Главная  Защита вторичных цепей 

[0] [1] [2] [ 3 ] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12]

вставки будет равен сумме тока нормальной нагрузки, обычно составляющего 5Л, и тока электромагнита включения. Номинальный ток вставки по этому условию выбирается 0,5-0,6 расчетного. Целесообразнее иметь раздельные шины (+). В этом случае при КЗ на шинах питания электромагнитов включения сохраняется питание устройств релейной защиты и сигнализации о перегорании вставок. Это особенно важно для подстанций без постоянного дежурного персонала.

Основные данные некоторых типов предохранителей даны в приложении 1, а их защитные характеристики - в приложении 2.

Пример 3. Рассчитать защиту предохранителями кольца питания электромагнитов включения масляных выключателей по рис. 3 и данным примера I.

Решение. По номинальному напряжению 220 В и максимальному току КЗ 2060 А выбираются все предохранители типа ПН2 (см. приложение 1).

Номинальный ток предохранителей, установленных в шкафах сборок А, Б, В и на щите управления, принимается 250 А, так как номинальный ток электромагнита включения выключателя МКП-ИОМ равен 244 А (см. приложение 4).

Расчет плавкой вставки предохранителей, установленных на сборках А, Б, В для защиты электромагнита включения, ведется по защитным характеристикам предохранителей ПН2 (см. приложение 2).

По (8) /в= (0,3-0,35)224 = 734-88 А. Предварительно выбирается вставка 80 А. Нормированное время включения выключателя МКП-ИОМ составляет 0,6 с, а при зчете ухудшения состояния привода между ремонтами это время с запасом можно принять равным 1,4 с. Затем определяется, при каком токе за время 1,4 с перегорит вставка 80 А. По защитным характеристикам этот ток равен 400 А и составляет 244/400=0,6 тока электромагнита включения (т. е. близко к 50 %). Чувствительность вставки проверяется при минимальном токе /к = 870 А (рис. 4, е). Коэффициент чувствительности 4 = 870/80-10,8, а время перегорания вставки около 0,05 с, что удовлетворяет требованиям.

Допустимое время прохождения номинального тока 244 А для электромагнита включения составляет 10 с. При этом токе вставка 80 А перегорает за время около 15 с, что превышает допустимое. Однако в рассматриваемом и в ряде других случаев приходится использовать предохранители лишь для защиты от КЗ.

Действительно, если выбрать вставку с номинальным током 60 А, то при токе 244 А она перегорает за 3 с, а с учетом разбро-

са 50 % может перегореть и за 1,5 с. Такая вставка обеспечивает защиту от длительного прохождения номинального тока, по не обеспечивает надежной работы привода и поэтому не может быть использована.

Если принять вставку 100 А, то 4=870/100 = 8,7, а время перегорания при 870 А составит около 0,1 с. Вставка 100 А будет более надежно работать при многократных включениях и отключениях выключателя, например при ремонтных и наладочных работах. Однако такая вставка тем более не обеспечит защиту от длительного прохождения рабочего тока - время ее сгорания при токе 244 А составляет несколько минут. Кроме того, применение вставки 100 А вызовет увеличение номинального тока вставок предохранителей, защищающих кабели, а следовательно, и увеличение времени отключения КЗ, поэтому наиболее целесообразно выбрать вставку 80 А.

Выбор вставок предохранителей, защищающих кабели, производится прежде всего из условия селективности со вставками предохранителей, защищающих электромагниты включения, в соответствии с рис. 4.

При КЗ в электромагните наибольший ток /к через вставку предохранителя, защищающего кабель, составляет 1195 А (при КЗ в точке К2 и отключенном кабеле между сборками А и Б).

Установленная в предохранителе электромагнита вставка 80 А при токе 1195 А перегорает примерно за 0,02 с. С учетом разброса 50 % время перегорания вставки предохранителя, защищающего кабель, должно быть не менее 3-0,02=0,06 с. Этому условию удовлетворяет вставка 120 А, время перегорания которой при 1195 А составляет около 0,15 с.

Вставка предохранителя электромагнита 100 А при токе 1195 А перегорает примерно за 0,03 с и также селективна с вставкой предохранителя кабеля 120 А.

Чувствительность вставки предохранителя кабеля 120 А проверяется при минимальном токе через нее, равном 640 А (прн КЗ в точке КЗ на сборке Б в схеме замкнутого кольца). Коэффициент чувствительности йч = 640/120 -5,35, а время перегорания около 4 с. Это время недопустимо велико, так как аккумуляторная батарея СК-8 в течение 5 с может выдерживать ток только 46iV = 468~ =368 А, через нее же в этом случае проходит ток 1280 А. Кроме того, в этом режиме напряжение на шинах U = IR = 640-2x Х0,067=86 В, что составляет 0,39 Uhom- Это может нарушить работу релейной защиты и автоматики.

