пример 6. Рассчитать защиту автоматическими выключателями А3700 кольца электромагнитов включения по рис. 3 и примеру 1.

Решение. Защита электромагната. Аналогично расчетам примера 5 для выбора тока срабатывания зависимого расцепителя исходим из допустимого времени прохождения номинального тока 10 с.

По средней части области кривых 1-I в приложении 11 определяется кратность /(3,3 для /д-10 с. Ориентировочное значение тока срабатывания зависимого расцепителя при этом составит 244/3,3 - 73 А. По приложению 10 выбирается расцепитель РП312Б выключателя А3710 с током срабатывания зависимого расцепителя 80 А и уставкой по времени 4 с.

Ток срабатывания независимого расцепителя в соответствии с (9)

1,М,1

с.Р(н)1 1-0,1

244 330 А,

Для выбранного расцепителя по этому значению следует принять отсечку с кратностью 4, что дает ток срабатывания независимого расцепителя 4-80 = 320 А.

Чувствительность независимого расцепителя без выдержки вре-

мени (см. рис. 4, г) - =2,72, чго вполне удовлетворяет требо-

ваниям.

Защита кабелей. Ток срабатывания зависимого расцепителя по условию отстройки от тока электромагнита включения (10)

с, р(з)2

1.Ы,1 1-0,1

244 330 А.

По этому условию должен быть выбран выключатель А3730 с расцепителем РП335С и током срабатывания зависимого расцепителя 320 А. При этом минимальный ток срабатывания отсечки при кратности 2 составит 2-320=640 А. При минимальном токе КЗ в кабеле (см. рис 4.6) Ач = 730/640= 1,15, что менее требуемого 1,5. Поэтому целесообразно снизить /с,р(з)2, что приведет к пуску этого расцепителя при включении выключателей при АПВ шин, в этом случае можно будет обеспечить АПВ шин за счет промежутков времени между включениями выключателей. Кроме того, при включении будет мала кратность токов, а время срабатывания расцепителя значительно (сотни секунд).

С учетом изложенного принимается к установке выключатель А3730 с расцепителем РП334 С и токами срабатывания 250 и

2-250=500 А зависимого и независимого расцепителей соответственно.

Уставка по времени для независимого расцепителя принимается 0,1 с-большей, чем у аналогичного расцепителя защиты электромагнита. Выдержка времени зависимого расцепителя принимается минимально возможной: 4 с при кратности /С=5.

Дополнительно следует проверить, что ток срабатывания независимого расцепителя отстроен от тока срабатывания аналогичного расцепителя защиты электромагнита (10):

с. р(н)2

1,1 Ы 1 - 0,1

330430 Л,

что менее принятого значения 500 А.

При КЗ на сборке Б в режиме замкнутого кольца (см. рис.

4, е) чувствительность отсечки ki =:i28, что меньше требуемого

1,5 В случае отказа отсечки КЗ будет отключаться зависимым

расцепителем с кратностью К- ~- =2,56 и временем 10-50 с

(кривые 1-1 в приложении 11)

Защита батареи. На батарею устанавливаются два выключателя, так как выключатели постоянного тока А3700 выпускаются только двухполюсными. Ток срабатывания зависимдго расцепителя батареи в общем случае должен согласовываться с током аналогичного расцепителя защиты кабелей (10)

/ т./ ч = 2 -Ь- 250 - 672 А. с, рСз)3 1-0,1

Однако с учетом того, что от шин батареи не питаются другие потребители, за расчетный может быть принят режим разомкнутого

кольца В этом случае /с р(з)3= - =336 А.

С учетом полученного значения выбран выключатель А3730 с расиепителем РП335С и током срабатывания зависимого расцепителя 320 А.

Ток срабатывания независимого расцепителя по условию согласования с аналогичным расцепителем кабелей должен быть выбран в общем случае по режиму замкнутого кольца:

/ , = 2 500=: 1344 А с, р(н)3 1 о,1

и при КЗ на шинах его чувствительность

2060

- 1,53.

Рис. 11. Согласование защитных характеристик полупроводниковых расцепителей.

реи при этом проходит ток 1280 А, кратность

В рассматриваемом случае можно зачитывать лишь режим разомкнутого кольца и выбрать вдвое меньший ток срабатывания 672 А. Следовательно, ток отсечки может быть выбран 2-320---640 А или 4-320-1280 А. Принимается значение 1280 А

Выдержка времени отсечки расцепителя батареи выбирается не менее 0,25 с при времени отсечки расцепителей кабелей 0,1 с.

Согласование по времени зависимых характеристик в общем случае должно производиться в режиме замкнутого кольца (прн КЗ на сборке Б) В защите бата-

1280 , гт

=-4. При

выборе уставки 16 с (кривые 2-2 в приложении 10) время ее работы составит в этом случае 20-50 с и селективность будет обеспечена. На рис. 11 приведено согласование защит при использовании выключателей А3700.

В табл. 6 приведены результаты расчетов защиты с выключателями А3700, позволяющие сделать следующие выводы.

Таблица 6. Результаты расчетов защиты кольца питания электрома

Включение выключателя К2 (г) К1 (б) КЗ (е) К1 (а) КЗ (ж)

244 870

3,05 10,9

7-30

0,765 2,72

Отсечка в защите электромагнитов и кабелей во всех случаях имеет удовлетворительную чувствительность. Отсечка в защите батареи имеет сниженную чувствительность в случаях, когда она должна работать как резервная при отказе выключателей кабелей. Селективность зависимых расцепителей обеспечивается.

