Учебное пособие: Методические указания к курсовой работе для специальности 1004 «Релейная защита и автоматика систем электроснабжения промышленных предприятий»

Министерство образования Российской Федерации

Орский гуманитарно-технологический институт (филиал)

ГОУ ВПО «Оренбургский государственный университет»

Механико-технологический факультет

Кафедра электроснабжения и электропривода

Методические указания

К курсовой работе для специальности 1004

«Релейная защита и автоматика систем

электроснабжения промышленных

предприятий»

Орск 2004

ББК 31.27 – 05

Н 1.67

УДК 621.316.925

Рецензенты

кандидат технических наук Н.С. Дугин

Цапенко В.Н.

Нагорный Ф.Д.

Н 1.67 Релейная защита и автоматика систем электроснабжения промышленных предприятий; Методические указания; Оренб. госуд. техн. университет – Оренбург, 2004. - с.

Приведена краткая теория расчёта основных защит элементов системы электроснабжения промышленных предприятий, приведён перечень рекомендованной литературы.

Методические указания предназначены для выполнения курсовых работ по дисциплине «Релейная защита и автоматика» для студентов специальности 1004.

Нагорный Ф.Д.2004

Содержание

ВВЕДЕНИЕ.....................................................................................................

1. Методические указания и задания на курсовую работу............................

1.1 Порядок выполнения курсовой работы..........................................................

1.2 Форма 1......................................................................................................

1.3 Технические данные элементов схем электроснабжения.........................

1.4 Схемы электроснабжения.........................................................................

2. Методические указания к расчету защит потребителей электроэнергии………………………………………………….

2.1 Защита трансформаторов.................................................................................

2.1.1 Токовая отсечка...........................................................................

2.1.2. Продольная дифференциальная защита................................

2.1.3. Газовая защита..........................................................................

2.1.4. Защита от ненормальных режимов.........................................

2.1.5. Токовая защита от перегрузок.................................................

2.2. Защита асинхронных и синхронных электродвигателей выше 1000 В.......

2.2.1. Защита от перегрузки................................................................

2.2.2. Минимальная защита напряжения..........................................

2.3. Защита низковольтных электродвигателей.....................................................

Список использованных источников…………………………………………...

Приложение………….....................................................................................

ВВЕДЕНИЕ

Системы электроснабжения являются сложными производственными объектами кибернетического типа, все элементы которых участвуют в едином производственном процессе, основными специфическими особенностями которого являются быстротечность явлений и неизбежность повреждений аварийного характера. Поэтому надежное и экономичное функционирование систем электроснабжения возможно только при автоматическом управлении ими. Для этой цели используется комплекс автоматических устройств, среди которых первостепенное значение имеют устройства релейной защиты и автоматики.

Задачей изучения дисциплины является овладение принципами построения устройств релейной защиты и автоматики, их схемами, а также особенностями применения этих устройств в различных системах электроснабжения; приобретения навыков самостоятельного решения инже­нерных задач по расчету и выбору параметров устройств релейной защиты и автоматики конкретного элемента системы электроснабжения и в регулировке этих устройств.

Изучение данной дисциплины базируется на знаниях, полученных студентами в предшествующих дисциплинах: Теоретические основы электротехники, Электрические машины, Электрические системы и сети, Промышленная электроника и информационно - измерительная техника, Электрические станции и подстанции систем электроснабжения, Переходные процессы в системах электроснабжения. В свою очередь, знания, полученные по Релейной защите и автоматике являются основой для изучения дисциплин по электроснабжению.

В курсовой работе на основе параметров нормального и аварийного режимов заданной системы электроснабжения студенты выбирают с учетом требования ПУЭ устройства защиты и автоматики, определяются их параметры срабатывания, чувствительность и селективность. Все схемы релейной защиты и автоматики должны быть вычерчены согласно действующих ГОСТов. Положение контактов реле, а также контактов других коммутационных аппаратов на принципиальных схемах релейной защиты со­ответствуют обесточенному состоянию аппарата.

В конце настоящего пособия указана литература, изданная до 1991 года. Студентам необходимо самостоятельно обращаться к новейшим источникам технической информации, обязательно делая в тексте пояснительной записки ссылки на используемую литературу.

1. Методические указания и задания на курсовую работу.

