Andreev Задачи по РЗА

Реле РТВ тоже имеют защитную характеристику, зависимую от кратности тока. Поэтому на карту селективности она переносится, как и характеристика реле РТ-80.

Защитные характеристики расцепителей автоматических выключателей. У автоматических выключателей с комбинированными расцепителями защитные характеристики, как и у предохранителей, представляют собой зависимость времени срабатывания расцепителя t от тока в нем [t f (I ) ] (см., например,

рис. 2.4, гл. 2). Поэтому выбранная характеристика расцепителя переносится на карту селективности, как и характеристика плавкой вставки предохранителя. У автоматических выключателей с полупроводниковыми распегателями защитные характеристики, как и у реле РТ-80 строятся в зависимости от кратности тока в расцепителе (см., например, рис. 2.3, гл. 2). Поэтому на карту селективности выбранная характеристика переносится, как и характеристика реле PT8O. Например, следует построить на карте селективности характеристику с вы-

держкой времени 4 с при 6Iрц.ном . У нее при кратности k Iрц Iрц. ном 3 выдержка времени равна 40 с (см.рис. 2.5). На карте селективности этому времени будет соответствовать ток Iрц 3Iрц.ном. Здесь Iрц.ном следует отнести к основ-

ной ступени.

В ряде случаев при построении карты селективности приходится учитывать влияние токов нагрузки. Так, например, если требуется учесть влияние то-

ков нагрузки Iраб. max при согласовании между собой характеристик защит А1

и А2 (см. рис. 5.3, а), то построенная указанным выше способом защитная характеристика защиты А1 (характеристика 1 на рис. 5.3, б) должна быть смеще-

Рис. 5.3. Учет тока нагрузки при построении защитной характеристики

211

на вправо на величину суммарного тока нагрузки Iраб. max (характеристика 2

на рис. 5.3, б).

5.2. Порядок согласования защитных характеристик на карте селективности

Порядок согласования защитных характеристик уже рассматривался выше, например, в примерах 1.3, 2.20. Здесь кратко повторим условия, при которых необходимо согласовывать защитные характеристики при построении карты селективности. Во всех случаях построения характеристик на карте селективности необходимо выполнять с учетом рекомендаций параграфа 5.1.

Рассмотрим порядок согласования на примере защит А1 и А2 (рис. 5.3., а). Защиты А1 и А2 имеют независимую от тока характеристику. Выдержки времени согласуются по ступенчатому признаку, т.е. время срабатывания t1 защиты А1 должно быть на ступень селективности t больше времени срабатывания t2 защиты А2 (рис. 5.4., а). Ступень селективности принимается рав-

ной 0,3…0,5 с. Здесь и далее: 1 – защитная характеристика защиты А1; 2 - защитная характеристика защиты А2.

Защиты А1 и А2 имеют зависимую от тока характеристику (рис. 5.4., б). Эти защиты могут быть выполнены реле тока с зависимой выдержкой времени, расцепителями автоматических выключателей или плавкими предохранителями. При любом сочетании этих защитных устройств согласование защитных

характеристик защиты А1 и защиты А2 производится при токе Iк(3). вн. max трехфазного КЗ в точке K(3) у места установки защиты А2 (на шинах подстанции Б). Ток Iк(3). вн. max определяется для максимального режима работы. При этом токе время срабатывания t1 защиты А1 должно быть на ступень селективностиt больше времени срабатывания t2 защиты А2. Если защиты выполнены с использованием реле РТ-80 или РТВ, а кратность тока КЗ ( Iк(3). вн. max Iс.з ) велика

и реле работают в независимой части своих характеристик, то их выдержки времени должны согласовываться, как и для защит с независимыми характеристиками.

Защита А1 имеет зависимую характеристику, а защита А2 – независимую (рис. 5.4., в). Согласование, как и в предыдущем случае, производится при токе

Iк(3). вн. max .

Защита А1 имеет независимую характеристику, а защита А2 – зависимую (рис. 5.4., г). В этом случае согласование производится при токе срабатывания

212

IсIII.з.1 защиты А1. При этом токе выдержка времени t1 защиты А1 должна быть на ступень селективности t больше выдержки времени t2 защиты А2.

Рис. 5.4. Порядок согласования защитных характеристик

213

Защита А1 имеет зависимую характеристику, а защита А2 – комбинированную(кроме максимальной токовой защиты имеется и токовая отсечка) (рис. 5.4.,д). В этом случае согласование будет проводится при токе срабатывания

3Расцепителями автоматических выключате- 0,5t2 лей

5Одна предохранителями, а другая расцепи- 0,7t2 телями

214

ПРИМЕРЫ И ЗАДАЧИ

5.1.

Для защиты линии напряжением 0,4 кВ (рис. 5.5) использован предохранитель F типа ПН-2. Номинальный ток его плавкой вставки Iвс. ном 100 А. С

высшей стороны трансформатора установлена максимальная токовая защита. Характеристики плавких вставок предохранителя ПН-2 (рис. 2.1.) построены в зависимости от тока, отнесенного в данном случае к напряжению 0,4 кВ.

При построении карты селективности за основную ступень принято напряжение Uосн 10кВ. С учетом этого необходимо перестроить характеристи-

ку плавкой вставки с Iвс. ном 100 А.

Решение.