Таблицы 4-6 дают возможность сравнить защиты с предохранителями и включателями АП50-МТ, АВМ4С и А3700.

Предохранители не обеспечивают защиту электромагнитов включения от длительного прохождения номинального тока. При КЗ селективность обеспечивается, но приемлемые времена отключения получены лишь в режиме разомкнутого кольца. Достоинством защиты предохранителями является минимальная стоимость, простота и надежность конструкции, малые затраты на эксплуатацию. Существенным недостатком следует считать необходимость ручной (неавтоматической) замены сгоревших вставок. Это может п-ривести к ошибкам персонала, а также требует значительного времени для замены вставок.

Защита выключателями АП50-МТ и АВМ4С более сложная и дорогая, чем защита предохранителями. В защите кабелей и батареи получены недопустимо большие токи срабатывания отсечек - их чувствительность недостаточна. Времена отключения КЗ предохранителя-

гнитов включения с автоматическими выключателями А3700

ми и зависимыми расцепителями при разомкнутом кольце соизмеримы, а при замкнутом кольце времена отключения КЗ слишком велики. В ряде случаев не обеспечивается селективность смежных защит.

Защита выключателями А3700 наиболее дорогая и сложная, эксплуатация и наладка этих выключателей требуют высокой квалификации персонала. Чувствительность отсечек, селективность и времена отключения зависимыми расцепителями во всех случаях удовлетворительны.

Поэтому следует считать, что в настоящее время наиболее прогрессивными автоматическими выключателями для защиты оперативных цепей являются выключатели серии А3700.

При выборе вариантов следовало бы учитывать экономические показатели: стоимость аппаратов защиты и их монтажа, стоимость эксплуатации. Из-за отсутствия статистических данных о неправильной работе и отказах, а также из-за разброса времен отключения нельзя с достаточной точностью выбрать вариант защиты по экономическим показателям.

Пример 7. Рассчитать защиту кольца питания панелей защиты и автоматики по рис 5 автоматическими выключателями с учетом расчетов токов КЗ по примеру 2

Решение Расчет следует начать с защиты 1 кабелей от панелей защиты до привода Рассматривается прежде всего возможность использования наиболее простых и дешевых выключателей АП50-МТ По максимальной нагрузке 6,5 А (см. пример 4) выбирается тепловой расцепитель на номинальный ток 6,4-10 А. Ток КЗ на шинах панелей 890 А, что менее тока 1500 А, отключаемого этим выключателем При наименьшей кратности отсечки для этого выключателя 3,5 (с учетом разброса 3-4) ток срабатывания отсечки /с p(H)i»=19,2-f-25,6 А для расцепителя с номинальным током 6,4 А и 30-40 А для расцепителя с номинальным током 10 А Чувствительность отсечки при КЗ в приводе в режиме разомкнутого кольца

3,33-2,15,

с, р(н)1 4(6,4 10)

что более допустимого значения 1,5.

Для защиты этих кабелей может быть использован и выключатель А371СС с расцепителем РП311Б с номинальным током срабатывания зависимого расцепителя 20 А (минимальный возможный ток) и двукратной отсечкой на независимом расцепителе /с,р(н) -

=:40 А. Однако применение этого выключателя неделесообразно, так как велики его номинальные токи (160 А) и значительна стоимость

Далее рассчитывается защита 2 кабелей, питающих сборку Выключатели АП50 МТ использовать нельзя, так как их мгновенный расцепитель нельзя отстроить по времени от защиты /. Выключатели АВМ4С не удается использовать, так как весьма значительны токи срабатывания их расцепителей Поэтому принимаются выключатели А3700 Выбор типа этого выключателя и расцепителя определяется параметрами отсечки (независимого расцепителя), выбираемыми по ряду условий

Ток срабатывания h р(н)2 отстраивается от тока срабатывания независимых расцепителей защиты 1 по (10)

1,1.1,15-3,5(6,4- 10)

с, р(н)2

1 - 0,1

= 31,4 49 А.

Ток срабатывания /с,р(н)2 отстраивается от максимального тока нагрузки в оперативных цепях /нг=50 А при КЗ в первичной сети (на шииах) и работе дифференциальной защиты шин по (9)

1,Ы Л-50

с, р(н)2

=.68 А.

Учет этого условия необходим, так как время срабатывания независимого расцепителя 0,1 с, а нового выключателя МКП-110М 0,08 с (до гашения дуги), т е эти времена практически одинаковы Если ток срабатывания независимого расцепителя не будет отстроен от тока нагрузки, то возможно отключение оперативного тока раньше, чем закончится отключение выключателей МКП-110М

Независимый расцепитель должен иметь коэффициент чувствительности 41,5 при КЗ в конце кабеля, отсоединенного от щита (см. рис 6, д), с учетом этого

/c.p(н,2=г; = з67 А.

Желательно обеспечить чувствительность и при работе защиты как резервной при отказе выключателя на кабеле, идущем в привод

(см рис 6, е); по этому условию h р(н)2=- =71 А.

Однако следует выбрать выключатель А3730 с расцепителем РП334С, током срабатывания зависимого расцепителя 160 А и независимого 320 А.

Выключатели А3710С не могут быть использованы, так как их отсечка работает без выдержки времени. Выдержка времени отсечки принимается С,1-0,25 с, а зависимого расцепителя - 4 с при пятикратном токе.

Следует отметить, что вынужденно приняты расцепители на