Коэффициента разброса автоматического выключателя

Объявления

Если вы интересуетесь релейной защитой и реле, то подписывайтесь на мой канал

Нормативная документация по расчетам уставок автомат.выключателей?

Советы бывалого релейщика → Расчёт сетей напряжением до 1000В → Нормативная документация по расчетам уставок автомат.выключателей?

Чтобы отправить ответ, вы должны войти или зарегистрироваться

Сообщений 10

1 Тема от E.A.BUCHINSKIY 2011-05-10 08:30:37

E.A.BUCHINSKIY
Пользователь
Неактивен

Откуда: Иркутск
Зарегистрирован: 2011-05-25
Сообщений: 358
Репутация : [ 0 | 0 ]

Тема: Нормативная документация по расчетам уставок автомат.выключателей?

Подскажите, пожалуйста, в какой нормативной документации есть требования к чувствительности автоматических выключателей в основной зоне и в зоне резервирования (Кч = ?)?

2 Ответ от CLON 2011-05-10 09:46:59

CLON
Модератор
Неактивен

Зарегистрирован: 2011-01-11
Сообщений: 699
Репутация : [ 0 | 0 ]

Re: Нормативная документация по расчетам уставок автомат.выключателей?

Какое-то странное чувство. У выключателей нет чувствительности, а есть отключающая способность.
Чувствительность есть у уставок срабатывания релейной защиты (автоматов или предохранителей).
В основной зоне в зависимости от типа присоединения, от кч=2.0 (Тр) до 1.5. 1.3 (Линии), у резервных зон (ступеней) защит кч=1.2.

3 Ответ от E.A.BUCHINSKIY 2011-05-10 10:23:14

E.A.BUCHINSKIY
Пользователь
Неактивен

Откуда: Иркутск
Зарегистрирован: 2011-05-25
Сообщений: 358
Репутация : [ 0 | 0 ]

Re: Нормативная документация по расчетам уставок автомат.выключателей?

Отключающая способность-то это понятно. Я и имел ввиду расчет уставок для автоматических выключателей c регулируемыми параметрами, например, с электронным расцепителем (к примеру Tmax ABB). Расчет селективности выполнен в программе. Получен результат, что Кч к минимальному однофазному току КЗ в основной зоне защиты равен 1,142. Вопрос — удовлетворяет ли такой Кч требованиям нормативных документов? Если нет то каких именно? Программа не выдает предупреждений о недостаточной чувствительности. Если брать Кч для обычной МТЗ, то в основной зоне должен быть 1,5, в зоне резервирования 1,2, но ведь это может не распространяться на сети 0,4 кВ?
А из какого нормативного документа Вы приводите свои значения?

4 Ответ от CLON 2011-05-10 12:19:34

CLON
Модератор
Неактивен

Зарегистрирован: 2011-01-11
Сообщений: 699
Репутация : [ 0 | 0 ]

Re: Нормативная документация по расчетам уставок автомат.выключателей?

ПУЭ — там должно быть (надеюсь).

5 Ответ от evdbor 2011-05-10 12:57:59

evdbor
Модератор
Неактивен

Зарегистрирован: 2011-01-07
Сообщений: 1,739
Репутация : [ 0 | 0 ]

Re: Нормативная документация по расчетам уставок автомат.выключателей?

ПУЭ нормируется время отключения. Величина ТКЗ должна быть больше порога срабатывания расцепителя АВ с учетом разброса его характеристик.
ПУЭ 7 издание.
1.7.79. В системе TN время автоматического отключения питания не должно превышать значений, указанных в табл. 1.7.1.
Таблица 1.7.1
Наибольшее допустимое время защитного автоматического отключения для системы TN
Номинальное фазное напряжение Uo, В Время отключения, с
127 0,8
220 0,4
380 0,2
Более 380 0,1
Приведенные значения времени отключения считаются достаточными для обеспечения электробезопасности, в том числе в групповых цепях, питающих передвижные и переносные электроприемники и ручной электроинструмент класса 1.
В цепях, питающих распределительные, групповые, этажные и др. щиты и щитки, время отключения не должно превышать 5 с.
Допускаются значения времени отключения более указанных в табл. 1.7.1, но не более 5 с в цепях, питающих только стационарные электроприемники от распределительных щитов или щитков при выполнении одного из следующих условий:
1) полное сопротивление, защитного проводника между главной заземляющей шиной и распределительным щитом или щитком не превышает значения, Ом:
50 Zц/Uо,
где Zц — полное сопротивление цепи «фаза-нуль», Ом;
U0 — номинальное фазное напряжение цепи, В;
50 — падение напряжения на участке защитного проводника между главной заземляющей шиной и распределительным щитом или щитком, В;
2) к шине РЕ распределительного щита или щитка присоединена дополнительная система уравнивания потенциалов, охватывающая те же сторонние проводящие части, что и основная система уравнивания потенциалов.
Допускается применение УЗО, реагирующих на дифференциальный ток.