Выбор варианта задания на курсовую работу производится из табл. 1¸2 по трем признакам: первой букве фамилии, последней и предпоследней цифрам номера зачетной книжки. Варианты выполняемой расчетной работы указанные в табл. 3, выбираются по первой букве фамилии студента.

Порядок выполнения курсовой работы

1.1. Пользуясь ПУЭ и табл. П.6 настоящего пособия необходимо выбрать объем и перечень релейной защиты и автоматики следующих элементов системы электроснабжения предприятия (рис. 1-4) с учетом, что потребители относятся к I и II категориям:

1.ЛЭП 35¸220 кВ.;

2. кабельных линий 6¸1 0 кВ.;

3. трансформаторов главной понизительной подстанции (ГПП);

4. цеховых трансформаторов (ТП);

5. синхронных и асинхронных двигателей (СД и АД);

6. трансформаторов электродуговых печей (ДСП);

7. трансформаторов полупроводниковых преобразовательных подстанций (КПП);

8. конденсаторных батарей (ККУ).

Например согласно ПУЭ на трансформаторах ГПП мощностью 6,3 МВА устанавливаются следующие виды защит и автоматики:

3. максимальная токовая защита на стороне высшего напряжения с

5. автоматическое регулирование трансформаторов под нагрузкой

Выбранный объем релейной защиты и автоматики элементов системы указать на однолинейной схеме электроснабжения (рис. 1-4) условным обозначением.

1.2 Для элементов системы электроснабжения, указанных в табл. 3 и отмеченных знаком «+» и их техническим данным табл. 1-2, П1-П6, выбрать и начертить полные принципиальные схемы защит, произвести расчет уставок токовых, дифференциальных реле, чувствительность защит, выдержки времени максимальных токовых защит (МТЗ). После завершения всех расче­тов необходимо построить карту селективности токовых защит [1].

1.3 Начертить полную принципиальную схему одной из применяемых схем автоматики (АВР, АПВ, РПН, АРВ, АРКОН), выбрать уставки их срабатывания и кратко описать их назначение и принцип работы.

При выполнении курсовой работы рекомендуется использовать типовые схемы защит, автоматики и методику расчета, указанные в современной учебной и справочной литературе [2, 3, 4]. Для расчета токовых отсечек, дифференциальной защиты трансформатора ГПП и проверки выбранных токов защит по чувствительности необходимо предварительно произвести расчет токов трехфазного и двухфазного коротких замыканий в точках К2-К4. Методику расчета токов короткого замыкания позаимствовать из учебников по дисциплине «Электромагнитные переходные процессы в электрических системах» [5].

При составлении схем замещения следует учитывать, что секционные вы­ключатели сборных шин ГПП, ГРП и РП в нормальном режиме питания выключены и питающие линии и трансформаторы ГПП работают раздельно, а сопротивление системы или ТЭЦ до точки К1 определяется по выражению:

x_c = U² _cp /S_кз1 (1.1)

или в относительных единицах:

x_{* c} = S_б ./S _кз1 , при S_c = ∞ (1.2)

x _{* c} = S_c (тэц) / S _{кз 1} (1.3)

где: х_с - индуктивное сопротивление системы;

х_{* с} - относительное индуктивное сопротивление системы;

S _с , Sтэц , S _б , S_{k з1} - мощности, соответственно, - системы, ТЭЦ,

базисная мощность, мощность короткого замыкания в точке К1;

U_cp - среднее напряжение линии.

В расчетах токов короткого замыкания можно пренебречь активным соп­ротивлением ЛЭП, кабельных линий, цеховых трансформаторов, синхронных и асинхронных двигателей, если:

х_*Σ ≥(1/3) r _{* Σ}

Двухфазный ток короткого замыкания для проверки чувствительности токовых защит определяется из выражения:

I⁽²⁾ _кз =0,87·I⁽³⁾ _кз

Однофазный ток замыкания на землю в сетях 6-10 кВ. принять условно в пределах 8÷ 15 А.

Для расчета токовых защит ток нагрузки можно выбрать по номинальной мощности защищаемого элемента (трансформатора, двигателя), допустимому току кабельной линии, а максимальный ток с учетом эксплуатационных перегрузок (или тока самозапуска) увеличить в 2÷3 раза. Трансформаторы тока выбрать в 1,5÷2,0 раза больше номинального тока за­щищаемого элемента. Карта селективности строится для токовых защит (МТЗ и ТО), при этом производится графическое согласование [3] время – токовых характеристик защит последовательных элементов системы электроснабжения напряжением 0,4(0,69)÷6(10)÷35(220) кВ.

