17. Классификация и применение в схемах управления, защиты и автоматики реле. [17]

Тепловое реле.

Тепловое реле служит для защиты от перегрузок и пропадания фазы.

Срабатывает при протекании тока превышающего ток уставки т.е. при высоком токе.

Электромагнитные реле.

Классификация:

Реле – это электрический аппарат в котором при плавном изменении управляющего (входного) сигнала до определённой заданной величины происходит скачкообразное изменение управляемого ( выходного) параметра.

Хотя бы один из параметров ( входной или выходной) должен быть электрическим.

По области применения реле можно разделить:

а) Реле для схем автоматики;

б) Реле для управления и защиты Электропривода;

в) Реле для защиты энергосистем.

По принципу действия реле делятся:

а) Электромагнитные;

б) Поляризованные;

в) Индукционные;

г) Тепловые;

д) Магнито-электрические;

е) Полупроводниковые

и т.д.

В зависимости от входного параметра реле подразделяются:

а) Реле тока;

б) Реле напряжения;

в) Реле мощности;

г) Реле частоты;

д) Реле сопротивления.

Реле может реагировать не только на входной параметр, но и на разность значений (например: дифференциальное реле), также может реагировать на изменение знака, на скорость изменения входного параметра.

Иногда реле имеющие только 1 входной параметр должно воздействовать на несколько независимых цепей. В этом случае это реле воздействует на другое реле (промежуточное реле), которое имеет необходимое число управляемых цепей. Промежуточное реле используется и тогда, когда мощность воздействия основного реле не достаточна для воздействия на управляемую цепь.

По принципу действия на управляемую цепь реле делятся на:

а) Контактные;

б) Бесконтактные.

Выходным параметром бесконтактных реле является резкое изменение сопротивления, включенного в управляемую цепь.

Разомкнутому состоянию контактов контактного реле соответствует большое сопротивление управляемой цепи бесконтактного реле. Это состояние бесконтактного реле называется – закрытым.

По способу включения реле различаются на:

а) Первичные;

б) Вторичные.

Первичные реле включаются в управляемую цепь непосредственно.

Вторичные – через измерительные трансформаторы.

18. Основные формулы расчёта параметров аппаратов защиты. [18] (выбор предохранителей и автоматов)

Выбор предохранителей.

1.Выбор по условиям длительной эксплуатации и пуска.

Температура нагрева предохранителя не должна превышать допустимых значений.

Для этого патрон и плавкая вставка выбираются на номинальный ток равный или несколько больший номинального тока защищаемой установки. Предохранитель не должен отключать установку при перегрузках, которые являются эксплуатационными.

Особенности предохранителей:

Если пуск длится 1 секунду, то среднее значение пускового тока за этот период должно быть не более 0,5 токоплавления вставки за это же время. Таким образом, пусковой ток связан с током вставки соотношением:

(пл.вст. - плавления вставки).

Выбор номинального тока вставки по пусковому току нагрузки:

Для тяжёлых условий пуска (привод центрифуги) или в повторно-кратковременном режиме работы двигателя, вставки выбирают: ( Iп – пусковой ток двигателя).

Если предохранитель стоит в линии питающей несколько двигателей,

плавкую вставку выбирают:

где Iр – расчётный номинальный ток всей линии, равный сумме номинальных токов двигателей; Iн.дв.- номинальный ток двигателя; – разность берётся для двигателя у которого она наибольшая.

Для двигателя с фазным ротором, если пусковой ток меньше или равен 2 номинальным токам двигателя плавкую вставку можно выбирать по условию:

Для двигателей работающих в повторно-кратковременном режиме за номинальный принимается ток в режиме ПВ=25%.

На ряду с проверкой вставки по условиям пуска или кратковременной перегрузки необходимо проводить проверку по условиям К.З.-ния.

При: , то время перегорания вставки не превышает 0,2 секунды.

Однако это требование часто не удаётся соблюсти т.к. кратность тока К,З,-ния и номинального тока вставки также определяется мощностью питающего трансформатора и сопротивлением токопроводящих проводов и кабеля. Поэтому допускается применение предохранителей при кратностях: , но при такой кратности время срабатывания предохранителя может достигать 15 секунд, что создаёт опасность при прикосновении к токоведущим частям и выгоранию изоляции.

При такой кратности предохранители устанавливаются в крайних случаях, когда возгорание проводников не грозит пожаром.

Номинальное напряжение предохранителя должно быть равно номинальному напряжению сети.

Выбор высоковольтных предохранителей.

При определении номинального тока вставки необходимо исходить из условия максимальной длительной перегрузки.

Очень часто обмотка высокого напряжения трансформатора присоединяется через предохранитель. При подаче напряжения на трансформатор возникают пики намагничивающего тока. Среднее значение амплитуды которых достигает 10 IНОМ., а длительность прохождения примерно 0,1 сек.

Выбранный по номинальному току предохранитель должен быть проверен на прохождение в течении 0,1 секунды с начального намагничивающего тока.

Также необходимо проверить селективность работы предохранителя с выключателями, установленными на стороне высокого и низкого напряжения.

При К.З.-нии в самом трансформаторе время отключения предохранителя должно быть меньше, чем выдержка времени выключателя, установленного на стороне высокого напряжения и ближайшего предохранителя.

При К.З.-нии на стороне низкого напряжения предохранитель должен иметь время плавления больше, чем уставка защиты выключателей на стороне низкого напряжения.

При выборе предохранителя необходимо соблюсти соотношения: ,

где - напряжение установки которую он защищает.

Выбор автоматических выключателей.

1. Номинальное напряжение автомата должно быть больше или равно номинальному напряжению сети.

2. Ток номинальный автомата должен быть больше или равен номинальному току нагрузки.

3. Для автомата защиты двигателя работающего в повторно коротко-временном режиме номинальный ток электромагнитного расцепителя принимается равным току двигателя в режиме ПВ=25%.

4. Для автомата защиты двигателя с короткозамкнутым ротором ток уставки электромагнитного расцепителя:

I уст.эм.р. больше или равно (1.5 до 1.8) I ном. Пусковой

5. Для двигателя с фазным ротором:

I уст.эм.р. больше или равно (2.5 до 3) I ном.

6. для группы короткозамкнутых двигателей: I уст.эм.р. больше или равно (1.5 до 1.8 )

- Разность берется для двигателей, у которых она наибольшая.

7. Для группы двигателей с фазным ротором:

- номинальный ток двигателя с наибольшим пусковым током.

8. Для двигателей работающих в тяжелом или повторно коротко-временно режиме, номинальный ток теплового или комбинированного расцепителя:

Выбор по току КЗ

для автоматов с электромагнитным расцепителем:

для автоматов с комбинированным расцепителем:

Предельный ток отключения автомата I откл.а. должен быть не менее тока КЗ.