Transcript Лекция 2
Лекция 2 Выбор электрооборудования до 1000 В Выбор предохранителей до 1000 В Назначение: защита электрических установок от тока КЗ и перегрузок. Основные характеристики: Номинальный ток плавкой вставки Iн.вст; Номинальный ток предохранителя Iн.пред; Номинальное напряжение предохранителя; Номинальный ток отключения предохранителя Iн.отк; Защитная характеристика предохранителя Iн.вст – ток, на который рассчитана плавкая вставка для длительной работы в нормальном режиме. Iн.пред – ток, при длительном протекании которого не наблюдается нагрева предохранителя. Отключающая способность предохранителя характеризуется номинальным током отключения – максимальный ток КЗ при котором предохранитель разрывает цепь без повреждения конструкции предохранителя Наиболее часто встречающиеся предохранители НПН-60 Н – насыпной П – предохранитель Н – неразборный 60 – номинальный ток вставки Напряжение до 500 В, Iн.вст=6-60 А. ПН 2-100 – разборный, используется на напряжении 220, 380 В Iн.пред=100600 А; Iн.вст=30600 А. Выбор предохранителя Uн.пр≥Uc Iн.отк≥Iкз.max Iн.пр≥Iр.max Выбор плавкой вставки зависит от типа предохранителя. 1 – инерционные предохранители способны выдерживать значительные кратковременные перегрузки, в этом случае плавкая вставка выбирается по условию Iн.вст≥Iр.max. 2 – безынерционные предохранители не способны выдерживать перегрузки. Условия выбора: Iн.вст≥Iр.max Iн.вст≥iп/Кпер, где iп – пусковой ток; Кпер – коэффициент перегрузки. Iп=IнКпуск, где Кпуск – кратность пускового тока. Для группы потребителей вместо пускового тока используется пиковый ток. Для тяжелых пусков коэффициент перегрузки Кпер=1,62,0; для легких Кпер=2,5. Для тяжелых пусков ставится более мощный предохранитель. Если двигатель один, то берется пусковой ток, если группа двигателей, то используется пиковый ток; если режим тяжелый, то ток должен быть больше. При выборе плавкой вставки для защиты конденсаторной батареи используют другие условия Выбор плавкой вставки для защиты конденсаторной батареи Предохранитель выбирается по общим условиям. Номинальный ток плавкой вставки определяется по формуле: где n – количество конденсаторов в батарее; Qнк – номинальная мощность одного конденсатора. Ток для конденсатора определяется реактивной мощностью. Селективность срабатывания предохранителей С помощью правил выбранными предохранителями можно обеспечить селективность. При выборе предохранителей необходимо учитывать, что предохранитель, защищающий более удаленный от точки КЗ участок сети, должен иметь время срабатывания в 3 раза больше, чем предшествующий (ближний) участок. Автоматические воздушные выключатели до 1000 В Конструкция – одно-, двух- и трехполюсные, состоят из двух частей: выключателя и расцепителя. В качестве расцепителя может быть электромагнитное и тепловое реле. Выключатели могут быть на постоянный и переменный ток. 1 – расцепитель, 2 – выключатель Характеристики Номинальным током автоматического выключателя называется наибольший ток, при котором выключатель может длительное время работать без повреждения. Номинальным напряжением – напряжение сети, для работы в которой предназначен выключатель. Номинальный ток расцепителя – ток, приведенный в паспорте выключателя, длительное протекание этого тока не вызывает срабатывания расцепителя. Ток уставки выключателя (расцепителя) – наименьший ток, при котором выключатель срабатывает. Рассмотрим 4 типа выключателя: АВМ, Электрон, А-3700, АЕ-200. АВМ Выключатели изготавливаются на постоянный и переменный ток. Максимальная отключающая способность Iоткл.max=20 кА для переменного тока, Iоткл.max=30 кА для постоянного тока. Выключатель настраивается на время срабатывания за счет часового механизма. АВМ-10с, 1000 АВМ-4с, 1000 где с – селективный (автомат может срабатывать с разной выдержкой времени). АВМ-10Н, Н – неизбирательный автомат (нет настройки по времени) 1000, 400 – номинальный ток АВМ (10(00), 4(00)). Электрон Серия электрон – 2- и 3-х полюсные выключатели, изготавливаются на постоянный и переменный ток, напряжение ~660 В и =400 В. Электрон имеет стационарное (невыдвижное) и выдвижное исполнение, рассчитан на больший ток, имеет полупроводниковый расцепитель (блок защиты). Расцепитель может срабатывать мгновенно или с выдержкой времени, имеет 5 уставок по времени: I – (0,8, 1, 1,2, 1,5)Iн.выкл – защита от перегрузок. II – 4Iн.выкл или 8Iн.