При выборе выдержки времени МТЗ цеховых трансформаторов учесть, что время действия селективного автомата А при к.з. на стороне 0,4÷0,69 кВ. равно t=0,25÷0,4с, а ступень выдержки времени ∆t=0,5÷0,7с.

Для питания трансформаторов КПП, электродвигателей принять длину кабелей в пределах 200÷500м, а сечение по допустимому току нагрузки кабеля марки ААБ-6(10)-(Зх95÷Зх150).

Оформление курсовой работы должно удовлетворять общепринятым требованиям [6, 7]. В объем выполняемой курсовой работы входит пояснительная записка со схемами защиты и автоматики в пределах 15-20 страниц.

Пояснительная записка выполняется от руки чернилами и представляет собой текстовую часть курсовой работы, оформленную в виде переплетенной брошюры. Записка начинается титульным листом (форма 1), на котором указывается тема курсовой работы, фамилии и подписи руководителя и исполнителя. За титульным листом следует задание с исходными данными, оглавление, введение, основное содержание работы, выводы, список используемой литературы.

Схемы релейных защит и автоматики выполняются в карандаше на чер­тежной или миллиметровой бумаге с соблюдением действующих ГОСТов на листах формата А4 и вкладываются в записку

Таблица 1

Номера вариантов по последней цифре номера зачетной книжки и первой букве фамилии студента (первая половина алфавита).

Таблица 2

Номера вариантов по предпоследней цифре номера зачетной книжки и первой букве фамилии студента (первая половина алфавита).

Таблица 3

Номера вариантов по последней цифре номера зачетной книжки и первой букве фамилии студента (вторая половина алфавита).

Таблица 4

Номера вариантов по предпоследней цифре номера зачетной книжки и первой букве фамилии студента (вторая половина алфавита).

Таблица 5.

Перечень элементов схемы электроснабжения, требующих расчета РЗиА.

1.4 Схемы электроснабжения

2. Методические указания к расчету защит потребителей

электроэнергии.

2.1 Защита трансформаторов

В процессе эксплуатации возможны повреждения в трансформаторах и на их соединениях с коммутационными аппаратами. Могут быть также опасны ненормальные режимы работы не связанные с повреждением трансформатора или его соединений. Возможность повреждений и ненормальных режимов обуславливает необходимость установки на трансформаторах защитных устройств. В качестве таких защит применяется токовая отсечка, дифференциальная, газовая, температурная. Система релей­ной защиты трансформатора имеет два назначения: основное - автома­тическое, без выдержки времени, отключение трансформатора от энергосисте­мы при возникновении внутреннего к.з. и дополнительное - сигнализация или отключение трансформатора с выдержкой времени при возникновении опас­ного ненормального (анормального) режима работы [8].

2.1.1 Токовая отсечка.

Ток срабатывания защиты выбирается:

а) из условия отстройки от максимального тока к.з. за трансформатором.

I _сз =K_н ·I⁽³⁾ _{к . макс} (2.1)

где К_н - коэффициент надежности (K_н =1,2÷3)

б) из условия отстройки от броска тока намагничивания, возникающего

при включении трансформатора под напряжение:

I _сз =K_{н . от ·} ·I_{ном ..m} (2.1)

где К_нот - коэффициент отстройки защиты от бросков тока

намагничивания (К_нот =3÷5)

2.1.2. Продольная дифференциальная защита.

Предварительно необходимо изучить полную принципиальную схему защиты понижающих трансформаторов, вычертить ее и приступить к расчету [2, 8, 9, 10].

1. Определяются первичные номинальные токи на сторонах трансформатора (I_НОМ1 и I_НОМ2 ) и коэффициенты трансформации трансформатора тока:

n_{T 1 Δ} =( I_ном..1· √ 3 ) / 5

n_{T 2Y} = I_ном..2 / 5 (2.3)

2. Определяются вторичные номинальные токи в плечах дифференциальной защиты

i₁₂ =(I_{ном .1} √3) / n_T1

i₂₂ =(I_{ном .2} √3) / n_T2

По большему значению i₂ принимается основная сторона дифференциальной защиты и все расчеты приводятся к основной стороне.

