Расчет параметров плавких предохранителей

Обозна-чение на схеме	Мощность Т, кВА	Iном Т, А	Тип предо- хранителя	Iном.пл.вст, А
Т4	400	23,094	ПКТ102-10-50-31,5УЗ	50,0
Т5	250	14,434	ПКТ102-10-31,5-31,5УЗ	31,5
Т6	160	9,238	ПКТ101-10-20-31,5УЗ	20

Расчет предохранителей для защиты трансформатов 10/0,4 кВ можно так же вести по упрощенной методике с помощью таблицы «Номинальные токи плавких предохранителей для защиты трансформаторов 10/0,4 кВ».

3.2. Защита магистральной линии w5

Защиту линии W5 выполним на основе микропроцессорного терминала БЭМП-1-01 производства ЗАО «ЧЭАЗ». Произведем расчет для токовой отсечки и МТЗ. Будем использовать три трансформатора тока, соединенных в звезду.

Для определения типа трансформаторов тока рассчитаем максимальный рабочий ток, который равен сумме номинальных токов трансформаторов Т4, Т5, Т6:

I_раб.maxW5 = I_номТ = 23,094+14,434+9,238 = 46,766А.

Выбираем ТПЛ-10 класса Р, К_I = 100 / 5.

а) Селективная токовая отсечка

Определяется ток срабатывания селективной отсечки по условию отстройки от тока КЗ в конце участка W5, где подключен первый це­ховой трансформатор:

I_с.о  Кз  I_К10 = 1,2  1010 =1212 А.

Токовая отсечка устанавливается на тех линиях, согласно требованиям ПУЭ, где она защищает более 20% её длины. Определяется наименьшее значение коэффициента чувствительности отсечки, соответствующее двухфазному КЗ в месте установки защиты.

Рис.3.1 Зона действия токовой отсечки

Коэффициент чувствительности должен быть больше 2:

k⁽²⁾_ч = I⁽²⁾_К7 / I_с.о =2480/1212 = 2,04.

Как видно, зона, контролируемая первой ступенью защиты, составляет примерно 25-28% суммарной длины магистральной линии W5-W7.

б)Максимальная токовая защита

МТЗ отстраивается от суммы номинальных токов всех трансформаторов, подключенных к защищаемой линии:

где К_З – коэффициент запаса (К_З=1,1);

К_В – коэффициент возврата (К_В=0,95);

К_СЗП – коэффициент самозапуска (для линии W4 К_СЗП=1,5÷2,5).

МТЗ так же необходимо отстроить от плавких предохранителей, защищающих трансформаторы. При этом необходимо учесть, что отклонения ожидаемого тока плавления плавкого элемента при заданном времени плавления от типовых значений достигают ±20%. Поэтому типовая характеристика 1 должна быть смещена вправо на 20%. При предварительно выбраном токе срабатывания МТЗ (79,9А) время срабатывания защиты должно быть чрезмерно большим, чтобы обеспечивалась селективность действия защиты и предохранителей. Для их согласования при приемлемых выдержках времени срабатывания необходимо увеличить ток срабатывания ступени МТЗ. Даже при максимальном токе срабатывания по условиям чувствительности в режиме основного действия (~200 А) ее выдержка времени должна быть не менее 5,0 с.

Рис.3.2 Отстройка МТЗ от предохранителей

Коэффициент чуствительности в режиме основного действия проверяется при КЗ в конце защищаемой линии (К8).

k_{­Ч. РЕЗ.} =365/200=1,8≥1,5

Коэффициент чуствительности в режиме резервного действия проверяется при КЗ в конце смежного участка (т.е. двухфазные КЗ за трансформаторами).

Для трансформатора Т4 (точка К13):

k_{­Ч. РЕЗ.} =240/200=1,2≥1,2

Для трансформатора Т5 (точка К12):

k_{­Ч. РЕЗ.} =140,6/200<1,2

Для трансформатора Т6 (точка К11):

k_{­Ч. РЕЗ.} =92/200<1,2

Как видно, коэффициент чуствительности в режиме основного действия имеет приемлимое значение, а в режиме резервного – лишь для трансформатора Т4. Однако, допускается эксплуатация подобных электрических сетей без резервирования.

Терминалы БЭМП 1-01 позволяют реализовать любую обратнозависимую времятоковую характеристику срабатывания МТЗ. Выбираем нормально инверсную характеристику с уставкой по коэффициенту времени k=0.1.

Рис.3.3 Нормально инверсная обратнозависимая времятоковая характеристика МТЗ блока релейной защиты и автоматики серии БЭМП 1-01

Проверим ТТ на 10% погрешность.

Предельную кратность определяем по результатам расчета отсечки:

K_­12=1,1 •Ico/ Iном тт

K_­12=1,1 • 1212/100=13,4

По кривым предельной кратности для ТПЛ-10 Zн.дon = 0,6 Ом.

Фактическое расчетное сопротивление нагрузки:

Zн.расч = Rnp + Rnep .

Примем удельное сопротивление прямого и обратного проводов Rnp = 4,5 мОм/м при длине проводов 50 м и переходное сопротивление в контактных соединениях Rnep=0,1Ом.

Результирующее сопротивление равно

Zн.pacч = 0,225 + 0,1 = 0,325 Ом ,

что меньше, чем Zн.дon.= 0,6 Ом и, следовательно, полная погрешность ТТ <10%

в) Выбор времени срабатывания максимальной токовой защиты.

Исходя из принятого значения МТЗ по рис .3.2 определим время срабатывания защиты (прибавив ступень селективности 0,5 с). tср=5с.