В 6 издании ПУЭ говорилось о кратности тока КЗ относительно уставки.
То же п. 1.7.79. Недействующая редакция.
[spoiler]1.7.79. В электроустановках до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью с целью обеспечения автоматического отключения аварийного участка проводимость фазных и нулевых защитных проводников должна быть выбрана такой, чтобы при замыкании на корпус или на нулевой защитный проводник возникал ток КЗ, превышающий не менее чем:
в 3 раза номинальный ток плавкого элемента ближайшего предохранителя;
в 3 раза номинальный ток нерегулируемого расцепителя или уставку тока регулируемого расцепителя автоматического выключателя, имеющего обратно зависимую от тока характеристику.
При защите сетей автоматическими выключателями, имеющими только электромагнитный расцепитель (отсечку), проводимость указанных проводников должна обеспечивать ток не ниже уставки тока мгновенного срабатывания, умноженной на коэффициент, учитывающий разброс (по заводским данным), и на коэффициент запаса 1,1. При отсутствии заводских данных для автоматических выключателей с номинальным током до 100 А кратность тока КЗ относительно уставки следует принимать не менее 1,4, а для автоматических выключателей с номинальным током более 100 А — не менее 1,25.
Полная проводимость нулевого защитного проводника во всех случаях должна быть не менее 50 % проводимости фазного проводника.
Если требования настоящего параграфа не удовлетворяются в отношении значения тока замыкания на корпус или на нулевой защитный проводник, то отключение при этих замыканиях должно обеспечиваться при помощи специальных защит.[/spoiler]

6 Ответ от E.A.BUCHINSKIY 2011-05-11 04:26:06

E.A.BUCHINSKIY
Пользователь
Неактивен

Откуда: Иркутск
Зарегистрирован: 2011-05-25
Сообщений: 358
Репутация : [ 0 | 0 ]

Re: Нормативная документация по расчетам уставок автомат.выключателей?

ПУЭ нормируется время отключения.

Да, действительно, время 0,4с для 220В.

Величина ТКЗ должна быть больше порога срабатывания расцепителя АВ с учетом разброса его характеристик

а если в расчете самого тока КЗ есть погрешность и реальный ток КЗ ниже расчетного, то получается не будет обеспечиваться надежного срабатывания отсечки?

есть еще такой пункт в ПУЭ:

3.1.8. Электрические сети должны иметь защиту от токов короткого замыкания, обеспечивающую по возможности наименьшее время отключения и требования селективности.
Защита должна обеспечивать отключение поврежденного участка при КЗ в конце защищаемой линии: одно-, двух- и трехфазных — в сетях с глухозаземленной нейтралью; двух- и трехфазных — в сетях с изолированной нейтралью.
Надежное отключение поврежденного участка сети обеспечивается, если отношение наименьшего расчетного тока КЗ к номинальному току плавкой вставки предохранителя или расцепителя автоматического выключателя будет не менее значений, приведенных в 1.7.79 и 7.3.139.

Как было ранее указано в пункте 1.7.79 не содержится никакой кратности, а там таблица с допустимыми временами отключения. Пункт 7.3.139 говорит нам:

7.3.139. В электроустановках до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью в целях обеспечения автоматического отключения аварийного участка проводимость нулевых защитных проводников должна быть выбрана такой, чтобы при замыкании на корпус или нулевой защитный проводник возникал ток КЗ, превышающий не менее чем в 4 раза номинальный ток плавкой вставки ближайшего предохранителя и не менее чем в 6 раз ток расцепителя автоматического выключателя, имеющего обратнозависимую от тока характеристику.
При защите сетей автоматическими выключателями, имеющими только электромагнитный расцепитель (без выдержки времени), следует руководствоваться требованиями, касающимися кратности тока КЗ и приведенными в 1.7.79.

Четкого ответа на свой вопрос и в этом пункте я не увидел. Жестко прописано только одно, обеспечьте время не более указанного. Указанная минимальная кратность 6хIном не говорит ни о чем, да и для характеристик С, D, K при кратности 6 устройство сработает секунд за 20 только.

8.8.2. Выбор автоматического выключателя

Простейшими устройствами для автоматической защиты от повреждений при нарушении нормального режима работы в установках с рабочим напряжением до 1000 В. являются автоматические воздушные выключатели (автоматы). Эти аппараты могут защищать установку от перегруза и от токов короткого замыкания. В зависимости от назначения в него могут быть встроены различные расцепители:

электромагнитные (защита от токов КЗ);

тепловые (защита от перегруза);

комбинированные (защита от токов КЗ и перегруза).

Основными элементами автомата являются контактная система, система дугогашения, привод, и расцепители.

Автоматы с тепловыми и комбинированными расцепителями имеют обратно зависящую характеристику, это означает, что время, в течение которого они срабатывают, зависят от тока перегруза или короткого замыкания протекающего через автомат, чем больше ток, тем быстрее автомат отключает линию.

