10 Защита от токов короткого замыкания

В проекте необходимо выбрать, рассчитать, проверить на чувствительность и согласовать между собой защиты следующих электроустановок: линий 0,38 кВ, трансформатора 10/0,4 кВ (ТП-5) и линии 10 кВ. Линии защищаются направленной максимальной токовой защитой (НМТЗ), действующей с выдержкой времени, и токовой отсечкой (ТО), действующей без выдержки времени. Линии 0,38 кВ защищаются автоматическими выключателями (АВ), магнитными пускателями (МП) и плавкими предохранителями (ПП), трансформатopы - пpедoxpанитeлями, а линии 10 кВ — релейной защитой.

Линии 0,38 кВ, питающие трехфазные потребители, защищаются в основном автоматическими выключателями типа АЕ2000, А3700 и А3110 с электромеханическими расцепителями. При этом тепловой расцепитель выполняет функции максимальной токовой защиты (МТЗ), а электромагнит­ный - функции ТО. Можно использовать также автоматы с полупроводниковыми расцепителями типа А3700 и «Электрон», в которых роль МТЗ выполняет расцепитель, работающий в зоне перегрузки, а роль ТО - расцепитель в зоне коротких замыканий. Если МТЗ на автоматических вы­ключателях оказывается нечувствительной к токам КЗ, то она за­меняется более чувствительной, в качестве которой в последнее время применяется защита ЗТ-0,4 (или ЗТИ), которая выпускается в виде приставки к автомату. Если нечувствительной оказывается ТО, то она не устанавливается и линия защищается только МТЗ.

Чувствительность защиты оценивается по формуле

К_ч = I_{к min} / I _{с зд}  К_{ч доп}, (10.1)

где I_{к min} — минимальный ток КЗ в защищаемой зоне;

I _{с зд} — дейст­вительный (установленный) ток срабатывания защиты.

При защите электроустановок автоматическими выключателями

I_{к min} = I_к ⁽¹⁾ . (10.2)

При этом МТЗ может выполнять роль основной защиты, а ТО — дополнительной или наоборот. Надо стремиться, чтобы линии защищались мгновенной защитой, но этого достичь удается редко.

Если основной защитой является МТЗ, то за действительный ток срабатывания защиты принимается I_сз = I_{расц..ном} — для АВ с электромеханическими расцепителями или I_сз = I_{с пер} — для АВ с полупроводниковыми расцепителями, где I_{с пер} — ток срабатывания (уставка тока) полупроводникового элемента, работающего в зоне перегрузки, при этом К_{ч. доп}= 3 , /5/.

Если основной защитой является ТО, то берется I_сз = I_{с эм} — ток срабатывания электромагнитного элемента или I_сз = I_{с. кз} — ток срабатывания (уставка тока полупроводникового элемента в зоне к.з.). Тогда

К_{ч доп} =1,25 — для АВ с I _{АВ ном}  100А;

К_{ч доп} = 1,4—для АВ с I _{АВ ном}  100А.

Комплектные трансформаторные подстанции, оборудованные автоматическими выключателями на отходящих линий 380/220 В, имеют в большинстве случаев выключатели и на вводе 380 В.

При выборе типа подстанции студенты устанавливают наличие или отсутствие выключателя ввода.

В учебных целях на ТП5 предлагается выбрать pазнотипные автоматы.

В расчетах К_н обозначают коэффициент надежности.