3. Выбирается ток срабатывания защиты из условия отстройки:

а) от броска тока намагничивания

I_сз =K_н.д.з. • I_{ном. mp}

где: К_ндз - коэффициент отстройки дифференциальной защиты от бросков тока намагничивания. (К_ндз =1,3 для реле РНТ-565, К_ндз =1,2÷1,5 для реле ДЗТ-11)

б) от максимального тока небаланса:

I_сз =K_н.б. • I_{нб.макс}

где: К_нб = 1,3 для РНТ-565,

I_{нбмакс.} =1'_нб + 1'_нб + 1^'''' _нб

1'_нб обусловлена погрешностью (токов намагничивания) трансформаторов тока, питающих дифференциальную защиту.

I'нб ⁼ К_оп ' К_0дн • fi • I_{k .} ⁽³⁾ _{макс. '} (2.8)
где: К_одн - коэффициент, учитывающий однотипность

трансформаторов тока (К_0дн =0,5÷1,0);

fi - коэффициент, учитывающий 10%-ую погрешность

трансформаторов тока, fi =0,1;

К_оп - коэффициент, учитывающий переходный режим, К_0п = 1,0 для

реле с БНТ;

1⁽³⁾ _кмакс - максимальное значение тока к.з. за трансформатором,

приведенное к основной стороне трансформатора;

1''_нб обусловлена регулированием напряжения защищаемого

трансформатора:

1''_нб =(±ΔN/100)· 1⁽³⁾ _кмакс

где: ±ΔN - полный диапазон регулирования напряжения.

1'''_нб -обусловлено неточностью установки на коммутаторе реле РНТ (ДЗТ) расчетного целого числа витков уравнительных обмоток:

1'''_нб =((W_1p - W₁ )/ W_1p )· i_k. ⁽³⁾ _макс

где W_{1 p} , W₁ , - соответственно расчетное и установленное число витков обмоток РНТ для неосновной стороны.

На первом этапе расчета уставки дифференциальной защиты по (2.6) /I_нб ^’’’ не учитывается, т.е.

I_{c з} ⁼ К_нб (1'_нб + 1''_нб ) (2.11 )

За расчетную величину тока срабатывания защиты принимается большее значение определенное по формулам (2.5) и (2.1 1).

4. Производится предварительная проверка чувствительности защиты при повреждениях в зоне ее действия:

K_ч =(I_к.мин /I_сз )·K_сх

где: 1_кмин . - минимальное значение тока к.з.

(обычно двухфазное в зоне защиты).

k_cx - коэффициент, учитывающий схему соединения

трансформатора тока; при соединении в звезду k_cx =1, при соединении в звезду, при включении по схеме треугольника k_cx =√3

Если коэффициент чувствительности больше двух (К_ц > 2), то расчет можно продолжать.

5. Определяется ток срабатывания реле, отнесенный к стороне с большим током в плече (основной стороне)

I_ср. =(I_сз / n_T )·K_сх (2.13)

где: n_T - коэффициент трансформации трансформаторов тока на той стороне защищаемого трансформатора, для которой подсчитан I_ср

6. Определяется число витков обмотки реле на основной стороне:

W _осн.р =F_ср /I_ср где:

F_cp - намагничивающая сила (F_cp =60 АВ для РНТ-562, 7^ = 100 АВ для РНТ-565).

Полученное число витков округляется до ближайшего меньшего числа витков, которое можно установить на реле.

7. Определяется число витков обмотки РНТ: по которым проходит ток неосновного плеча. Указанные витки находятся из уравнения баланса намаг­ничивающих сил при внешнем к.з. при условии, что по обеим обмоткам защищаемого трансформатора проходят равные номинальные мощности

W _{неосн . р} =( W_диф ·I_{н 1} )/ I_{н 2}

где: I_н1 - вторичный номинальный ток основной стороны;

I_н2 - вторичный номинальный ток другого плеча защиты.

8. Определяется ток небаланса с учетом I'''_нб ;

9. Повторно определяется первичный ток срабатывания защиты и вторичный ток срабатывания реле по формулам (2.5, 2.11 и 2.13).

Если 1_СЗ окажется недостаточно отстроенным от тока небаланса, то необходимо принять новое значение числа витков дифференциальной обмотки (W_диф ), ближайшее меньшее расчетного и провести пересчет параметров.

10. После повторно найденных чисел витков дифференциальной и урав­нительной обмоток проверяется чувствительность защиты при к.з. в ее зоне.