Читать еще: Выключатель сдвоенный скрытой установки ip44

Автоматический выключатель предназначен для редких оперативных включений, 3-5 переключения в час.

Автоматические выключатели делятся на три вида:

— нормальные, время срабатывания ;

— селективные с регулируемой выдержкой времени, время срабатывания;

быстродействующие, время срабатывания ;

Автоматические выключатели выбираются прежде всего по номинальным значениям напряжения и тока. Затем определяются токи уставки теплового и электромагнитного расцепителей.

При выборе автоматических выключателей следует учитывать следующие условия:

где — номинальное напряжение автоматического выключателя.

— номинальное напряжение защищаемой установки.

где— номинальный ток автоматического выключателя.

— номинальный ток защищаемой установки.

Расчет уставки электромагнитного расцепителя. Электромагнитный расцепитель автомата защищает электроустановку от коротких замыканий. Ток уставки электромагнитного расцепителя определяется из следующих соображений: автомат не должен срабатывать от пусковых токов двигателей электроустановки I_пуск_, а ток срабатывания электромагнитного расцепителяI _э.м.р. выбирается кратным току срабатывания теплового расцепителя.

Расчет токов уставок производится по следующим формулам:

где — ток электромагнитного расцепителя.;

— пусковой ток установки;

— коэффициент разброса;

— коэффициент надежности;

— номинальный ток автоматического выключателя;

— расчетный коэффициент электромагнитного расцепителя;

Кд. – действительный коэффициент (справочная величина).

2) Расчет токов уставки теплового расцепителя.

где — ток теплового расцепителя;

— коэффициент разброса;

— коэффициент надежности для не перегруженных сетей;

— номинальный ток автоматического выключателя.

— расчетный коэффициент теплового расцепителя;

Кд. – действительный коэффициент (справочная величина).

При отсутствии справочных данных по значениям коэффициентов для расчёта уставок расцепителей можно использовать следующие соотношения:

ток уставки теплового расцепителя принимается равным на 15 – 20 % больше рабочего тока:

I_т.р = (1,15 – 1,2) I _р ,

где I_р– рабочий ток электроустановки, А.

ток уставки электромагнитного расцепителя определяется кратным току срабатывания теплового расцепителя:

где K =4,5 – 10 – коэффициент кратности тока срабатывания электромагнитного расцепителя.

В табл. 8.10 пиведены характеристики воздушных выключателей серии А 3000.

Примервыбора автоматического выключателя для двигателя нажимного устройства стана.

где — номинальное напряжение автоматического выключателя;

— номинальное напряжение защищаемой установки.

где — номинальный ток автоматического выключателя;

— номинальный ток защищаемой установки.

Расчет уставки электромагнитного расцепителя:

Выбираем действительную кратность Кд. = 12, по условию

где, — ток электромагнитного расцепителя;

— коэффициент разброса;

— коэффициент надежности;

— номинальный ток автоматического выключателя;

— расчетный коэффициент электромагнитного расцепителя;

Кд. – действительный коэффициент (справочная величина).

Таблица 8.10 – Автоматические воздушные выключатели серии А3000

Расчет тока КЗ и уставки автоматического выключателя

Привет всем.

Сегодня поговорим о расчете однофазных токов коротких замыканий в низковольтных сетях. Почему именно однофазных?

Во-первых потому, что для выбора уставок эти токи обычно являются определяющими по критерию чувствительности. Во-вторых, потому, что с расчетами этих токов больше всего вопросов, и основные связаны с вычислением параметров нулевой последовательности кабелей и сопротивления дуги. Давайте их проанализируем.

Защита от перегрузки

Ток срабатывания защиты от перегрузки определяется из условий возврата защиты после окончания пуска или самозапуска электродвигателя:
где kн – коэффициент надежности, учитывающий некоторый запас по току, неточности настройки и разброс срабатывания защиты (1,0 – для современных АВ фирмы Schneider Electric, 1,15 – для АЕ20, А3700; 1,25 – для А3100, АП-50; 1,2 , 1,35 – для ВА51);

kв – коэффициент возврата защиты.

Защита считается эффективной, если:

Для выключателей с тепловым и электромагнитным (комбинированным) расцепителем условие (6.5) обеспечивается автоматически при выборе номинального тока расцепителя по условию (6.2). Наилучшая защита от перегрузки обеспечивается, если удается подобрать выключатель, имеющий Iн.расц = Iдн. В этом случае, имея в виду, что для термобиметаллических тепловых реле kв = 1, ток срабатывания защиты от перегрузки составит:

Предварительный выбор автоматических выключателей

1,2,3-ые фидеры: Синхронные генераторы

Выбираем QF1, QF2, QF3 серии ВА 74-40

4-ый фидер: Компрессор пускового воздуха

Выбираем QF4 серии А 3714

6-ой фидер: Шпиль

Выбираем QF6 серии А 3714

8,9,10,11-ые фидеры: Вентиляторы котельного отделения

Выбираем QF8, QF9, QF10, QF11 серии АК 50-3М .