Для снижения времени отключения необходимо разомкнуть кольцо, например, на сборке Б. При этом /к=1090 А и время перегорания вставки 120 А будет около 0,3 с, что можно считать допустимым.



Далее следует проверить, удовлетворяют ли выбранные вставки условиям АПВ шин. При АПВ шии промежуток времени между включениями выключателей обычно 1,0---1,5 с, за это время вставка не успеет полностью остыть. Поэтому с запасом принимается, что все 7 выключателей включаются друг за другом в течение 12-14 с. Это время складывается из времени включения 7 выключателей по 0,6 с и шести промежутков времени между включениями по 1,5 с Номинальный ток вставки принимается по (8) как для особо тяжелого пуска (0,5-0,6) 244= 120н-150 А. Таким образом, выбранная вставка 120 А удовлетворяет и условиям АПВ шин. Вставка 150 А при КЗ на сборке В (ток 1090 А) и разомкнутом кольце перегорает за 1,0 с, а при замкнутом кольце и КЗ в той же точке (ток 640 А) - примерно за 20 с. Поэтому при замкнутом кольце целесообразно выбрать вставку 120 А.

Номинальный ток вставки предохранителя, защищающего батарею, выбирается из условия селективности со вставками предохранителей, защищающих кабели.

Расчетными являются схема замкнутого кольца и КЗ в точке КЗ (на сборке Б). В этом режиме по вставке кабеля проходит ток 640 А, а по вставке батареи - 1280 А

Как выше рассчитано, вставка 120 А при 640 А сгорает за ti=4 с Расчетное время для вставки батареи 2==3i=12 с при 1280 А. Этим условиям соответствует вставка 300 А. Ее чувствительность при КЗ на шинах ч== 2060/300-7, а время перегорания (около 2 с) недопустимо велико.

Для уменьшения времени перегорания целесообразно работать в режиме разомкнутого кольца.

При вставке предохранителя кабеля 12С А и токе КЗ в режиме разомкнутого кольца 1090 А /i=-0,4 с, /23-0,4=1,2 а Для батареи оказывается селективной вставка 150 А Ее время перегорания яри КЗ на шинах 0,15 с.

Если шина (-h) общая для цепей электромагнитов включения и релейной защиты, как на рис. 1, то расчетным током для вставки батареи будет сумма тока нормальной нагрузки, составляющая около 5 Л, и тока электромагнита включения 5 8+185-:225 А Номинальный ток вставки (0,5-0,6)225=112-135 А

Целесообразно иметь раздельные шины (+) В этом случае при КЗ на шинах питания электромагнитов включения сохраняется питание устройств релейноГ. защиты и питание сигнализации о перегорании вставок Последнее особенно важно для подстанций без постоянного дежурного персонала

Для ориентировочной проверки расчетов в рассматриваемой кольцевой сети можно использовать данные табл 1

Для вставки 80 А /к в>10, поэтому со вставкой 80 А селек-

тивна вставка 120 А, а со вставкой 120 А - вставка 150 А и т д. В табл 3 приведены результаты расчетов примера Пример 4. Рассчитать защиту предохранителями кольца питания панелей релейной защиты, управления и автоматики по рис б и примеру 2.

Таблица 3. Результаты расчетов защиты предохранителями кольца питания электромагнитов включения

Вставка электромагнита / = 80 А

Вставка кабеля / 120 А

Вставка батареи 1= 150 А

(JSC

t, с

i, с

i, с

Kl (a) Kl (6) КЗ (e) К2 (г)

1280 870

10,9

0,015 0,04

2060 7Я0 640 870

17,2 6,1

5,33 7,25

0,04 2 4 1

2060 730

1280 870

13,7 4,85 8,55 5.8

0.1 10

0,3 3

Решение Расчет начинается с предохранителей, установленных на панелях А, Б, В в цепях управления, защиты и автоматики четырех линий 110 кВ, двух трансформаторов и шиносоединитель-ного выключателя. Определяется максимальный ток, проходяший через предохранитель при работе релейной защиты. В цепях дистан-днонной защиты и защиты от замыканий на землю каждой Линнп установлены общие предохранители. В цепях дифференциально-фазной защиты установлены отдельные предохранители Расчетные! режимом будет одновременная работа дистанционной и защиты от замыканий на землю при двухфазном замыкании на землю у шин противоположной подстанции и отказе дифференциально-фазной защиты Суммарный ток нагрузки яри срабатывании обоих комплектов релейной защиты и электромагнита отключения определяется по справочникам и составляет примерно 6,5 А Для большей надежности номинальный ток плавкой вставки предохранителя принимается 10 А. Так как предохранители типа ПН2 не имеют таких вставок, то принимаются предохранители НПН-15 (см приложение 1) с номинальным током 15 А и вставкой 10 А Защитные характеристики этих предохранителей даны в приложении 3

При КЗ в приводе выключателя в режиме разомкнутого кольца

чувствительность вставки йч===- = 8,5 и время перегорания 0,3 с.