При недостаточной чувствительности из-за большего значения тока не­баланса приходится применять более сложные реле с торможением [2].

2.1.3. Газовая защита.

Газовая защита основана на использовании явления газообразования в баке поврежденного трансформатора. Интенсивность газообразования зависит от характера и размеров повреждения. Это дает возможность выполнить газовую защиту, способную различать степень повреждения и в зависимости от этого действовать на сигнал или отключение. Газовая защита выполнена на реле типа РГЧЗ-66 [2].

2.1.4. Защита от ненормальных режимов.

Ненормальные режимы работы трансформаторов обусловлены внешними короткими замыканиями и перегрузками. В этих случаях в обмотках трансформатора появляются большие токи. В качестве защит от внешних коротких замыканий применяются токовые защиты с выдержкой времени и включением реле на полные токи фаз и на их симметричные составляющие.

В соответствии с [3] на трансформаторах мощностью менее 1 МВА предусматривается максимальная токовая защита действующая на отключение. Совместно с токовой отсечкой максимальная токовая защита (МТЗ) полностью защищает трансформатор и является вместе с тем его защитой от сверхтоков внешних коротких замыканий.

Ток срабатывания МТЗ выбирается исходя из условий отстройки (несра­батывания) от перегрузки. Ток перегрузки определяется из рассмотрения двух режимов:

а) отключение параллельно работающего трансформатора

I_{нагр.макс.} =2·I_ном.тр (2.16)

б) автоматическое подключение нагрузки при действии АВР:

I_{раб.макс.} = I₁ + I₂ ≈0,7· (I_номтр1 +I_номтр.2 ) (2.17)
где: /₂ - установившийся ток подключившейся нагрузки.
Ток срабатывания защиты:

I _сз =(К_отсмтз · К_сзп )/К_в )·I_{раб . макс}

где: К_отсмтз - коэффициент отстройки, (К_отсмтз =1,1÷1,2);

К_сзп - коэффициент самозапуска обобщенной нагрузки, (К_сзп ≈ 2,5);

К_в - коэффициент возврата реле, (К_в =0,8).

Коэффициент чувствительности МТЗ должен быть К_ч > 1,5 при коротких замыканиях на низшей стороне трансформатора и К_ч >1,2 при коротких замыканиях в конце линий, отходящих от шин низшего напряжения. Выдержка времени МТЗ выбирается на ступень ∆t больше максимальной выдержки времени 1_{эл.макс} защит предыдущих элементов:

t_{т. МТЗ} =t_{эл.макс.} +Δt (2-19)

2.1.5. Токовая защита от перегрузок.

Ток срабатывания определяется по выражению:

I_сз =(K_отспер /K_в )·I_ном.тр

где K_отс =1,05;

K_в =0,8÷0,85

Выдержка времени принимается на ступень селективности больше, чем время срабатывания защиты трансформатора от внешних коротких замыканий:

t_пер =t _МТЗ +Δt

2.2. Защита асинхронных и синхронных электродвигателей выше

1000В.

Для защиты электродвигателей мощностью до 5000 кВт от междуфазных к.з. применяются токовые отсечки (ТО). Ток срабатывания ТО выбирается из условий отстройки от периодической составляющей пусковых токов [2].

I_сз =K_отс ·I_пуск (2.21)

где: 1_пуск - пусковой ток двигателя (берется из справочника);

К_отс - коэффициент отстройки (K_отс = l,8 при выполнении ТО с реле РТ-40, K_omc =2,0 при выполнении ТО с реле РТ-80, РТМ).

Продольная дифференциальная защита устанавливается на электродвигателях мощностью Р_д ≥ 5000 кВт и менее, если токовая отсечка

оказывается недостаточно чувствительной. Для упрощения защита

выполняется двухфазной. В трехфазном исполнении она рекомендуется

только если двигатели мощностью Р_д ≥ 5000 кВт не имеют

быстродействующей защиты от замыкания на землю. Ток срабатывания дифференциальной защиты принимается равным:

I_сз =K_отсдз ·I_ном.дв (2.22)

где: K_отсдз = l,4÷2,0 для защиты с реле РТМ и РТ-40. Чувствительность защиты определяется коэффициентом:

K_Ч =I⁽²⁾ _к.мин /(I_сз ·K_сх )≥2,0

где: 1⁽²⁾ _к.мин - ток двухфазного к.з. на выводах электродвигателя.

