3.3. Проверка по чувствительности автоматического выключателя в цепи групповой нагрузки

Условие проверки по двухфазному короткому замыканию с учётом сопротивления дуги:

где: – минимальное значение тока двухфазного КЗ в точке К-1 схемы с учетом токоограничивающего действия дуги. Он определяется по формуле:

где: – значение максимального сопротивления цепи короткого замыкания. В цепь короткого замыкания входят последовательно включенные сопротивления системы, трансформатора и переходное сопротивление дуги:

Значение тока при двухфазном коротком замыкании:

Значение коэффициента чувствительности при двухфазном коротком замыкании с учётом сопротивления дуги:

Условие выполняется, чувствительность достаточна.

Условие проверки по однофазному короткому замыканию с учётом сопротивления дуги:

где: – минимальное значение тока однофазного КЗ в точке К-1 схемы с учетом токоограничивающего действия дуги.

где: – фазное напряжение;

– суммарное сопротивление цепи КЗ с учётом прямой, обратной и нулевой последовательностей и сопротивления дуги; – сопротивление петли фаза – нуль.

Суммарное сопротивление цепи КЗ с учётом прямой, обратной и нулевой последовательностей и сопротивления дуги определено выше:

Так как отсутствуют данные по длине проводников на стороне низкого напряжения трансформатора, то примем это значение равным L = 5 м. Сопротивление петли фаза-нуль:

Тогда значение тока однофазного КЗ:

Значение коэффициента чувствительности при однофазном коротком замыкании с учётом сопротивления дуги:

Условие выполняется, чувствительность достаточна.

Если возложить функцию защиты от однофазных КЗ на защиту от перегрузки, тогда:

Условие выполняется. Таким образом, принимаем уставку по времени срабатывания отсечки .

3.4. Построение диаграммы селективности

Изобразим характеристики защиты выбранных автоматических выключателей в виде диаграммы селективности (рис. 4).

Так как значения токов и времени принимают широкий диапазон значений, построение выполним в логарифмическом масштабе. По оси токов построение выполним в относительных базисных единицах. За базисное значение тока примем значение номинального тока расцепителя в цепи двигателя .

Максимальное значение тока по оси токов – это значение тока отсечки мгновенного действия выключателя, питающего групповую нагрузку . Пусть этому значению соответствует длина отрезка 210 мм, и на диаграмме селективности будет отмечена точка М с временем срабатывания мгновенной токовой отсечки .

Определим значение этого тока в относительных единицах:

В соответствии с логарифмическим масштабом: .

Значение тока срабатывания защиты от перегрузки двигателя:

В соответствии с логарифмическим масштабом:

Этому току будет соответствовать точка А на диаграмме селективности.

Найдём длину отрезка, соответствующего этой точке, в соответствии с пропорцией:

Тогда:

Примем время срабатывания защиты от перегрузки для этого значения тока равным 100 с.

Рассмотрим точку В, соответствующую . Это точка, в которой дискретно время срабатывания защиты от перегрузки (3 ступени).

В соответствии с логарифмическим масштабом:

Найдём длину отрезка, соответствующего этой точке, в соответствии с пропорцией:

Тогда:

Время срабатывания защиты соответствует минимальной уставке .

Рассмотрим точку С, соответствующую в цепи двигателя.

В соответствии с логарифмическим масштабом:

Найдём длину отрезка, соответствующего этой точке, в соответствии с пропорцией:

Тогда:

Примем время срабатывания отсечки для этого значения тока равным 1,5 с.

Рассмотрим точку L, соответствующую максимальному току КЗ для данного выключателя.

Определим значение этого тока в относительных единицах:

В соответствии с логарифмическим масштабом:

Найдём длину отрезка, соответствующего этой точке, в соответствии с пропорцией:

Тогда:

Время срабатывания отсечки для неселективного автомата в точке L равно 0,04 с.

Рассмотрим точку Е, соответствующую току срабатывания защиты от перегрузки для автомата, питающего групповую нагрузку .

Определим значение этого тока в относительных единицах:

В соответствии с логарифмическим масштабом:

Найдём длину отрезка, соответствующего этой точке, в соответствии с пропорцией:

Тогда:

Примем время срабатывания защиты от перегрузки для этого значения тока равным 100 с.

Рассмотрим точку K, соответствующую для выключателя, питающего групповую нагрузку.

Определим значение этого тока в относительных единицах:

В соответствии с логарифмическим масштабом:

Найдём длину отрезка, соответствующего этой точке, в соответствии с пропорцией:

Тогда:

Время срабатывания защиты соответствует минимальной уставке .

Рассмотрим точку D, соответствующую току срабатывания отсечки выключателя, питающего групповую нагрузку .

Определим значение этого тока в относительных единицах:

В соответствии с логарифмическим масштабом: .

Найдём длину отрезка, соответствующего этой точке, в соответствии с пропорцией:

Тогда:

Время изменяется примерно от 19 до 0,2 с.

Рисунок 4 – Диаграмма селективности выключателей и защиты на стороне ВН трансформатора