52.Защита электрических сетей напряжением до 1 кВ плавкими предохранителями. Чувствительность и селективность плавких предохранителей. Карта селективности.

Электрическая сеть напряжением до 1 кВ является четырехпроводной сетью с глухозаземленной нейт­ралью. В такой сети основными видами повреждения являются короткие замыкания между фазами и отдельных фаз на землю.

Для защиты таких сетей используют плавкие предохранители и автоматиче­ские выключатели, снабженные устройствами токовой защиты.

Использование предохранителей является более дешевым и простым вариантом защиты. При за­щите от перегрузки они оказываются более экономически эффектив­ными.

 Автоматические выключатели используются:

1. Если есть необходимость в устройствах автоматики АПВ и АВР.

2. Требуется обеспечить более быстрое по сравнению с плавкими предохранителями вос­становление питания

Для обеспечения требуемых быстродействия, чувствительно­сти и селективности допускается применение специальных защит.

Из средств автоматики используются устройства АВР и реже АПВ, обе­спечивающие требуемую надежность электроснабжения потреби­телей первой категории.

ЗАЩИТА ПЛАВКИМИ ПРЕДОХРАНИТЕЛЯМИ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Плавкая вставка предохранителя является токовой защитой с зависимой характеристикой выдержки времени. Она защищает элемент электроустановки от токов к. з. и от длительной перегрузки.

При выборе предохранителя F1 для защиты сети напряжением U_c следует учитывать условия

Uпр.ном = Uс   и Iпр.откл.>=Iк.max

Плавкая вставка выбирается по условиям:

 

 

где  - максимальный рабочий ток, проходящий через предохранитель;

 =1,1 ... 1,25 - коэффициент отстройки.

Ток кратковременной перегрузки  принимается большим из двух значений, рассчитанных:

1. Для случая пуска наиболее мощного электродвигателя и режима нормальной работы всех остальных потребителей, подключенных к защищаемой линии, по формуле

2. Для режима самозапуска оставшихся в работе электродвигателей, возникающего после отключения поврежденного потребителя, на­пример после отключения электродвигателя M1 предохранителем F2 (к. з. в точке К2),

Где  - сумма максимальных рабочих токов всех потребителей, присоединенных к защищаемой линии без учета электродвигателя с наибольшим пусковым током;

 - сумма пусковых токов самозапускающихся электродвигателей;   n - число потребителей;

т — число самозапускающихся электродвига­телей;

 — коэффициент спроса, k_c <1.

k_пер – коэффициент перегрузки. Для тяжелых условий пус­ка рекомендуется принимать k_пер =1,6... 2, а для легких условий пуска принимать k_пер = 2,5.

В зависимости от характера нагрузки и необходимости само­запуска номинальный ток плавкой вставки выбирают по первому или второму условию, принимают ближайшим по шкале стандартных токов и проверяют по третьему условию.

Вы­бранные предохранители должны удовлетворять требованиям чув­ствительности и по возможности действовать селективно.

 

ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ И СЕЛЕКТИВНОСТЬ

ПЛАВКИХ ПРЕДОХРАНИТЕЛЕЙ

1. Номинальный ток плавкой вставки должен быть по крайней мере в три раза меньше минимального тока КЗ в конце защи­щаемого участка I_к min (для предохранителя F1 точка К1 на рисунке. В сетях напряжением до 1кВ с глухозаземленной нейт­ралью расчетным при определении I_к min является замыкание меж­ду фазным и нулевым проводами. Ток КЗ

где     - фазное напряжение сети, В;

         - полное электрическое сопротивление    трансформатора,    питающего    сеть,    Ом; 

—полное сопротивление петли фазной - нулевой провода линии, Ом.

2 Для сетей, защищаемых от перегрузки должно выполняться условие ; коэффициент определяется типом изоляции проводников и ус­ловиями их эксплуатации.

 

СЕЛЕКТИВНОСТЬ.

 

 Если в сети установлено несколько последова­тельно включенных предохранителей, то при коротком замыкании в сети должен перегорать ближайший к точке КЗ предохранитель. На рисунке последовательно с предохранителем F1 включены предохранители F2—F6. Селективная работа предохранителей обеспечивается, если при коротком замыкании, например, в точке К₂ плавкая вставка предохранителя F2 перегорит и разорвет дугу раньше, чем плавкая вставка предохранителя F1 нагреется до температуры плавления. Это возможно  в том случае, если защитная характеристика 1 плавкой вставки предохранителя F1 располагается выше защитной характеристики 2 плавкой встав­ки предохранителя F2.

 

Для определения этого условия строится карта селективности.

 

Для получения селективного дей­ствия большинства типов предохранителей на практике можно руковод­ствоваться следующими правилами:

1.     Для последовательно установ­ленных однотипных низковольтных предохранителей необходимо выбирать плавкие вставки с номинальными токами, отличающими­ся на две ступени шкалы.

2.     Для разнотипных предохранителей из-за больших погрешностей желательно выбирать плавкие вставки с номинальными токами, отличающимися больше чем на две ступе­ни шкалы.

3.     Для последова­тельно установленных высоковольтных предохранителей ПКТ не­обходимо выбирать плавкие вставки с номинальными токами, от­личающимися на одну ступень шкалы.