Выбираем QF7 серии А 3714 .

12-ый фидер: Первичный фидер трансформатора

Параметры трансформатор ТСЗМ-25:

Мощность: 25 кВт, КПД 98%

Выбираем QF12 серии А 3714 .

14-ый фидер: Электросковородка

Выбираем QF14 серии А 3714 .

15-ый фидер: Светильник

Выбираем QF15 серии АК 50-3М .

РЩ 13: Вторичный фидер трансформатор

Выбираем QF13 серии А 3714 .

Выбираем QF5 серии ВА 74-43

Пример выбора уставок расцепителя автоматического выключателя в цепи электродвигателя

Электродвигатель (Рном.дв. = 75 кВт; Iном.дв. = 130 А, Iпуск.дв. =780 А) подключен к секции 0,4 кВ кабелем длиной 75 м и сечением 3х95 мм2 через автоматический выключатель типа А3700.

1. Выбираем номинальный ток катушки расцепителя автоматического выключателя серии А3700 с электромагнитным расцепителем по формуле:

Iотс. = 2*Iпуск.дв. = 2*780 = 1560 А

2. Принимаем к установке автоматический выключатель типа А3716Б и Iном.расц. = 160 А и Iотс. = 1600 А.

3. Проверяем чувствительность отсечки к однофазному к.з. на выводах электродвигателя с учетом токоограничивающего действия электрической дуги (I(1)= 3250 А).

4. В соответствии с (4) минимальное значение тока однофазного КЗ равно:

Уставка отсечки автоматического выключателя удовлетворяет требованию чувствительности к однофазным КЗ и, следовательно, к двухфазным в расчетной точке.

Беляев А.В. » Выбор аппаратуры, защит и кабелей в сети 0,4 кВ «.
Типовая работа «Релейная защита элементов сети собственных нужд 6,3 и 0,4 кВ электростанций с турбогенераторами 192713.0000036.02955.000 АЭ.01».

Выбор уставок расцепителей автоматических выключателей, полупроводниковыми расцепителями, расцепитель автомата, электромагнитными

Проверка остройки выбранных АВ электродвигателя от тепловых реле

— Четвёртый фидер: проходить.

— Шестой фидер: проходить.
— 8,9,10,11-ый фидеры: проходить.

Выбор уставок автоматических выключателей питания сборок и щитов

Выбор тока срабатывания отсечки выполняется по приводимым ниже условиям, из которых принимается наибольшее полученное значение. Соответствие данным условиям позволяет обеспечить селективную работу автоматических выключателей в разных частях электрический цепи.

1) Несрабатывание при максимальном рабочем токе Iраб.макс с учетом его увеличения в kсзп раз при самозапуске электродвигателей:

где kн = kз·kа·kр – коэффициент надежности отстройки отсечки от тока самозапуска.

Ток самозапуска Iсзп = kсзп· Iраб.макс определяется из расчетов самозапуска. При этом без ущерба для точности расчетов допускается считать, что электродвигатели запускаются из состояния покоя.

При отсутствии данных расчетов самозапуска, для отдельных сборок Iсзп принимается приближенно равным сумме пусковых токов электродвигателей и другой нагрузки сборки, участвующих в самозапуске:

где kil – кратность пускового тока l-ого двигателя с номинальным током Iднl.

С другой стороны, в соответствии с источником :

где Iдн – суммарный номинальный ток электродвигателей;

ki – усредненное значение кратности пусковых токов электродвигателей.

Также существует третий способ расчета Iсзп:

где kii – кратность пускового тока i-ого двигателя номинальной мощностью Рднi.

Ввиду того, что среди прочих проверок отстройка от тока самозапуска имеет, как правило, определяющее значение, предпочтение следует отдать расчетам самозапуска с помощью ЭВМ.

2) Несрабатывание при полной нагрузке щита (сборки) и пуске наиболее мощного электродвигателя:

где kн – коэффициент надежности отстройки отсечки от тока самозапуска;

раб макс i I – сумма максимальных рабочих токов электроприемников, питающихся от щита или сборки, кроме двигателя с наибольшим пусковым током Iпуск.макс.

Блиц-советы

Выбирая автомат, не дешевите и не экономьте на здоровье. Китайский хлам не даст вам 100%-ной гарантии, что защита сработает в нужный момент. Отдавайте предпочтение немецкой фирме Шнайдер или АББ, хоть они и дороже, но надежнее.
Тщательно подберите все параметры на соответствие номиналу.
Обеспечьте селективность, так как электрики смогут починить вашу проводку не ранее, чем через день, вы же не хотите сидеть два дня без света? А если выходные?

