батареи отопления и других причин.

Кроме того, музыкальная аппаратура дороже зарядных устройств и блоков питания, поэтому в них устанавливаются более дорогие многоразовые самовосстанавливающиеся предохранители и биметаллические термостаты.

Информация! В некоторых аппаратах термозащита устанавливается не только в трансформаторах, но и на радиаторах силовых транзисторов.

В трансформаторе блока питания

Блоки питания — это сравнительно недорогие устройства, поэтому в бп устанавливаются одноразовые предохранители со вставкой из легкоплавкого металла.

Как проверить исправность работы термозащиты

Проверка работы одноразового предохранителя приведёт к его срабатыванию и выходу из строя, поэтому такие элементы проверяют только тестером на целостность.

Для проверки многоразовых устройств термозащиты кроме тестера необходима обычная зажигалка;

  • подключить тестер к выводам термопредохранителя;
  • проверить сопротивление – должно быть около 0Ом;
  • нагреть элемент зажигалкой;
  • в процессе нагревания сопротивление исправного устройства резко увеличивается;
  • после остывания показания прибора должны вернуться к первоначальным.

Как сделать самодельный термопредохранитель

Сделать полноценное устройство термозащиты в домашних условия нельзя – для этого необходимы дорогие и редкие сплавы. Распространённый оловянно-свинцовый припой ПОС-60 имеет температуру плавления 190°С и не обеспечит надёжную защиту.

Элемент для замены стоит недорого и его можно приобрести в магазине или заказать на Алиэкспресс. Выбор производится по трём параметрам:

  • Температура срабатывания. Должна быть аналогична сгоревшему предохранителю.
  • Ток. Должен быть не меньше тока защищаемого аппарата.
  • Напряжение. При работе напряжение на выводах предохранителя несколько милливольт, но при срабатывании оно равно напряжению сети. Поэтому при недостаточном номинальном напряжении элемента внутри него произойдёт короткое замыкание и трансформатор останется в работе. Для большинства электроприборов этот параметр должен составлять не менее 250В.

Технологический процесс ремонта и замены предохранителя

Во многих случаях трансформатор перестаёт работать из-за срабатывания термопредохранителя. Это происходит не только из-за перегрева обмоток, но и из-за кратковременного повышения тока. В этом случае термозащита выполняет функцию обычного предохранителя.

Для восстановления работоспособности аппарата защитный элемент необходимо заменить на аналогичный или на обычный предохранитель. Есть два варианта подключения термозащиты.

Соединение проводов на плате

В этом случае достаточно закоротить вывода термозащиты или припаять параллельно вышедшему из строя элементу на длинных проводах исправный. Он укладывается на вторичную обмотку и закрепляется скотчем.

Соединение внутри катушек

В этом случае необходимо следующее:

  • демонтировать трансформатор;
  • разобрать магнитопровод;
  • снять со вторичной обмотки наружный слой изоляции;
  • отделить от катушки термопредохранитель;
  • отпаять его от вывода первичной обмотки;
  • припаять вместо него исправный элемент и поместить на место старого;
  • обмотать всю конструкцию изоляционным материалом;
  • собрать трансформатор и подключить его к плате.

Важно! Причиной срабатывания термозащиты может быть неисправность электронной схемы, поэтому после сборки работоспособность аппарата необходимо тщательно проверить.

otransformatore.ru

Выбор предохранителей для защиты трансформаторов в КТП. — Студопедия

Предохранители – это устройства, защищающие установки от перегрузки и токов КЗ. Принцип работы предохранителей в сетях напряжением до и выше 1000 В практически одинаков, однако в связи с высоким значением восстанавливающегося напряжения в сетях напряжением выше 1 кВ процесс гашения дуги усложняется, что отражается на размерах и конструкции предохранителя. Основными элементами предохранителя являются плавкая вставка, включаемая в рассечку защищаемой цепи, и дугогасительное устройство, гасящее возникшую после перегорания плавкой вставки дугу. Вставка выполняется в виде тонкой проволоки или пластинки специальной конфигурации, которая выбирается с высокой проводимостью и низкой температурой плавления. Расплавление вставки должно проходить за возможно меньший промежуток времени, чтобы не подвергать электроустановку воздействию больших токов. Ток и время плавления зависят от материала вставки, площади её поперечного сечения, длины, температуры окружающей среды, состояния контактов предохранителя и т.д. Металл плавкой вставки – медь, серебро, цинк, свинец. Для уменьшения объёма расплавленного металла, а также для увеличения быстродействия при КЗ плавкие вставки изготавливают с несколькими параллельными ветвями, что улучшает условие охлаждения вставки и лучше используется объём патрона для рассеяния энергии дуги. Конструкция плавкой вставки предусматривает несколько коротких и узких перешейков, представляющих значительное сопротивление и ограничивающих ток, что увеличивает разрывную способность и снижает время срабатывания предохранителя.


