9 Защита от токов короткого замыкания

Чувствительность защиты оценивается по формуле

К_ч = I_{к min} / I _{с зд}  К_{ч доп}, (9.1)

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⁾ . (9.2)

При этом МТЗ может выполнять роль основной защиты, а ТО – одополнительной 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.

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.

Для выбора автоматических выключателей воспользуемся программой Электрик.

Рисунок 9.1 Схема защиты

10 Согласование защит

В схемах сельского электроснабжения применяемые НМТЗ имеют разнотипные временные характеристики, и согласование их времени срабатывания проводят путем построения карты селективности. На ней в общих координатах изображают характеристики всех защит t_с.з.= f(t), которые согласованы так, чтобы во всем диапазоне токов наибольшее сближение характеристик защит смежных участков не было меньше по току и степени селективности по времени (где К_н.с – коэффициент надежности согласования смежных защит по чувствительности; I_с.з – ток срабатывания предыдущей защиты.)

Построение карты начинают с нанесения характеристики, самой удаленной от источника питания защиты (первая защита) в пределах от тока срабатывания I_с.з до тока к.з. I⁽³⁾_{к 1} в месте её установки. Далее определяют условия согласования первой защиты с последующей (вторая защита), расположенной ближе к источнику питания. Для этого из диапазона токов, где обе защиты могут действовать совместно, определяют ток согласования, при котором характеристики этих защит ближе всего сходятся. Если характеристики первой и второй зависимые или ограниченно зависимые, током согласования будет максимальный ток КЗ в месте установки первой защиты, а если характеристика второй защиты независимая, током согласования будет ток срабатывания второй защиты.

К времени срабатывания t_c.з1 предыдущей защиты (первой защиты) при токе согласования (в этом случае I_к1) прибавляют ступень селективности и находят контрольную точку А, через которую должна пройти характеристика второй защиты. Для подбора требуемой временной характеристики второй защиты определяют координаты контрольной точки: t_с.з.2= t_с.з.1+ ; I_согл= I_k1 ( =0.6…0.8c для реле РТ-80 и =0,7…1для реле РТВ).

Из приведенных в каталогах типовых реле второй защиты подбирают требуемую характеристику, на которой будет лежать контрольная точка с заданными координатами. На типовых характеристиках реле защиты по оси абсцисс указывают не значения токов в амперах. А кратности тока в реле к току срабатывания реле в относительных единицах или процентах

. (10.1)

Тогда координату контрольной точки по оси тока определяют по формуле

, (10.2)

где К⁽³⁾_сх – коэффициент схемы;

I_y – ток уставки реле второй защиты;

n_т – коэффициент трансформации трансформатора второй защиты.

Задавшись координатами нескольких точек на характеристике второй защиты, строят по ним указанную характеристику на карте селективности. При этом ток в именованных единицах для заданных точек определяют по формуле

. (10.3)

Рисунок 10.1 Структурная схема НМТЗ