Правильно установленная система будет работать долго, поэтому наймите квалифицированного мастера.

Выбор автоматических выключателей для защиты одиночных асинхронных электродвигателей

Применение изложенной методики продемонстрируем на примере защиты асинхронных электродвигателей 0,4 кВ энергоблока 63 МВт газомазутной ТЭЦ автоматическими выключателями Compact NS с электронными расцепителями. Электродвигатели и их параметры перечислены в табл.6.1.

На основании условий (6.1), (6.2) и (6.4) подберем автоматические выключатели и расцепители, результаты представим в табл.6.1.

Читать еще: Что такое концевой выключатель сигнализации

Так как рассматриваются автоматические выключатели зарубежного производства, для описания их параметров перейдем к обозначениям МЭК:

• номинальный ток автоматического выключателя – Iн = In;

• номинальное напряжение автоматического выключателя Uн = Un;

• номинальный ток расцепителя – Iн.расц = Ir;

• предельная коммутационная способность ПКС = Icu;

• пусковой ток электродвигателя Iпуск = Ia;

• пиковое значение пускового тока электродвигателя Iпуск.max = Iр.

Переход к другим обозначениям обусловлен спецификой наименования параметров АВ и расцепителей, ориентированной на зарубежную нормативно-техническую документацию.

Выбор и проверка защитной аппаратуры низковольтных сетей — Защита автоматическими выключателями

Содержание материала

Выбор и проверка защитной аппаратуры низковольтных сетей
Защита плавкими предохранителями
Защита автоматическими выключателями

Современный автоматический выключатель (АВ) — сложное многофункциональное электротехническое устройство.

Автоматические выключатели НН могут снабжаться следующими встроенными в них расцепителями:
1) электромагнитным или электронным расцепителем максимального тока мгновенного или замедленного действия с практически не зависимой оттока скоростью срабатывания;
2) электротермическим или электронным инерционным расцепителем максимального тока с зависимой от тока выдержкой времени;
3) расцепителем тока утечки;
4) расцепителем минимального напряжения;
5) расцепителем обратного тока или обратной мощности;
6) независимым расцепителем (для дистанционного отключения выключателя).
Первые два типа устанавливают во всех полюсах, остальные расщепители — по одному на выключатель. Токи уставки, а также выдержки времени токовых расцепителем могут быть регулируемыми. В одном выключателе можно применять один или несколько типов токовых расцепителей и дополнительно к ним расцепитель минимального напряжения, независимый расцепитель и электромагнит включения.

В качестве примера на рис. 5 приведена принципиальная электрическая схема выключателя типа ВА-55-43 на ток 1600 А выдвижного исполнения с дополнительными сборочными единицами и дополнительными свободными контактами.
Как видно из рис. 5. автоматические выключатели могут иметь указатели срабатывания расцепителей, вспомогательные контакты |для дистанционной сигнализации о состоянии выключателей и автоматический (электромагнитный, электродвигательно-пружин-1ный и т.п.) привод для включения, что делает его универсальным аппаратом для защиты и автоматизации электроустановок НН.

По сравнению с предохранителями АВ имеют существенно меньший разброс отношения пограничного тока к номинальному:
электротермический расцепитель 1,05Iном 1,05/с3/са/ср/пик = /сн/пик,

где Iсн = 1,05/с3/са/ср — коэффициент надежности отстройки; 1,05 -коэффициент, учитывающий, что в нормальном режиме напряжение может быть на 5 % выше номинального напряжения электроприемника: Iс3 — коэффициент запаса; Iса — коэффициент, учитывающий наличие апериодической составляющей в пиковом токе электроприемника; Iср — коэффициент, учитывающий возможный разброс тока срабатывания отсечки относительно уставки.

Пиковый ток зависит от вида электроприемника. Так, для защиты электродвигателя этот ток является пусковым.

Для АВ ввода КТП коэффициент самозапуска учитывает бросок пикового тока при действии устройства АВР секционного выключателя.

Для выбора защиты трансформаторов сварочных агрегатов, преобразователей электрической энергии, печей и т.п. под пиковым током понимают бросок тока намагничивания.
Если трансформатор является сварочным, необходимо кроме условия учитывать режим работы этой сварочной машины. Как известно из ранее изложенного материала, под расчетным током сварочного преобразователя понимают эффективный (среднеквадратичный) ток.