Применить предохранители ПН2 со вставкой ЗС А нельзя, так как ее чувствительность йч = 85/30=2,85 и время перегорания около 40 с, что недопустимо.

3 Зак 1744



Для защит, действующих на несколько выключателей (дифференциальная и газовая защиты трансформаторов, дифференциальная защита шин, УРОВ и др), предохранители устанавливают<:я в цепях отключения каждого выключателя, поэтому нагрузка от релейной защиты трансформаторов и шиносоединительного выключателя будет меньше, чем от релейной защиты линии. Для цепей этих защит также принимаются предохранители НПН-15 со вставкой 10 А.

На подстанциях встречаются схемы, в которых цепи отключения выключателей имеют общие предохранители Это следует учитывать при выборе номинальных токов вставок

Для предохранителей кабелей, питающих кольцо Л, Б, В, расчетным будет режим КЗ на шинах 110 кВ с нарушенной фиксацией, когда от дифференциальной защиты шин одновременно отключаются 7 выключателей и запустятся четыре комплекта дифференциально-фазной защиты. При этом суммарная кратковременная нагрузка составит примерно 45-50 А Принимается предохранитель ПН2 с номинальным током 100 А и вставкой 50-60 А. Чувствительность при КЗ в точке КЗ и отключенном кабеле от панели Л до щита будет 550/50--11 н время отключения около 0,04 с.

Для предохранителей НПН-60 со вставкой 60 А чувствитель-550

ность k=- ==z92 и время отключения 0,25 с. Пригодны оба 60

варианта. При КЗ на панели Б и замкнутом кольце чувствитель-415

ность - ==8,34-6,95 и время отключения 0,2-0,5 с

50-60

Селективность со вставкой предохранителя НПН 10 А проверяется при КЗ на панели Л и отключенном кабеле между Л и Б при точе 740 А Время перегорания вставки 10 А около 0,008 с, 50 А - около 0,095 с, 60 А - около 0,15 с и селективность обеспечивается для всех случав.

Предохранитель, защищающий батарею, в зависимости от местных условий должен рассчитываться двумя способами. Если от шин (+) - (- 108) питаются электромагниты включения с током до 185-А, то он рассчитывается, как указано в примере 3, по сумме точов включения п максимальной аварийной нагрузки Если же электромагниты включения подключены к другой шине (-f-), то этот предохранитель рассчитывается по максимальной аварийной нагрузке с учетом работы релейной защиты. Проверка чувствительности и селективности производится по изложенным выше принципам.

Для расчета принимается, что от шин ( + 108) питается релейная защита с максимальным током нагрузки 50 А, аварийное освещение 5/V =-5-8 = 40 А и приводы выключателей типа ПЭ-2 трансформаторов на стороне 6 кВ МГГ-10 с током электромагнита

включения 73 А. Расчетный режим - включение на КЗ выключателя трансформатора. В этом случае работает защита трансформатора с суммарным током нагрузки около 10 А, суммарный ток /нг=1С + +40 + 73=123 А. Принимается предохранитель ПН2 на 250 А со вставкой 120 А Согласование со вставками кабелей производится в режиме КЗ на панели Б прн замкнутом кольце. Через вставки кабелей проходит ток 445 А и время их перегорания 0,1 с. Через батарею проходит ток КЗ 890 А, время перегорания вставки 1 с Результаты расчетов даны в табл. 4 Результаты расчетов приемлемы, за исключением одного случая - КЗ в приводе и отказ предохранителя, защищающего кабель, нд>Щий в привод. В этом слу-чае вставка кабелей, питающих сборки, имеет чрезмерное время сгорания около 10 мин.

Таблица 4, Результаты расчетов защиты предохранителями кольца питания панелей защиты и управления

Вставка предохранителей, защищающих *

кабель в привод при /в, пом 10 А

кабели питания леи приУв ном =

пане-= 50 А

батарею пои в, ном= А

а СП и К

t, с

t, с

К4(а) К1 (б) К2 (в) КЗ (г) К1 (а)

890 740

89 7,4

0 007 0,007

£5 595 445 740 1900

1,7 11,8

8,9 14,7

10 мин

0,05

0,015

0,01

890 740 1900

7,4 6,15 15,8

0,05

Для защиты цепей аккумуляторных батарей используются автоматические выключатели различных типов: АП50-2МТ, АВМ4С, А3700 и др.

Автоматический выключатель АП50-2МТ имеет комбинированный расцепитель, состоящий из мгновенного электромагнитного (буква М в обозначении) - отсечки и теплового с зависящей от тока характеристикой выдержки времени (буква Т в обозначении). Номинальный ток всех выключателей этого типа 50 А. Номинальные токи тепловых зависимых расцепителей 1,6; 2,5; 4,0; 6,4; 10, 16, 25, 40 и 50 А. Ток срабатывания теплового расщепителя может регулироваться в пределах (0,65+

3* 27



[0] [1] [2] [ 3 ] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12]

0.002