Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
РЗиА.pdf
Скачиваний:
118
Добавлен:
30.03.2015
Размер:
1.34 Mб
Скачать

13. Защита электрических сетей напряжением до 1000 В.

Характеристики АВ

Характеристики предохранителей

Принцип выбора предохранителей

Принцип действия УЗО

Защита автоматическими выключателями

Автоматические выключатели (АВ) обычно выбираются по номинальному току электроустановки и подразделяются на классы

В (IC,О =(3…5)IН) С (IC,О =(5…10)IН), D (IC,О =(10…20)IН)

Основная область применения автоматов - защита от перегрузки и КЗ внутренней проводки и электродвигателей.

Чувствительность автоматов для защиты сетей с заземленным нулем от однофазных КЗ с зависимой от тока характеристикой должна быть не менее 3. Чувствительность автоматов, имеющих только мгновенные расцепители, при однофазных КЗ должна быть не менее 1,1 с учетом максимального разброса по току срабатывания. Если заводских данных по разбросу тока срабатывания нет, то чувствительность, определенная по номинальным параметрам, должна быть не менее 1,4 для автоматов с номинальным током до 100 А и не менее 1,25 для прочих. Для защиты сетей с изолированной нейтралью по ПУЭ чувствительность автоматов должна быть не ниже 1,25 при двухфазном КЗ.

Защита предохранителями

Суть выбора предохранителя заключается в согласовании характеристики предохранителя по селективности с другими защитами.

Для проверки селективности заводские характеристики перестраиваются в расчетные, как показано на рис. По заводской характеристике при произвольном значении тока I1, определяют среднее время отключения t1. Если требуется особо надежная селективность, то значение t1, увеличивают и уменьшают на 50% и полученные значения времени откладывают на перпендикуляре, восстановленном из точки I1. Задаваясь другими значениями токов, строят область, ограниченную двумя кривыми. В пределах этой области лежат возможные значения полного времени отключения.

Для обычных случаев, когда за основу принимается разброс ±25%, построение производят аналогично, используя для этого значения 1,25t и 0,75t.

Для проверки селективности вставок предохранителей на напряжение ниже 1 кВ можно пользоваться следующими неравенствами:

1,5tм<0,5tб или tб>3tм;

(1)

1,25tм < 0,75 tб или tб > 1,7tм,

(2)

где tм и tб — время отключения тока КЗ вставкой с меньшим и большим номинальными токами при токе трехфазного КЗ в месте установки вставки с меньшим номинальным током. Выражение (1) применимо при разбросе в 50%, выражение (2) — при разбросе 25 %. Необходимо подчеркнуть, что приведенные рассуждения и выражения (1) и (2) действительны только для однотипных предохранителей

Устройство защитного отключения

УЗО предназначено для защиты людей от поражения электрическим током. При прикосновении к поврежденным проводам или неизолированным частям оборудования УЗО моментально отключит питание в сети. Некоторые УЗО применяют для защиты электропроводки от возгорания. Этот аппарат может совмещаться с автоматическим выключателем, тогда он называется дифференциальным автоматом. В однокомнатной квартире скорее всего будет достаточно одного УЗО, рассчитанного на ток утечки в 30 мА. В 4-хкомнатной квартире, где установлено пятнадцать групп розеток, лучше использовать 5 УЗО, а также по одному УЗО на всю группу освещения, электроплиту и водонагреватель. Для контроля всей электропроводки на входе в коттедж можно установить дополнительно к расчетным одно общее УЗО с номинальным отключающим током 300 мА.

vД =73 3 I Д B2

14. Токовые защиты шин. Дифференциальная защита шин.

Дифференциальная защита шин

Дифференциальная защита шин На ответственных электрических станциях и подстанциях используется дифзащита шин. При внешнем КЗ в точке К2 токи вычитаются и по реле защиты протекает ток небаланса, от которого защита должна быть отстроена. При КЗ в зоне действия в точке К1 через реле защиты протекает ток КЗ и она должна надежно срабатывать.