Ток трансформатора изменяется от тока холостого хода до паспортного, поэтому необходимо осуществлять отстройку токовой отсечки АВ от паспортного тока преобразователя, принимаемого за пиковый ток, если его длительность достаточна для срабатывания отсечки

Броском тока сопровождается и включение ламп накаливания. Длительность процесса нагрева нити накала зависит от мощности лампы и лежит в пределах от 60 до 100 мс, а кривая изменения тока представляет собой экспоненту.
4. Защиту от перегрузки должны иметь следующие сети внутри помещений:
а) электрические сети, выполненные открыто проложенными проводниками с горючей наружной оболочкой или с горючей наружной изоляцией;
б) осветительные сети, сети для стационарных электроплит, сети для бытовых и переносных электроприемников (утюгов, чайников, плиток, комнатных холодильников, пылесосов, стиральных и швейных машин и т.п.) в жилых зданиях, в общественных зданиях и сооружениях, в служебно-бытовых помещениях промышленных предприятий, а также в пожароопасных зонах;
в) силовые сети в жилых зданиях, в общественных зданиях и сооружениях, на промышленных предприятиях — в случае, когда по условиям технологического процесса или по режиму работы может возникать длительная перегрузка проводников (например, кабели питания двигателей транспортеров);
г) сети специальных установок.

Автоматический контроль за перегрузкой электроприемников осуществляется тепловым или аналогичным ему электронным расцепителем АВ, поэтому уставку последнего выбирают из соображений допустимой перегрузки электроприемника и электрической сети.

Так, для электродвигателей защиту от перегрузки считают эффективной, если

Приведенный в формуле коэффициент учитывает некоторый запас по току, неточность настройки и разброс срабатывания защиты практически всех типов АВ.

Для защиты от перегрузки трансформаторов уставки выбирают, исходя из перегрузочной способности трансформатора.

ВВЕДЕНИЕ

В Методических указаниях рассматриваются вопросы защиты от коротких замыканий сети постоянного тока электростанций и подстанций. Ук азания предназначены для обеспечения персонала электростанций и наладочных организаций, занимающегося эксплуатацией и наладкой системы постоянного тока, методикой расчетной проверки соответствия аппаратов защиты условиям надежной работы.

1. СОСТАВ НАГРУЗКИ СИСТЕМЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА И ЕЕ ОСОБЕННОСТИ

1.1. Основная нагрузка системы постоянного тока:

— устройства управления, сигнализации, блокировки и релейной защиты;

— приводы выключателей (электродвигательные или электромагнитные);

— электродвигатели аварийных маслонасосов системы смазки агрегатов;

— электродвигатели аварийных маслонасосов системы уплотнения вала генераторов;

— электродвигатели аварийных маслонасосов системы регулирования турбин;

— преобразовательный агрегат для аварийного питания устройств связи.

1.2. Перечисленные потребители не допускают перерыва питания, обычно они отключены и включаются в аварийных режимах.

1.3. Нагрузка системы постоянного тока может быть разделена на три вида:

— постоянная — соответствует току, потребляемому с шин постоянного тока в нормальном режиме и остающемуся неизменным в течение всего аварийного режима;

— временная — соответствует току потребителей, подключаемых к аккумуляторной батарее при исчезновении переменного тока и характеризует установившийся аварийный режим;

— кратковременная — длительностью не более 5 с; она характеризуется потребляемым от аккумуляторной батареи (АБ) током в переходном аварийном режиме.

Классификация потребителей постоянного тока по характеру приложения нагрузки:

Устройства управления, блокировки, сигна лизации и релейной защиты. Постоянно включенная часть аварийного освещения

Аварийное освещение. Электро двигатели аварийных маслонасосов систем смазки, уплотнения и регулирования. Преобразовательный агрегат связи

Пуск электродвигателей, включение и отключение приводов выключателей

1.4. В соответствии с Нормами технологического проектирования (НТП) для тепловых электростанций, входящих в энергосистему, длительность исчезновения переменного тока допускается не более 30 мин, а для изолированных ТЭС — 1 ч.

В течение этого времени — в установившемся авар ийном режиме — нагрузка равна сумме постоянной и временной нагрузок.

1.5. Постоянная нагрузка может быть определена по схемам питания потребителей постоянного тока или непосредственным измерением. Ее значение, как правило, невелико — 20 — 40 А, она не оказывает большого влияния на работу системы постоянного тока в аварийном режиме.

1.6. Наибольшая нагрузка переходного аварийного режима (толчковая) может иметь место в начальный период переходного процесса или через некоторое время в зависимости от моментов включения приводов маслян ых выключателей и пусков маслонасосов.

1.7. Пусковые токи электродвигателей резервных маслонасосов и токи, потребляемые приводами выключателей, могут быть определены на основании данных заводов-изготовителей или непосредственным измерением.

1.8. Наиболее удобной формой анализа работы потребителей системы постоянного тока электростанции является построение графика нагрузок I _нагр = f ( t) для аварийного получасового или часового режимов. Примеры построения таких графиков приведены на рис. 1, 2.