Ток срабатывания реле:

1_ср =(K_{c х} ·I_{c з} )/n_Т (2.23)

где: K_{c х} =1,73 - при однорелейной ТО;

K_{c х} =1,00 - при двухрелейной ТО.

Защита от замыканий на землю предусматривается на электродвигателях соответствующей мощности [3]: для Р≤2000 кВт ток срабатывания токовой защиты нулевой последовательности 1_СЗ ≤ 10 А; для Р ≥ 2000 кВт - 1_СЗ ≤ 5 А.

Дополнительно применяют схему контроля изоляции. 2.2.1. Защита от перегрузки.

В соответствии с [3] защита от перегрузки предусматривается на электро­двигателях, подверженных перегрузке по технологическим причинам, а также на электродвигателях с особо тяжелыми условиями пуска и самозапуска длительностью 20 с и более. Перегрузка является симметричным режимом, поэтому защита от нее может быть выполнена одним реле, включенным в одну фазу электродвигателя. Выдержка времени защиты отстраивается от длительности пуска электродвигателя в нормальных режимах и самозапуска после действия УАВР и УАПВ, при этом наиболее удобны характеристики тепловых и индукционных реле [2].

Ток срабатывания МТЗ от перегрузки устанавливается из условий отстройки от номинального тока электродвигателей:

I _сз =( K _отс · I _ном.дв )/ K _в

где: K_отс =1,05, K_в =0,85 для реле РТ-40 и РТ-80. 2.2.2. Минимальная защита напряжения.

В общем случае защита выполняется двухступенчатой. Первая ступень предназначена для облегчения самозапуска ответственных электродвигателей, она отключает электродвигатели неответственных механизмов. Напряжение срабатывания первой ступени устанавливается примерно равным U_{c 3} = 0,7U_HOMf , а выдержка времени принимается на ступень селективности больше времени действия быстродействующих защит от многофазных коротких замыканий; t_сз =0,5÷1,5 с [2].

Вторая ступень защиты отключает часть электродвигателей ответственных механизмов, самозапуск которых недопустим по условиям техники безопасности или из-за особенностей технологического процесса. Напряжение срабатывания 2 ступени U"_с3 =0,5U_HOM , а выдержка времени

принимается t"_с3 =10÷15 с.

В курсовой работе необходимо дать обоснование применения данной схемы защиты.

2.3. Защита низковольтных электродвигателей.

Для защиты асинхронных двигателей напряжением до 1 КВ. от коротких замыканий применяются предохранители с плавкими вставками или расцепителями автоматических выключателей и тепловыми реле магнитных пускателей.

Выбор плавких вставок предохранителей и уставок автоматов производится в следующей последовательности [2].

1. Номинальное напряжение предохранителей и автоматов должно быть не ниже напряжения сети.

2. Ток плавкой вставки и расцепителей автоматов выбирают с учетом следующего:

1_всном ≥К_{от c} ·I_ном.дв

1_всном ≥1_{пуск.дв} /К_пер ( 2.25)

1_всном ≤1_{К min} /(10..15

где: 1_{вс ном} - номинальный ток вставок предохранителей или автомата;

I_ном.дв -номинальный ток двигателя;

1_{пуск.дв} - пусковой ток двигателя;

1_{К min} - минимальный ток короткого замыкания;

К_{от c} = 1,1÷1,25 - коэффициент отстройки;

К_пер =1,6÷2,5 - коэффициент перегрузки, зависит от условий пуска двигателя.

3. Ток уставки срабатывания электромагнитного расцепителя автомата мгновенного действия 1_уэ принимается на 25÷30% выше пускового тока

двигателя:

I_у.э. ≥(1.25÷1.35)· 1_пуск ,_дв (2.26)

где: 1_пуск ,_дв = (6 ÷7) • 1_ном ._дв ..

Ток уставки (срабатывания) теплового расцепителя автомата I_{у. T} или магнитного пускателя отстраивается от максимального рабочего тока, т. е.

I_{у. T} = (1,1 ÷1,3) • 1_ном ._дв ..

