2.2.6 Выбор коммутационно-защитной аппаратуры

ность, надежность, устойчивость к электродинамическому и термическому действию токов.

Общая структура защиты СЭЭС применительно к схеме с двумя генераторами показана на рисунке 2.16 [6]. Генераторы Г1 и Г2 подключают к ГРЩ генераторными выключателями АВГ1 и АВГ2. Секции ГРЩ разделены секционными автоматическими выключателями АВС (на многих судах иностранной постройки вместо АВС устанавливают разъединители). Здесь потребители электроэнергии получают питание либо от ГРЩ, либо от отсечных электрораспределительных щитов РЩ1. Следующие ступени распределения групповые электрораспределительные щиты РЩ2.

Для организации системы защиты в СЭЭС выделяют следующие типовые защищаемые участки (зоны защиты): источники электроэнергии с фидерами питания (участок I), секции ГРЩ (участки II), кабельные перемычки (участок III), РЩ2 с фидерами питания (участок IV), потребители электроэнергии с фидерами питания (участок V).

Разделение СЭЭС на типовые защищаемые участки является важным принципом построения ее защиты, позволяющим выбрать типовые системы защиты для каждого из участков и рационально организовать связи между защитами отдельных участков.

Рисунок 2.16 – Структурная схема защиты СЭЭС

В соответствии с приведенной структурой защиты ее построение рекомендуется производить от низшего уровня к высшему.

167

Защита потребителей электрической энергии (участок V). Хотя потреби-

тели электрической энергии не являются составной частью СЭЭС, защита их от ненормальных режимов работы входит в задачу проектирования СЭЭС.

Основными ненормальными режимами работы судовых потребителей электроэнергии, в частности электродвигателей, входящих в судовые электроприводы, являются режимы короткого замыкания и перегрузки.

Защиту потребителей от коротких замыканий осуществляют с помощью установочных АВ (типов АС, АК, A3100, А3700), имеющих электромагнитный максимальный расцепитель без замедлителя срабатывания в зоне коротких замыканий. Ток трогания АВ должен быть больше пусковых токов потребителей. Для защиты прочих потребителей (включая трехфазные асинхронные двигатели мощностью менее 0,5 кВт) допускается также применение предохранителей.

Для защиты потребителей от перегрузки используют установочные АВ с комбинированным расцепителем (электромагнитным и тепловым), предохранители и тепловые реле (встроенные в магнитные пускатели или другие пусковые устройства). Предохранители не могут быть использованы для защиты от перегрузки асинхронных короткозамкнутых двигателей мощностью более 0,5 кВт, поскольку плавкая вставка предохранителя, выбранная по номинальному току, обычно сгорает под действием пускового тока двигателя, который в 5-7 раз больше номинального.

Защиту от перегрузки ответственных потребителей, например, электродвигателя рулевого электропривода, осуществляют с помощью самостоятельных электромагнитных или тепловых реле, которые включают световую (звуковую) сигнализацию, но не отключают потребитель от сети.

Выбор автоматического выключателя рекомендуется проводить, следуя ука-

заниям п. 2.1.4.5.

В случае использования предохранителя для защиты вначале производят выбор номинального тока плавкой вставки, а затем номинального тока предохранителя.

Для защиты сетей освещения, нагревательных приборов, управления и т.п. плавкую вставку выбирают по условию

ный ток потребителя, А.

Для защиты цепей с динамической нагрузкой, при включении которой происходит изменение тока (например, электродвигателей), плавкую вставку выбирают с учетом пусковых токов. При защите одного электродвигателя ток плавкой вставки определяют по выражению

где Iдв – номинальный ток двигателя, А; kпуск – коэффициент, учитывающий кратность пускового тока; - коэффициент, учитывающий условия пуска =2,5 – для легких условий пуска и =1,6-2,0 – для тяжелых условий.

168

Выбор предохранителя по номинальному току осуществляется с учетом усло-

вия

Iном I расч .

Основные параметры предохранителей типа ПР2 приведены в таблице 2.39 [65].

Таблица 2.39 – Основные параметры предохранителей типа ПР2

Защита распределительных устройств с фидерами питания (участок IV)

осуществляется автоматическими выключателями с максимальными расцепителями и замедлителями срабатывания для обеспечения селективности защиты.

Номинальный ток расцепителя выключателя фидеров питания распределительных устройств определяется по формуле

ных выключателей.

Выбор автоматических выключателей осуществляется в порядке, приведенном выше (п. 2.1.4.5). Уставку на ток срабатывания выключателей, расположенных на фидерах питания силовых распределительных устройств, выбирают из условия отстройки от ложных срабатываний выключателя в режиме пуска или переключения приемников

m

где Iвклi – суммарный ток включения одновременно запускаемых потребителей,

i 1

m

А, Iномi – сумма номинальных токов одновременно включаемых или переключа-

i 1

169

емых приемников, А, Iф - расчетный ток фидера, А, – минусовой допуск на ток

срабатывания выключателя в зоне к.з. (для отечественных аппаратов =0,2). Создать систему избирательной защиты по времени позволяют селективные

автоматические выключатели типов АМ, АМ-М, снабженные замедлителями расцепления с такими уставками на срабатывание в зоне токов короткого замыкания: 0,18; 0,38; 0,63 и 1,0 с. Указанные уставки обеспечивают возможность построения 5-ступенной системы защиты по времени при условии, что на последней ступени применен установочный автоматический выключатель с собственным временем срабатывания t < 0,03 с. Избирательность защиты по времени отключения достигается при выполнении условия

где t 1 , t 2 , …, t n время отключения автоматического выключателя на соответ-

ствующем участке сети, с.

Защита источников питания, их фидеров, шин ГРЩ, кабельных пере-

мычек осуществляется селективными автоматическими выключателями, которые комплектуются максимальными (и минимальными для генераторов) расцепителями, замедлителями срабатывания, независимыми расцепителями для возможности дистанционного управления.

Секционные выключатели, соединяющий шины генераторных секций ГРЩ, выбираются по номинальному току генераторов. Эта же рекомендация относится и к автоматическим выключателям фидеров, соединяющих обмотки трансформаторов с шинами ГРЩ.

Уставку на ток срабатывания в зоне короткого замыкания генераторных и секционных выключателей, а также выключателей перемычек для отстройки от ложных срабатываний ориентировочно следует принимать в пределах

170