1. Постоянная нагрузка

2. Аварийное освещение

3. Приводы выключателей

4. Преобразовательный агрегат связи

5. Электродвигатели аварийных маслонасосов уплотнения

6. Электродвигатели аварийных маслонасосов смазки

Суммарный график нагрузок

Рис . 1. График нагрузок аварийного получасового режима для ТЭС с поперечным связями

Примечани я: 1. Расчетные графики нагрузок постоянного тока приведены для ТЭС с поперечными связями. 2. Разброс моментов включения аварийных насосов разных турбоагрегатов отражен на графиках 5 и 6. На суммарном графике условно принято включение сначала маслонасосов уплотнения, а затем насосов смазки. Принимаемый порядок их включения не влияет на значение расчетных токов. 3. В конце аварийного режима (t = 30 мин) показан толчковый ток любого выключателя главной схемы, так как в этом случае принимается включение выключателей по одному. Условно принято включение выключателя У-220 с наибольшим током потребления привода (ШПЭ-44). 4. Рассмотрен случай питания аварийных нагрузок трех агрегатов (3×60 мВт или 2×60 + 1×100 мВт).

Читать еще: Однополюсный автоматический выключатель iek 25a

1. Постоянная нагрузка

2. Аварийное освещение

3. Приводы выключателей

4. Преобразовательный агрегат связи

5. Электродвигатели аварийных маслонасосов уплотнения генераторов

6. Электродвигатели аварийных маслонасосов смазки

Суммарный график нагрузок

Р ис. 2. График нагрузок аварийного получасового режима для ТЭС с блоками мощностью 150 — 200 МВт

Примечани е. Время включения насосов уплотнения (30 с) и смазки (1 мин) принято условно. В общем случае моменты включения указанных насосов для 1-го и 2-го блоков не совпадают, что учтено в суммарном графике нагрузок.

2. НАГРУЗКИ ПЕРЕХОДНОГО АВАРИЙНОГО РЕЖИМА

2.1. Время возникновения наибольшей толчковой нагрузки зависит от распределения моментов включения приводов масляных выключателей и пуска маслонасосов.

2.2. Суммарный ток, потребляемый приводами выключателей, достигает максимального значения при переключениях на резервный источник питания СН (АВР).

2.3. Возможны следующие режимы работы АВР:

— мгновенное переключение питания с рабочего на резервное по импульсу от отключающихся выключателей рабочего питания;

— переключение на резервное питание с выдержкой времени 2 — 2,5 с по импульсу от пускового органа минимального напряжения.

2.4. Учет пусковых токов отдельных потребителей постоянного тока выполняется по-разному в зависимости от типа электростанции и мощности устанавливаемых основных агрегатов.

2.5. Для ТЭС с поперечными связями в тепловой части и агрегатами 60 и 100 МВт в начальный момент аварийного процесса и толчковом токе участвуют: постоянная нагрузка, нагрузка от аварийного освещения, нагрузка от приводов выключателей и пусковой ток преобразовательного агрегата оперативной связи, включающегося мгновенно.

Электродвигатели аварийных маслонасосов уплотнения генераторов и смазки пускаются позже за счет работы в начале выбега агрегата главного мас лонасоса на валу (пуск первого насоса принимается через 30 с, второго — через 1 — 2 мин после начала аварийного режима).

2.6. При расчетах следует исключить возможность сов падения пусковых режимов всех маслонасосов. Максимальную толчковую нагрузку следует принимать в переходном режиме как сумму установившихся токов, аварийных маслонасосов и пускового тока одного наиболее крупного насоса (см. рис. 1).

2.7. На ТЭЦ с поперечными связями в тепловой части мощностью до 200 МВт устанавливается одна аккумуляторная батаре я, а при мощности более 200 МВт — две одинаковой емкости, которые вместе должны обеспечить питание маслонасосов смазки турбин и водородного уплотнения генераторов всех агрегатов электростанции, а также преобразовательного агрегата связи и всех нагрузок аварийного освещения.

На ТЭС с блочными тепловыми схемами для каждых двух блоков, обслуживаемых с одного блочного щита, предусматривается, как правило, одна аккумуляторная батарея.

Д ля блоков мощностью 300 МВт и выше в тех случаях, когда установка одной батареи на два блока невозможна по условиям выбора коммутационной аппаратуры постоянного тока, допускается установка отдельной батареи для каждого блока. В зависимости от типа и мощности блоков последовательность включения отдельных нагрузок постоянного тока в аварийном переходном режиме различна.

2.8. Для ТЭС с блоками 200 МВт и менее в нормальном режиме в системах смазки и уплотнений давление создается за счет работы главного маслонасоса на валу турбины, включение аварийных маслонасосов происходит аналогично указанному выше для ТЭЦ: можно считать, что маслонасос смазки включается через 1 — 2 мин, маслонасос уплотнения — через 30 с после начала выбега агрегата.

Значение и момент появления максимальных расчетных толчковых токов зависят от типа применяемых выключателей. П ри использовани и воздушного выключателя в цепи резервного трансформатора СН расчетный ток для двух блоков будет максимальным в тот момент, когда аккумуляторная батарея уже несет нагрузку установившегося режима одного блока и принимает толчковую нагрузку переходного режима второго блока при пуске наиболее мощного маслонасоса. При использовании в схеме резервного трансформатора СН на стороне высокого напряжения масляного выключателя наибольшая расчетная толчковая нагрузка возникнет при АВР первого блока. В этом случае определяющим может также явиться время окончания аварийного разряда аккумуляторной батареи, когда значительные толчковые токи воспринимаются разряженной батареей. Этот режим должен проверяться с учетом включения в конце аварийного режима выключателей по одному.