1. Используя рис. 2.1, представим защитную характеристику плавкой

2. Для получения характеристики, отнесенной к основной ступени напряжения Uосн 10кВ, необходимо привести к этому напряжению токи In , указанные в табл. 5.2. Для этого следует использовать выражение

токовая защита А с током срабатывания Iс.з. 32 А (см. рис. 5.5). Для защиты

использованы реле РТ-80, включенные по схеме неполной звезда. Защитная характеристика реле имеет в установившейся части выдержку времени, равную tу 2 с (см. рис. 1.5. гл. 1).

215

Необходимо построить эту защитную характеристику на карте селективности. При ее построении за основную ступень принять напряжение Uосн 10 кВ.

Решение.

Как уже отмечалось ранее, защитная характеристика реле представляет собой зависимость его времени срабатывания от отношения ток в обмотке реле

щите. Поэтому, зная кратность и ток срабатывания защиты, можно построить защитную характеристику реле в зависимости от тока Iз k Iс.з .

Причем ток Iс.з. необходимо отнести к выбранной ступени напряжения Uосн . В нашем случае Iс.з. 32 А отнесен к этому напряжению.

С учетом этого на карту селективности необходимо нанести характеристику, данные которой указаны в табл. 5.4.

216

Iк(2) 6,45 кА. Поскольку ток срабатывания защиты отнесен к напряжению 10 кВ, то и ток Iк(2) нужно отнести к этому напряжению, т.е.

Iк(2) 6,45 0,4 /10 0,258 А.

Рис. 5.6. К примерам 5.1, 5.3, 5.4, 5.5. Карта селективности

Защита выполнена по схеме неполной звезды, поэтому kсх(3) 1. При двухфазном КЗ за трансформатором с группой соединения обмоток У/Д-11 для схемы неполной звезды kсх(2) 1/ 3 .

С учетом этого kч 285 / 3 32 5,2 1,5 . Поэтому ток срабатывания

защиты можно увеличить по крайней мере в три раза (5,2/1,5). Для обеспечения селективности достаточно увеличить ток срабатывания защиты в 2 раза, т.е.

принять Iс.з. 64 А. Карта селективности на рис. 5.6 построена при Uосн 0,4 кВ. Поэтому и ток Iс.з. нужно привести к этому напряжению, т.е. Iс.з. 64 10 / 0,4 1600 А. Тогда табл. 5.5 примет вид табл. 5.7.

218

Эта характеристика изображена на рис. 5.6 пунктиром (характеристика 1 ). Селективность также можно обеспечить, если сместить защитную характеристику 1 вверх, т.е. принять характеристику реле с большим временем срабатывания в ее установившейся части.

5.6

На рис. 5. 7 показана электрическая сеть, элементы которой защищены плавким предохранителем F, расцепителями автоматических выключателей QF1, QF2 и QF3, максимальной токовой защитой А1 с независимой выдержкой времени и максимальной токовой защитой А2 с зависимой выдержкой времени. Необходимо выбрать параметры защитных устройств так, чтобы обеспечивались необходимые чувствительность и селективность. Защитные характеристики совместить на карте селективности. Данные для расчета указаны в табл. 5.8.

Рис. 5.7. К примеру 5.6. Электрическая сеть.

219

Состав электродвигателей в нагрузках линий Л2 и Л3 незначительный. Максимальные рабочие токи и токи КЗ отнесены к соответствующей ступени напряжения. Это необходимо учесть при построении карты селективности .

Решение

1. Определяем параметры расцепителя автоматического выключателя QF2 (QF3)типа А3100. Для тепловых расцепителей его номинальный ток Iрц.ном

принимается равным максимальному рабочему току Iраб. max . Поэтому в нашем случае Iрц.ном 170 А, а ток срабатывания третьей ступени IсIII.з.4 kсIII.з.4 Iрц.ном . Для выключателей А3100 kсIII.з 1,25, поэтому IсIII.з.4 1,25 170 212,5 А. Выбираем автоматический выключатель А3130, у которого при Iрц.ном 170 А ток срабатывания электромагнитного расцепителя (отсечки) IсI.з.4 1200 А, а время срабатывания t4I не более 0,015 с (см. рис. 2.2, гл. 2). Ток однофазного КЗ

менее трех. Из характеристики следует, что при токе 880 А тепловой расцепитель сработает за время 40 с, а при токе срабатывания электромагнитного расцепителя, равном 1200 А, за время 25 с.

2. Определим номинальные токи трансформатора Т2:

3. Далее необходимо выбрать автоматический выключатель QF1 и определить параметры его расцепителя. Для достижения селективности при трех-

фазном КЗ в точке K2(1) расцепитель выбранного автоматического выключателя должен срабатывать за время t3II t4I t . B данном случае t4I 0,015 с , аt 0,5t4I (см. табл. 5.1), т.е. 0,0075 с. Поэтому при токе 2750 А время сраба-

тывания расцепителя должно быть не менее 0,023 с. Этому требованию удовлетворяет селективный автоматический выключатель А3734С (см, рис. 2.3, гл. 2). Принимаем выдержку времени второй ступени равной 0,1 с. Для полупро-

водниковых расцепителей номинальный ток Iрц.ном 1,1 Iраб. max

В нашем случае Iраб. max Iт.ном или Iрц.ном 1,1 361 397 А. Принимаем

220