После выбора предохранителей и автоматов необходимо убедиться, что плавкая вставка и расцепители автомата надежно защищают участок сети, на котором они установлены. В четырехпроводных сетях 380/220 В и 660/380 В с глухозаземленной нейтралью однофазное замыкание на землю является коротким замыканием и должно отключаться защитой. К предохранителям, как и к другим устройствам защиты, предъявляются следующие требования чувствительности [3]:

1. Номинальный ток плавкой вставки должен быть по крайней мере в три раза меньше минимального тока короткого замыкания в конце защищаемого

участка I_{к. min} ; в сетях напряжением до 1 КВ. с глухозаземленной нейтралью расчетным при определении I_{к. min} является замыкание между фазным и нулевым проводами. Ток короткого замыкания:

I⁽¹⁾ _{к .min} ≈( U_ф /(( z_n+ Z_T )/3))

где: U_ф - фазное напряжение сети, В;

Z_T - сопротивление трансформатора, Ом;

z_n =√r_n ² +x² - полное сопротивление фазной-нулевой петли провода линии.

Если предохранитель или автомат защищает сеть только от коротких замыканий, то требования, изложенные выше не обязательны при условии, что номинальный ток 1_вс.ном и 1_уэм . не превышает длительного допустимого тока I_дл.доп защищаемого участка сети более:

1_вс.ном ≤3· I_дл.доп

1_уэ.а ≤4,5· I_дл.доп (2.28)

Если в защищаемой предохранителями сети установлены магнитные пускатели или контакторы, то для исключения их отпускания из-за снижения напряжения при коротких замыканиях плавкая вставка должна перегореть за время t_np =0,1÷0,2 с при повреждении в наиболее удаленной точке сети. Это условие обеспечивается при кратности тока короткого замыкания:

I⁽³⁾ _кз /1_вс.ном = 10÷15.

Одним из основных условий выбора предохранителей является обеспечение избирательности действия между собой: автоматами, предохранителями и релейной защитой. Для этого необходимо построить карту селективности последовательно установленных предохранителей и автоматов. Селективность обеспечивается если защитные характеристики этих аппаратов не пересекаются и при коротком замыкании в какой-либо точке сети перегорит ближайший к точке к.з. предохранитель (или срабатывает автомат).

Приложение

Таблица П1

Паспортные данные масляных трансформаторов с регулировкой напряжения под нагрузкой.

Таблица П2

Паспортные данные высоковольтных асинхронных и синхронных

двигателей

Таблица П3

Паспортные данные цеховых трансформаторов

Таблица П4

Паспортные данные трансформаторов электродуговых печей.

Таблица П5

Паспортные данные низковольтных асинхронных двигателей серии 4А

Таблица П6

Перечень устройств релейной защиты на элементах системы

электроснабжения

Литература.

1. Шабад М.А. Расчеты релейной защиты и автоматики распределительных сетей. Зе изд., перераб. и доп., Л.: Энергоатомиздат, Ленингр. отд-ние, 1985, 296с., илл.

2. Андреев В.А. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения: учебник для вузов по специальности «Электроснабжение». Зе изд., перераб. и доп., М.: Высш. шк., 1991, 496 с., илл.

3. Правила устройства электроустановок / Минэнерго СССР. 6е изд., перераб. и доп., М.: Энергоатомиздат, 1986, 648 с., илл.

4. Справочник по проектированию электроснабжения / под ред. Ю.Г. Барыбина и др. М.: Энергоатомиздат, 1990, 576 с.

5. Ульянов С.А. Электромагнитные переходные процессы в электрических системах. Учебн. для электротехн. и эн. вузов и факультетов. М.: Энергия, 1970, 520 с., илл.

6. Стандарт предприятия СТП 2069022.102-93, Общие требования к оформлению курсовых проектов (работ), ОрПИ, Оренбург, 1993.

7. Пособие к курсовому и дипломному проектированию для энергетических специальностей: учебное пособие для студентов вузов / В.М. Блок, Г.К. Обушев, Л.Б. Паперно и др.; Под ред. В.М. Блок, М.: Высш школа, 1981, 304 с., илл.

8. Засыпкин А.С. Релейная защита трансформаторов. М.: Энергоатомиздат, 1989,240с.

9. Руководящие указания по релейной защите. Защита понижающих транс­форматоров и автотрансформаторов. М.: Энергоатомиздат, 1985, 96 с.

10. Справочник по электроснабжению промышленных предприятий. Элек­трооборудование и автоматизация. / Под ред. Федорова А.А. М.: Энергоатомиздат, 1981, - 624с.