выкл – перегрузка и ток КЗ. III – 100, 150, 200с при Iн (значения времени срабатывания при номинальном токе) – это время зависит от тока срабатывания (t=200с при Iном). IV – 4, 10, 20 с – при 6Iн V – 0,25; 0,45; 0,7 – при КЗ. Эти режимы настраиваются в зависимости от того, как должна срабатывать защита. Электрон как и АВМ имеет дугогасящую воздушную решетку. А-3700 Конструкция – 2-х и 3-х полюсные, на номинальный ток I=160630 А (маломощные выключатели) => использовать на подстанциях ≥1000 кВА нет смысла. Имеет полупроводниковый расцепитель, получающий сигнал от измерительного органа и передающий команду на отключение независимого электромагнитного расцепителя. Выключатели выпускаются токоограничивающими и избирательными. Токоограничивающие выключатели могут быть с полупроводниковыми и электромагнитными расцепителями, обозначаются А3710Б А3740Б –> Б – токоограничивающий. Имеет место зона регулирования выдержек времени. Выдержки времени 4, 8, 16 секунд, когда выключатель работает на отключение КЗ (310)Iн. Избирательные выключатели имеют те же уставки, но есть дополнительная уставка по времени: 0,1; 0,25; 0,45 с. АЕ-200 Конструкция – однополюсные выключатели с номинальным током 625 А с тепловым и комбинированным расцепителем (тепловой+электромагнитный). Защищает осветительные установки. Выбор автоматических выключателей Uн≥Uc Iоткл≥Iр.max Если расцепитель регулируемый, то Iн.расц.≥(1,11,3)Iр.max. Для защиты электродвигателя Iн.расц.≥(1,251,35)Iпуск Для группы двигателей Iн.расц.≥(1,251,35)Iпик – чтобы не срабатывал во время пуска. В случае тяжелого пуска используют запуск "с толчка" => тепловая защита не успевает сработать. При совместной работе автоматических выключателей, надо использовать выключатели разных типов, иначе невозможно обеспечить селективность срабатывания РЗ. – НАГРУЗКА на каждый выключатель разная: чем ближе к источнику, тем больше должна быть мощность выключателя. Расцепители, выключатели по условию избирательности должны удовлетворять следующему требованию: минимальный ток КЗ в самой удаленной точке защищаемой сети должен быть больше номинального тока расцепителя. Выбор трансформаторов тока Условия выбора Uн≥Uc I1н≥Iр.max Imax.дин≥iу Z2н≥Z2 I1н – первичный номинальный ток; Iр.max – рабочий максимальный ток протекающий по сети; iуд – ударный ток КЗ в сети; Z2н – номинальное сопротивление вторичной цепи трансформатора; Z2 – фактическое сопротивление. Особенности выбора трансформатора (если брать во внимание вторичную нагрузку). Z2=R2 – т.к. реактивность не имеет большого влияния. R2=Rприб+Rпров+Rконт В распределительных сетях 6-10 кВ используются трансформаторы тока на вторичный ток I2н=5 А. На 110-220 кВ – 1 А или 5 А. Сопротивление контактов при количестве приборов 2 или 3 Rконт=0,05 Ом, при большем количестве приборов - Rконт=0,1 Ом. Минимальное сечение проводов: алюминий – 4 мм2; медь – 2,5 мм2. Расчетная длина проводов выбирается с учетом схемы соединения трансформаторов до приборов. Для схемы соединения в неполную звезду длина l. При включении всех приборов в одну фазу расчетная длина 2l. При соединении в полную звезду, расчетная длина l. Для РУ 6-10 кВ, где установлены шкафы КРУ: l=46 м На щите управления l=3040 м. Для РУ 35 кВ l=4560 м. Для РУ 110-220 кВ l=6580 м. Rпров=Z2н-Rприб-Rконт Если Rпров нужно внести в какие-нибудь расчеты, то сечение определяется F=rl/Rпров. В этом случае сечение может быть 2,5, 4, 6, 8, 10. Большие сечения считаются нецелесообразными. При выборе трансформатора тока надо учитывать его конструкцию. Выбор трансформаторов напряжения Условия выбора U1н≥Uс (если точно, то они должны соответствовать). S2н≥S2 – вторичная номинальная нагрузка ≥ фактической. Должны соответствовать требованиям конструкция трансформатора, схема соединения, класс точности. Особенности. Для однофазных трансформаторов напряжения, соединенных в звезду, в качестве вторичной нагрузки надо брать суммарную мощность всех трех фаз, а по схеме неполного треугольника – удвоенную мощность одного трансформатора. Если нагрузка вторичной цепи трансформаторов, соединенных по какойлибо схеме превышает допустимую, то часть приборов подключают к дополнительному трансформатору. При расчете вторичной нагрузки сопротивление проводов не учитывается, но по ПУЭ требуется оценка потери напряжения в проводах от трансформатора до счетчика, оно не должно превышать DU≤0.5%, а в проводах с щитовым измерительным прибором DU≤3%. В том случае, когда требуется кроме напряжения измерять сопротивление изоляции в сетях 6-10 кВ, устанавливают Трехфазный трехобмоточный пятистержневой трансформатор напряжения НТМИ. Под НТМИ обязательно устанавливается ячейка КРУ с выкатной тележкой, на которой устанавливается трансформатор. НОМ – трансформатор напряжения однофазный масляный. Превышение нагрузки вторичной цепи трансформаторов напряжения и сопротивления вторичной цепи трансформаторов тока приводит к появлению погрешностей в работе этих трансформаторов сверх указанных в паспорте. Предсказать их практически невозможно.