Максимальная токовая защита Наиболее распространенной для шин 6 ― 35 кВ является МТЗ (рис. 8.1). Ток срабатывания защиты находится по условию отстройки от суммарного тока нагрузки всех питаемых линий данной секции:

― после отключения КЗ за реактором отходящего присоединения с питанием соседней секции через

секционный выключатель:

IСIII,Q1

kОТСkНАГР

( IΣНАГР + IНАГР,ДОП ), где kОТС ― коэффициент отстройки,

 

 

 

kB

равный kОТС=1,2; kНАГР ― коэффициент нагрузки, принимаемый равным kНАГР=1,2; kВ ― коэффициент возврата, равный kВ=0,75…0,8; IΣНАГР ― суммарный ток нагрузки секции; IНАГР,ДОП ― суммарный дополнительный ток нагрузки присоединений смежной секции, подключаемых АВР при отключении этой смежной секции;

― после

присоединения

соседней

секции от

АВР через

секционный выключатель:

IСIII,Q1 kОТС ( IΣНАГР + kСЗП IНАГР ,ДОП ),

где

kСЗП

― коэффициент самозапуска

нагрузки соседней секции,

коэффициент может быть равным kСЗП =2…4.

 

 

 

 

 

 

Из первого и второго условия принимается с наибольшим током.

 

 

 

 

Коэффициент

 

чувствительности

максимальной

токовой

защиты

определяется

по

выражениюk

=

IК1,MIN

1,2

 

 

 

 

 

 

 

 

Ч

 

ICIII,Q1

 

 

 

 

 

 

 

 

Петля

Шторка

Шины

Изоляторы

Концевой

выключатель

Механическая дуговая защита шин

Дуговая защита клапанного типа

При возникновении КЗ на сборных шинах комплектных распределительных устройств (КРУ) с сопровождением дуги появляется опасность быстрого ее распространения вдоль шин. Ориентировочная скорость движения дуги [29] может быть найдена по формуле так, при IД = 400 А и

B = 0,05 Т скорость составляет vД = 78 м/с.

Дуга, воздействуя на ячейки КРУ выжигает их металлические перегородки, шины, другие токопроводящие части и напыляет на поверхность изоляторов пары металлов, после чего оборудование становится неремонтопригодное. Используются несколько видов защит от дуговых коротких замыканий. Принцип действия основан на расширении воздуха при горении дуги. В этой области создается избыточное давление, от которого шторка отходит и концевой выключатель замыкает контакты, подает сигнал на отключение ввода.

15. Виды повреждений и ненормальных режимов трансформаторов. Соотношения токов при КЗ за трансформаторами.

Ненормальные режимы работы трансформатора: перегрузка; снижение уровня масла; повышение напряжения.

Повреждения трансформатора относятся: «пожар» стали; однофазные замыкания; двойные однофазные замыкания; витковое замыкание; однофазные КЗ; междуфазные КЗ.

Основные особенности в соотношениях токов при КЗ за трансформаторами имеются в трансформаторах со схемой соединения /Y и Y/ при двухфазных КЗ за трансформатором.

16. Токовые защиты силовых трансформаторов.

Токовая отсечка отстраивается от максимального тока КЗ за

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

трансформатором.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ток

срабатывания

 

защиты

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

определяется

по

выражению

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IС,З kОТС IК3 ,MAX г,

где

 

kОТС

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Схема защищаемого трансформатора

 

 

 

 

 

 

 

 

 

коэффициент

 

 

отстройки,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ток КЗ в точке К3.

 

 

 

kОТС = 1,2…1,3; IК3,МАХ – максимальный

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Время срабатывания защиты принимается равным нулю tС,З = 0

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Коэффициент чувствительности токовой отсечки рассчитывается по выражениюkЧ =

IК1,MIN

2 где

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IC ,З

 

 

IК1,МIN – минимальный ток КЗ в точке К1.

Максимальная токовая защита рассчитывается по выражению IС,З

kОТС kCЗП

IН ,ТР

 

 

kВ

Время срабатывания отстраивается от МТЗ низкой стороны трансформатора: tС ,З,ВН tС,З,НН

Коэффициент чувствительности находится kЧ = IКI3 ,MIN 2

С,З

+ t

Защита от перегрузки рассчитывается по формуле

IС,З

kОТС

IН ,ТР ,где kОТС ― коэффициент

 

 

 

kВ

отстройки, kОТС = 1,05.

Время срабатывания защиты выбирается больше времени МТЗ.