5 Расчёт параметров и выбор аппаратов защиты

При возникновении эксплуатационных (технологических) перегрузок и аварийных режимов, являющихся следствием нарушений работы схемы, по электрическим цепям аварийного контура протекают токи, превосходящие номинальные значения, на которые рассчитано электрооборудование.

В результате воздействия аварийных токов и перегрева токопроводов, нарушается электрическая изоляция, обгорают и плавятся контактные поверхности соединительных шин и электрических аппаратов. Электродинамические удары вызывают повреждение шин, изоляторов и обмоток реакторов.

Для ограничения амплитуды аварийных токов и длительности их протекания применяются специальные устройства и системы защиты электрооборудования. Устройства защиты должны отключить аварийную цепь раньше, чем могут выйти из строя её отдельные элементы.

При больших перегрузках или коротких замыканиях устройства защиты должны сразу отключить всю электроустановку или часть ее с максимальным быстродействием для обеспечения дальнейшей работоспособности или, если авария является следствием выхода из строя одного из элементов цепи, предотвратить выход из строя другого электрооборудования.

В случае небольших перегрузок, не опасных для оборудования в течение определенного времени, система защиты может воздействовать на предупреждающую сигнализацию для сведения обслуживающего персонала или на систему автоматического регулирования для снижения тока.

Поскольку основным фактором, приводящим к выходу из строя электрооборудования, является тепловое действие аварийного тока, то по принципу построения защитные устройства делятся на токовые и тепловые.

Токовые защитные устройства контролируют значения или отношения значений протекающих через оборудование токов.

Тепловые защитные устройства измеряют непосредственно температуру электрооборудования.

Полупроводниковые приборы обладают низкой перегрузочной способностью по сравнению с другим силовым оборудованием, и к устройствам защиты полупроводниковых выпрямителей и других преобразователей предъявляются повышенные требования.

						КП-0055566 ЭЛ-23-09	Лист
11

Защитные устройства в установках с полупроводниковыми выпрямителями выбираются исходя из допустимых перегрузочных характеристик силовых диодов или тиристоров с учетом того, что при этом будет защищаться и другое оборудование, находящиеся в цепи аварии, поскольку оно обладает большей перегрузочной способностью.

Применение тех или иных средств защиты определяется параметрами силовой цепи преобразователя и перегрузочной способностью полупроводниковых приборов.

Независимо от параметров установки и типа применяемых защитных аппаратов и систем выделяют следующие общие требования к защите.

1. Быстродействие - обеспечение минимально возможного времени срабатывания защиты, не превышающего допустимого.

2. Селективность. Аварийное отключение должно производиться только в той цепи, где возникла причина аварии. А другие участки силовой цепи при этом должны оставаться в работе.

3. Электродинамическая стойкость. Максимальный ток, ограниченный защитными устройствами, не должен превышать допустимого для данной электроустановки значения по электродинамической стойкости.

4. Уровень перенапряжений. Отключение аварийного тока не должно вызывать перенапряжений, опасных для полупроводниковых приборов.

5. Надежность. Устройства защиты не должны выходить из строя при отключении аварийных токов.

6. Помехоустойчивость. При появлении помех в сети собственных нужд и в цепях управления устройства защиты не должно ложно срабатывать.

7. Чувствительность. Защита должна срабатывать при всех повреждениях и токах, опасных для полупроводниковых приборов, независимо от места и характера аварии.

Выбор автоматических выключателей:

Автоматические выключатели выбираются из условий:

I_ном.т.р. ≥ I_ном (3)

I_{сраб.эл.расц.} ≥ 1,25I_пуск (4)

Выбор автоматического выключателя QF1:

I_ном.т.р. ≥ 40,4 А

I_{сраб.эл.расц}. ≥ 1,25· 262,6 = 328,25 А

По [4] принимаем выключатель ВА47-29 3Р 50А «С». Данные выключателя подставляем в условия (3-4):

50 ≥ 40,4

400 ≥ 328,25

Данный выключатель отвечает всем требованиям.

Выбор автоматического выключателя QF2:

I_ном.т.р. ≥ 383,6 мА

I_{сраб.эл.расц}. ≥ 1,25· 2,4 = 3 А

						КП-0055566 ЭЛ-25-10	Лист
12

По [4] принимаем выключатель ВА47-29 2Р 1А «В». Данные выключателя подставляем в условия (3-4):

1 ≥ 0,384

3 = 3

Данный выключатель отвечает всем требованиям.

Выбор тепловых реле:

Тепловые реле выбираются по условию:

I_ном.т.р ≥ I_{ном. дв.} (5)

Выбор теплового реле КК1:

I_ном.т.р ≥ 34,3

Выбираем по [4] реле РТИ-3355, совместимое с пускателями КМИ и имеющее регулируемую уставку теплового расцепителя в пределах 30-40А.

Выбор теплового реле КК2:

I_ном.т.р ≥ 40,4

Выбираем по [4] реле РТИ-3357, совместимое с пускателями КМИ и имеющее пределы уставки теплового расцепителя 37-50А.

Результаты выбора защитных аппаратов сводим в таблицу 6:

Таблица № 6 Данные аппаратов защиты

Расчетные данные	Условие выбора	Паспортные данные
Автоматический выключатель QF1		Марка ВА47-29 3Р 50А «С»
Uцепи = 380 В	<	Uном = 380 В
Iном = 40,4 А	<	Iт.р. = 50 А
Iмах =328,25А	<	Iэ.р. = 400 А
Автоматический выключатель QF2		Марка ВА47-29 2Р 1А «В»
Uцепи = 110 В	<	Uном = 220 В
Iном = 0,4 А	<	Iт.р. = 1 А
Iмах =3 А	<	Iэ.р. = 3 А
Тепловое реле КК1		Марка РТИ-3355
Iном = 34,3 А	<	Iт.р. = 30-40 А
Тепловое реле КК2		Марка РТИ-3357
Iном = 40,4 А	<	Iт.р. = 37-50 А

						КП-0055566 ЭЛ-25-10	Лист
13