Основными его характеристиками являются поминальный ток плавкой вставки , номинальный ток предохранителя, номинальное напряжение предохранителя, номинальный ток отключения предохранителя, защитная (времятоковая) характеристика предохранителя. Как правило, при выборе номинального тока плавкой вставки руководствуюся условием:

(12), где:

 – номинальный ток предохранителя,  – номинальный ток силового трансформатора на стороне высшего напряжения, а так же таблицами выбора плавких вставок в зависимости от мощности силового трансформатора. Ниже приводится пример такой таблицы:

Таблица 3.

Мощность транс-ра (кВА)

6/7,2 кВ

10/12 кВ

Ном. первичный ток

Номинальный

Ном. первичный ток

Номинальный



транс-ра (A)

ток пред-ля

транс-ра (A)

ток пред-ля

6 кВ

7,2 кВ

IFmin IFmax

10 кВ

12 кВ

IFmin IFmax
(А) (А) (А) (А)
50 4,8 4,1 10 16 2,9 2,4 6 10
75 7,2 6,2 16 20 4,3 3,6 10 16
100 9,6 8,2 25 32 5,8 4,8 10 16
125 12,1 10,3 32 40 7,2 6 16 20
160 15,4 13,2 40 50 9,2 7,7 20 25
200 19,2 16,4 40 50 11,5 9,6 25 32
250 24,1 20,6 50 63 14,4 12 32 40
315 30,3 26 50 63 18,2 15,2 40 50
400 38,5 33 63 80 23 19,2 50 63
500 48,1 41,2 80 100 28,8 24 50 63
630 60,6 51,9 100 125 36,4 30,3 63 80
1000 96,2 82,5 125 160 57,7 48,1 100 125
                 

 

Однако данные, приведенные в таблице 3, носят рекомендательный характер, и при согласовании с защитами верхнего уровня допускается выбирать номинальый ток плавкой вставки исходя из условия:

 

                                                                                              (13)

 

При этом необходимо, чтобы на стороне низшего напряжения трансформатор защищался автоматическим выключателем и его время-токовая характеристика была согласована с характеристикой выбранной плавкой вставки для их селективности. Время-токовые характеристики отключения плаких вставок 6 и 10 кВ приведены в Приложении.

 Пример 4. Рассчитаем и выберем уставку МТЗ для воздушной линии электропередачи (ВЛ) рисунка 6 Примера 3 с параметрами, указаными в таблице 2. Для МТЗ применяются реле РТ40 и реле времени РСВ-13-18-5.

Решение. 1. Определим максимальный рабочий ток в линии исходя из коэффициента загрузки трансформаторов .=0,7. Согласно (8):

 

 

2. Согласно (9): 

 

где:

 

 - коэффициент надежности несрабатывания защиты;

- коэффициент возврата для реле РТ40;

- коэффициент самозапуска нагрузки.

 

3. Построим карту селективности, предположив, что в КТП, мощность которого наибольшая (250 кВА) установлены предохранители номинальным током 31,5 А (см. табл. 3). Используем программу КСТЗ. При этом величина токовой отсечки была рассчитана в примере 3. Выдержка времени, равная одной ступени селективности для защит на электромеханической элементной базе, составит 0,5 с.

 

Рисунок 9. К примеру 4. Карта селективности при рассчитанной уставке МТЗ

Как видно из рис. 9, защиты отходящей линии и КТП мощностью 250 кВА не селективны. Селективная работа МТЗ возможна при значении большем 200 А при заданной выдержке времени (см рис. 10). Проверим  по чувствительности к минимальным токам 2-фазного КЗ «на конце линии». Согласно табл. 2, минимальный ток 3-фазного КЗ в точке К 5.1 составит 979 А.

 

Рисунок 10. К примеру 4. Карта селективности при выбранной уставке МТЗ 200А.

Согласно (10):

 

 

4. Принимается уставка МТЗ  . Данная уставка чувствительна к минимальным токам КЗ и селективна с защитами силовых трансформаторов в КТП.

5. Согласно (11), для трансформаторов тока 100/5:

 

 

Данный ток возможно выставить, применив реле РТ40/10 (верхняя уставка).

 

 

studopedia.ru

Пример выбора плавких предохранителей

В предыдущей статье мы рассмотрели условия выбора плавких предохранителей. В этой же статье, речь пойдет непосредственно о примере выбора плавких предохранителей для асинхронных двигателей и распределительного щита ЩР1, согласно схеме рис.1 (схема дана в однолинейном изображении). Самозапуск двигателей исключен. Условия пуска легкие. Технические характеристики двигателей приведены в таблице 1.

