Файл: Гессен В.Ю. Защита сельских электрических сетей от аварий.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 16.07.2024
Просмотров: 153
Скачиваний: 0
ности |
20 : 2). |
Таким образом, |
полное |
время срабаты |
|||
вания предохранителя будет 0,05 |
с и с учетом возможного |
||||||
разброса |
( ± 2 |
5 % ) |
из-за |
нестабильности |
характеристик |
||
получим |
(0,05 |
± 0 , 0 1 2 ) |
с. |
|
|
||
Выбор |
плавких |
вставок для защиты двигателей. |
|||||
Д л я |
отключения коротких замыканий в двигателе и на |
ответвлении сети, по которому питается двигатель, пре дохранители выбираются с таким расчетом, чтобы их плавкие вставки не перегорали при запуске двигателя, когда двигатель потребляет из сети ток, в несколько раз' превышающий номинальный. Причем при пуске двигателя в начальный момент его обмотки обтекаются так называе мым пусковым током (/„), величина которого у асинхрон ных двигателей с короткозамкнутым ротором в 5—7 раз больше номинального. По мере разгона двигателя пуско вой ток снижается до рабочего тока. Длительность пус кового процесса зависит главным образом от механиче ских характеристик рабочей машины, точнее от величины ее махового момента. Чем тяжелее и чаще пуски, тем большее время предохранители будут обтекаться токами пускового режима. При этом предохранитель не должен
перегорать, а |
его |
вставки — подвергаться |
старению |
от |
||||
действия этих |
токов. |
|
|
|
|
|
||
Д л я учета отмеченных выше обстоятельств при выборе |
||||||||
токов |
плавких |
вставок |
(7В ) |
используется коэффициент а , |
||||
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
4 |
|
Значения коэффициента а |
для |
различных типов |
предохранителей |
|||||
|
|
|
|
|
З н а ч е н и я коэффициента а |
|
||
|
Тип |
|
Материал |
|
|
|
|
|
предохранителя |
|
вставки |
легкие у с л о |
т я ж е л ы е |
|
|||
|
|
|
|
|
вия пуска |
условия |
пуска |
|
|
Ц-27 |
|
Свинец |
1 |
3,75 |
|
|
|
ПН-2, НПН, ПРС |
Медь |
2,5 |
1,6 |
|
|
|||
П р и м е ч а н и е . |
К тяжелым условиям пуска |
двигателя |
отно |
|||||
сятся |
такие, при которых |
длительность пускового режима, соста |
||||||
вляет |
более 10 е. Частые пуски |
(более 15 в течение часа) |
также |
|||||
приравниваются |
к тяжелым условиям. |
|
|
|
значение которого зависит от условий пуска и типа при меняемых предохранителей (табл. 4):
91
Пусковой ток / п подсчитывается по паспортным дан ным двигателя, т. е. по номинальному току /„ и по крат ности пускового тока k„:
Поскольку пусковые токи двигателей с фазным рото ром не превышают 3 / н , то выбор плавкой вставки для за щиты таких двигателей ведётся по номинальному току
(/„): |
у > , |
т. е. номинальный |
ток плавкой вставки должен быть |
несколько больше или равен номинальному току двига теля.
По стандартной шкале плавких вставок выбирается
вставка с |
номинальным |
током, |
ближайшим |
большим |
к рассчитанному значению |
/ в . |
|
|
|
Следует |
отметить, что |
плавкие |
вставки, |
выбранные |
таким образом, надежно оказываются отстроенными от пусковых режимов, но не могут в ряде случаев защитить от перегревов провод ответвления, к которому подклю чен двигатель с короткозамкиутым ротором, например, при перегрузках, получающихся из-за частых или затяж ных пусков.
Наконец, надо иметь в виду, что предохранитель, устанавливаемый на ответвлении к двигателю, защищает главным образом провод этого ответвления от перегревов при коротких замыканиях. Если короткое замыкание возникает в самом двигателе, то срабатывание предохра нителя только несколько уменьшает размеры поврежде ний, вызванных током к. з. Когда короткозамкнутый асинхронный электродвигатель защищается только пре дохранителями, то эти предохранители являются нена дежной защитой от перегрузки, так как по условиям отстройки от пусковых режимов номинальный ток их плавких вставок в 2 -=- 3 раза превышает номинальный ток соответствующего двигателя. Кроме того, если по какой-либо причине сработает предохранитель в одной фазе, то двигатель, продолжая работать в неполнофазном режиме, будет перегреваться, что в конечном счете при водит к выходу его из строя. Основным ж е защитным аппаратом электродвигателя в режимах перегрузки является магнитный пускатель, снабженный тепловыми реле, или автомат с тепловыми расцепителями. Д л я вы полнения чувствительной защиты двигателя от пере-
92
грузки надо правильно выбрать и настроить соответст вующий тепловой элемент этих аппаратов.
В условиях сельскохозяйственного производства в зависимости от мощности электродвигателя, условий и режимов его работы применяются три варианта защиты от коротких замыканий и перегрузок: только предохра нителями; предохранителями от коротких замыканий и тепловыми реле магнитного пускателя от перегрузок; автоматическим выключателем, выполняющим защиту как от коротких замыканий, так и от перегрузок. Из всех трех .вариантов самым предпочтительным следует признать последний.
Выбор плавких вставок для защиты сетевых пони жающих трансформаторов. Понижающие подстанции, от которых осуществляется питание сельскохозяйствен ных электроустановок, на высшем напряжении защищают ся предохранителями типа П К . Срабатывая, эти предо хранители отключают трансформатор от сети при возник новении коротких замыканий на его выводах или внутри бака.