2.9. Для электростанций с блоками 300 МВт и выше в аварийных режимах характерны значительные суммарные толчковые нагрузки, так как при исчезновении переменного тока на АБ почти одновременно накладываются нагрузки приводов при включении выключателей, электродвигателей маслонасосов смазки и регулирования (для турбин ЛМЗ), маслонасосов уплотнения вала генераторов, агрегата связи и аварийного освещения.

График нагрузок аварийного режима для ТЭС с блоками мощностью 150 — 200 МВт приведен на рис. 2.

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗНАЧЕНИЙ СОПРОТИВЛЕНИЙ ЭЛЕМЕНТОВ СЕТИ ПОСТОЯННОГО ТОКА

3.1. Сопротивление проводов, кабелей и шин может быть рассчитано, если известны их длина и сечение по формуле

где R — сопротивление, Ом ;

ρ — удельное сопротивление, Ом · мм 2 /м;

S — сечение, мм 2 .

Для меди ρ = 0,0172 Ом · мм 2 /м.

Дл я алюминия ρ = 0,0283 Ом · мм 2 /м.

Для коммутационных и защитных аппаратов сопротивление переходных контактов R _пк составляет:

R _пк = 1 · 1 0 -3 Ом.

Для элементного коммутатора сопротивление R _эк составляет:

R _эк = 5 · 10 -3 Ом.

3.2. Сопротивление элементов сети постоянного тока можно измерить обычными методами: с помощью моста или методом амперметра-вольтметра. Д ля измерения сопротивления отходящей тупиковой линии она должна быть выведена из работы. На противоположном конце кабеля устанав ливается закоротка, затем производится измерение. Недостатком этого метода является необходимость вывода линии из работы. Примерно 80 % общего числа присоединений щитов постоянного тока составляют «кольца» оперативного тока, вывод из работы которых связан с большими трудностями, а при работе основного оборудования практически невозможен.

Используя особенность «колец» оперативного тока, заключающуюся в том, что оба источника питания расположены на сравнительно небольшом расстоянии один от другого (не более 30 м), их сопротивление может быть измерено под нагрузкой. Для этого «кольцо» переводится в режим одностороннего питания. Со стороны отключенного источника питания к «кольцу» через рубильник подключается резистор сопротивлением 100 — 200 Ом и номинальным током 1 — 2 А последовательно с амперметром.

Затем производят измерение падения напряжения на одном полюсе «кольца» при замкнутом рубильнике от протекания по нему дополнительного тока Δ I и разомкнутом рубиль нике. Сопротивление цепи, «кольца» при этом определяется по формуле

(3.2)

где U ₂ , U ₁ — падение напряжения на полюсе соответственно при протекании по нему дополнительного тока и без него;

ΔI — дополнительный ток.

Схема измерения приведена на рис. 3.

Рис. 3. Принципиальная схема измерения сопротивлений «колец» постоянного тока

4. РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ В СЕТИ ПОСТОЯННОГО ТОКА

4 .1. Ток короткого замыкания в сети постоянного тока, питающейся от аккумуляторной батареи СК, определяется по формуле

где I _кз — ток короткого замыкания, А;

E _расч — расчетная ЭДС одного элемента , В;

n — количество элементов батареи;

R _АБ — внутреннее сопротивление аккумуляторной батареи, Ом;

R _ц — сопротивление цепи короткого замыкания.

4.2. В формуле (4.1) E _расч , R _АБ — фиктивные расчетные величины, нелинейно зависящие от тока, протекающего через АБ. В свою очередь этот ток зависит от сопротивления цепи короткого замыкания. Для упрощения расчетов кривая нелинейной зависимости тока в АБ от сопротив ления, на которое она замкнута, заменяется двумя прямолинейными участками, пересекающимися в точке, соответствующей граничному сопротивлению.

Значение этого сопротивления зависит от номера батареи и количества вклю ченных в работу элементов в соответствии с выражением 4.2:

где R _гр — граничное сопротивление, Ом;

N — номер аккумуляторной батареи.

4.3. В том случае, если R _ц R _гр , принимается E _расч = 1,73 В

Если же R _ц > R _гр , то принимается E _расч = 1,93 В

4.4. Значения сопротивлений, вычисленные по формулам (4.2), (4.3), (4.4) для наиболее часто применяемых на электростанциях ак ку м уляторных батарей, приведены в табл. 1.

Внутреннее сопротивление типовых аккумуляторных батарей, кОм

0 0 голоса

Рейтинг статьи