Рис. 1 – Схема защиты плавкими предохранителями группы короткозамкнутых асинхронных двигателей

Таблица 1 – Технические характеристики двигателей 4АМ

Обозначение на схемеТип двигателяНоминальная мощность Р, кВтКПД η,%Коэффициент мощности, cos φIп/Iн
4АМ112М27,587,50,887,5
4АМ100L25,587,50,917,5
4АМ160S215880,917,5
4АМ90L2384,50,886,5
4АМ180S215880,917,5

Расчет

1. Определяем номинальный ток для двигателя 1Д:

2. Определяем пусковой ток для двигателя 1Д:

3. Определяем номинальный ток плавкой вставки предохранителя FU2:

Iн.вс. > Iпуск.дв/k = 111,15/2,5 = 44,46 А;

где:
k =2,5 — коэффициент, учитывающий условия пуска двигателя, в моем случаем пуск двигателей легкий. Подробно выбор коэффициента, учитывающий условие пуска двигателя рассмотрен в статье: «Условия выбора плавких предохранителей».

Выбираем плавкую вставку предохранителя FU2 на ближайший больший стандартный номинальный ток 50 А, по каталогу на предохранители NV-NH фирмы ETI, согласно таблицы 2.

Номинальный ток отключения для предохранителей NV/NH с характеристикой АМ составляет 100 кА. По этому условие Iном.откл > Iмакс.кз., будет всегда выполнятся.

Таблица 2

Аналогично рассчитываем номинальный ток плавкой вставки для двигателей 2Д-5Д и заносим результаты расчетов в таблицу 3.

Обозначение на схеме Тип двигателя Ном.ток, А Пусковой ток, А Номинальный ток плавкой вставки, А Ном. ток предохранит., А
Расчетный Выбранный
4АМ112М2 14,82 111,15 44,46 50 50
4АМ100L2 10,5 78,8 31,52 40 40
4АМ160S2 28,5 213,7 85,48 100 100
4АМ90L2 6,14 39,9 15,96 20 20
4АМ180S2 28,5 213,7 85,48 100 100

4. Выбираем плавкую вставку предохранителя FU1.

4.1 Определяем наибольший номинальный длительный ток с учетом, что у нас включены все двигатели:

4.2 Определяем наибольший ток, учитывая что наиболее тяжелым режимом для предохранителя FU1, будет пуск наиболее мощного двигателя 5Д при находящихся в работе двигателях 1Д, 2Д, 3Д, 4Д.

Выбираем плавкую вставку предохранителя FU1 на номинальный ток 125 А.

Теперь нам нужно проверить выбранные плавкие вставки на отключающую способность короткого замыкания для отходящих линий в соответствии с ПУЭ раздел 1.7.79, время отключения не должно превышать 5 сек. Для проверки берется ток однофазного замыкания на землю в сети с глухозаземленной нейтралью.

Значения токов короткого замыкания для проверки отключающей способности предохранителей берем из статьи: «Пример приближенного расчета токов короткого замыкания в сети 0,4 кв».

Проверим выбранную плавкую вставку предохранителя FU2 на отключающую способность.

Двигатель 1Д защищен плавкой вставкой на 50 А, ток однофазного КЗ составляет 326 А, максимальный ток отключения плавкой вставки при времени 5 сек составляет 281 А согласно таблицы 2, Iк.з.(1) = 326A > Iк.з.max=281A (условие выполняется). Аналогично проверяем и остальные предохранители, результаты расчетов заносим в таблицу 4.

Проверим на отключающую способность предохранитель FU1, учитывая, что ток трехфазного короткого замыкания в месте установки предохранителя Iк.з(3) = 2468 А.

Предельно допустимый ток отключения для предохранителя FU1 с плавкой вставкой на 125 А составляет 100 кА > 2468 A (условие выполняется).

Таблица 4 – Результаты расчетов

Обозначение на схеме Номинальный ток плавкой вставки, А Iк.з.(3), А Iк.з.(1), А Максимальный ток отключения плавкой вставки при времени 5 сек. Iк.з.max, A Примечание
FU1 125 2468  
FU2 50 326 281 Условие выполняется
FU3 40 222 195 Условие выполняется
FU4 100 (80) 429 595 (432) Условие не выполняется
FU5 20 122 86 Условие выполняется
FU6 100 (80) 429 595 (432) Условие не выполняется

Как видно из результатов расчета для предохранителей FU4 и FU6 чувствительности к токам КЗ не достаточно. Чтобы увеличить чувствительность к токам КЗ, можно увеличить сечение кабеля, в данном случае увеличение сечение кабеля, является не целесообразным.

Либо уменьшить номинальный ток плавкой вставки для предохранителей FU4 и FU6, отстраиваясь от пусковых токов и учитывая, что условия пуска двигателя легкие (время пуска 5 сек.).

Как показывает опыт эксплуатации, для надежной работы вставок пусковой ток не должен превышать половины тока, который может расплавить вставку за время пуска.

Исходя из этого, выбираем ток плавкой вставки для предохранителей FU4 и FU6 на 80 А, где: Iк.з.max = 432 А при времени 5 сек., пусковой ток равен 213,7 А (условие выполняется).

Поделиться в социальных сетях

raschet.info


Смотрите также