Плавкая вставка предохранителя П К должна рабо тать избирательно с предохранителями низшего напря жения и не перегорать от бросков намагничивающего тока, появляющихся при включениях в сеть ненагруженного трансформатора. В приложении 7 приведены значения токов плавких вставок предохранителей для защиты силовых трехфазных трансформаторов со сто роны высшего напряжения. Вставки, выбранные по этим
таблицам, |
не перегорают |
от бросков намагничивающего |
||
тока. Д л я |
каждого из |
трансформаторов |
ток |
плавкой |
вставки предохранителя |
П К не должен |
быть |
меньше |
соответствующего значения, указанного в таблице, но
может быть больше |
по |
условию селективной работы |
с предохранителями |
на |
напряжение 0,4 кВ . |
Со стороны низшего напряжения трансформаторы понижающих подстанций защищаются предохранителями или автоматами. Если защита выполняется предохрани телями, то ток плавкой вставки должен быть равен или несколько превышать номинальный ток трансформатора:
При выборе вставки по этому условию ток округля ется до ближайшего большего номинального тока вставки по стандарту.
93
Если по условиям эксплуатации трансформатора возможны его суточная или сезонная перегрузки в соот ветствии с действующими нормами, то ток плавкой встав ки предохранителей напряжения 0,4 кВ рассчитывается по условию:
|
/ в =S (1,64-1,7) W тр. |
|
|
с округлением до |
ближайшего меньшего номинального |
||
тока вставки по шкале этих вставок. |
|
||
В условиях электроснабжения сельского хозяйства |
|||
нередки случаи, |
когда |
от трансформаторов 10/0,4 кВ |
|
питаются двигатели соизмеримой мощности. Д л я |
защиты |
||
таких трансформаторов |
ток плавкой вставки |
следует |
выбирать с учетом, что на рабочий ток подстанции будет накладываться ток запуска двигателя, имеющего наиболь ший пусковой ток.
Выбор плавких вставок для защиты сети 380 В. При выборе предохранителей для защиты сети надо исхо дить из следующих условий.
1. Номинальное напряжение сети должно соответ
ствовать номинальному |
напряжению предохранителя. |
2:' Номинальный ток |
плавкой вставки должен быть |
несколько больше рабочего максимального тока защища емого участка, т. е.
или
* |
|
^в ^ ^ц^раб. макс» |
|
где: kH |
— коэффициент |
надежности (1,1—1,25); |
|
kc |
— коэффициент |
спроса, учитывающий неодно |
|
|
временность работы потребителей и разную |
||
|
степень их загрузки; для сельскохозяйственной |
||
п |
нагрузки kc |
— (0,4 — 0,5); |
|
— число |
потребителей. |
||
|
|
п |
|
Сомножитель |
/ н о м |
представляет собой сумму номи- |
л
нальных токов всех потребителе^ присоединенных к за-
п
щищаемой сети, а произведение kz ^ 1„оы — максималь- i
ный рабочий ток / р а б . м а к с участка сети с учетом разно временной работы потребителей и разной степени их загрузки. В условиях эксплуатации значение этого тока
94 -
может быть измерено в часы максимальных нагрузок, причем проще всего это выполняется с помощью токо-
измерительных |
клещей. |
|
3. Плавкая вставка не должна перегорать при кратко |
||
временных' перегрузках сети |
( / , , е р ) , обусловленных пус |
|
ком двигателей, |
входящих в |
общую нагрузку участка. |
В этом случае ток плавкой вставки выбирается по соот ношению:
|
/ в 3 г |
а |
• |
|
|
|
|
|
|
|
Значение коэффициента а |
выбирается по табл. 4, |
||
а |
ток кратковременной перегрузки |
/ п е р подсчитывается |
||
по |
формуле: |
|
л - 1 |
|
|
|
|
|
|
|
^пер — ^пуск. макс~Г"^с 2 |
^ном* |
||
|
|
|
1 |
|
|
Второе слагаемое в этой формуле |
представляет собой |
максимальный рабочий ток, обусловленный потребителя ми, присоединенными к защищаемой сети, без учета рабочего тока электродвигателя, имеющего наибольший пусковой ток.
4. Плавкая вставка, устанавливаемая на данном участ ке, должна работать избирательно с плавкими вставками, включенными последовательно с ней. Д л я однотипных предохранителей это условие выполняется, если номи нальные токи плавких вставок, последовательно вклю ченных предохранителей, отличаются не менее чем на две ступени шкалы (приложение 4). Например, предо хранитель ПН-2 со вставкой 20 А будет селективно рабо тать с предохранителями, имеющими ток плавкой вставки 10 А и меньше, а также 30 А и больше. В ряде случаев вставки работают селективно, если их номинальные токи отличаются даже и на одну ступень шкалы.
5. Выбранная на соответствующий номинальный ток плавкая вставка должна защищать провод сети от недо пустимых перегревов. Длительно допустимые токи ( / д о п ) для проводов различных марок в зависимости от способа прокладки приводятся в ПУЭ, а также в справочниках.
Д л я защиты от |
недопустимых перегревов провода |
или |
|
кабеля в сети, |
не имеющей силовой нагрузки, необхо |
||
димо', чтобы ток плавкой вставки /„ был |
не больше |
тока |
|
длительно допустимой нагрузки / д о п , то |
есть |
|
/ в === ^доп-
95