Элэко
 

БИБЛИОТЕКА

6. Защита электродвигателей и электрических сетей до 1000 В

6. ЗАЩИТА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ ДО 1000 В

6.1. Защита электродвигателей - глава 5.3, защита электрических сетей - глава 3.1 ПУЭ.

6.2. При выборе аппаратов защиты учитываются ненормальные режимы, которые могут возникнуть, а именно:

междуфазные КЗ;

однофазные КЗ;

увеличение тока, вызванное перегрузкой;

исчезновение или чрезмерное понижение напряжения.

6.3. Для всех электродвигателей и всех электрических сетей должна предусматриваться защита от токов междуфазных КЗ.

В сетях с глухозаземленной нейтралью, должна предусматриваться также защита от токов однофазных КЗ.

В сетях до 1000 В величина тока при несимметричном КЗ всегда меньше, чем при симметричном КЗ, поэтому при расчете защиты от токов КЗ в сети с глухозаземленной нейтралью принимается надежность срабатывания защиты при токе однофазного КЗ, а в сети с изолированной нейтралью - при токе двухфазного КЗ (в наиболее удаленной точке сети). Защита должна обеспечивать отключение поврежденного участка при любых видах КЗ в конце защищаемой линии.

6.4. Защита от токов междуфазных и однофазных КЗ

6.4.1. Для защиты электродвигателей (на выводах) и электрических сетей от токов междуфазных и однофазных КЗ применяются автоматические выключатели или плавкие предохранители.

6.4.2. Надежное отключение поврежденных участков линий от токов междуфазных и однофазных КЗ будет обеспечиваться при соблюдении следующих отношений наименьшего расчетного тока однофазного КЗ при глухозаземленной нейтрали Iк(1), указанных в таблице 6-1.

Таблица 6-1

Аппарат защиты

Все среды, кроме взрывоопасных зон любого класса (ПУЭ, 1.7.79)

Взрывоопасные зоны любого класса (ПУЭ, 7.3.139)

Примечание

Плавкие предохранители

   

IВ - номинальный ток плавкой вставки предохранителя, А

Выключатели с нерегулируемым расцепителем, или с регулируемым номинальным током расцепителя, с обратно-зависимой от тока характеристикой

   

Iн - номинальный ток нерегулируемого расцепителя или установленный регулируемый номинальный ток расцепителя, А

Выключатели с регулируемой уставкой тока срабатывания расцепителя, с обратно-зависимой от тока характеристикой

   

Iу - ток уставки срабатывания регулируемого расцепителя, А

Выключатели с максимальным мгновенно-действующим расцепителем

   

I0 - ток уставки мгновенного срабатывания (отсечки), А

К - коэффициент, учитывающий разброс точек характеристики выключателя по данным завода-изготовителя;

1,1 - коэффициент запаса

При отсутствии данных завода-изготовителя о коэффициенте разброса точек характеристики допускается для выключателей с номинальным током:

 

 

 

до 100 А

   

 

> 100 А

   

 

Для сетей с изолированной нейтралью в таблице 6-1 указывается отношение наименьшего расчетного тока двухфазного К3 - .

6.4.3. Допускается не выполнять расчет токов КЗ и проверку, указанную в 6.4.2 для всех электрических сетей, кроме протяженных сетей, например, сельских, коммунальных, сетей во взрывоопасных зонах любого класса к отдельным удаленным электроприемником промышленных предприятий, если обеспечиваются условия, указанные в таблице 6-2.

Таблица 6-2

Аппарат защиты

Все среды, кроме взрывоопасных зон любого класса и протяженных сетей

Примечание

Плавкие предохранители

 

IBIнIуI0 - см. п. 6.4.2

Выключатели с нерегулируемым разделителем или с регулируемым номинальным током расцепителя с обратно-зависимой от тока характеристикой

 

Iп - длительно-допустимая токовая нагрузка проводника, А, по главе 1-3 ПУЭ

Выключатели с регулируемой уставкой тока срабатывания расцепителя, с обратно-зависимой от тока характеристикой

 

 

Выключатель с максимальным мгновенно-действующим или селективным расцепителем (отсечка)

 

 

6.4.4. Для сетей во взрывоопасных зонах любого класса, а также протяженных сетей, расчет защиты по определению отношений, указанных в таблице 6-2 не допускается. Для сетей во взрывоопасных зонах любого класса (ПУЭ, 7.3.140) и протяженных сетей (ПУЭ, 3.1.9) требуется определение наименьшего расчетного тока однофазного КЗ при глухозаземленной нейтрали и двухфазного КЗ при изолированной нейтрали до наиболее удаленной точки сети и определение отношений по таблице 6-1.

6.4.5. При использовании аппаратов защиты с завышенным номинальным током плавкой вставки или расцепителя выключателя (например, резервного) и необходимости, вследствие этого, увеличения сечения проводника для выполнения условий по таблице 6-2, требуется выполнять расчет токов КЗ и соблюдать отношения указанные в таблице 6-1(ПУЭ, 3.1.9).

6.4.6. Аппараты защиты от токов междуфазных и однофазных КЗ устанавливаются во всех фазах главных цепей сетей. В сетях с изолированной нейтралью допускается устанавливать выключатели в двух фазах в трехфазной сети и в одной фазе в однофазной сети, при этом в пределах одной электроустановки в одних и тех же фазах (ПУЭ, 3.1.18).

6.4.7. Вторичные цепи должны быть защищены от токов КЗ (ПУЭ, 3.4.5).

6.4.8. Недостатком предохранителей при применении их для защиты электродвигателей от токов КЗ является возможность перегорания одного из трех предохранителей в главных цепях электродвигателя. Электродвигатель окажется подключенным на две фазы, т.е. будет работать в однофазном режиме при полной нагрузке, что приведет к повреждению электродвигателя. В связи с этим, при применении плавких предохранителей для защиты от токов КЗ электродвигателей, необходимо в главных цепях электродвигателя устанавливать трехполюсное тепловое реле иди иметь предохранители с блокконтактами, позволяющими отключить пускатель (контактор) в главных цепях электродвигателя при перегорании любого предохранителя.

6.5. Защита токов перегрузки электрических сетей.

6.5.1. Защита от токов перегрузки должна предусматриваться:

для электрических сетей, питающих электродвигатели, подверженные перегрузке (см. 6.6.1);

для электрических сетей при режиме работы сети, при котором может возникнуть длительная перегрузка сети;

для электрических сетей внутри помещений, выполненных открыто проложенными проводниками с горючими наружными покровом или оболочкой или изоляцией (ПУЭ, 3.1.10);

для электрических сетей и вторичных цепей во взрывоопасных зонах классов В-I, В-Iа, В-II и В-IIа (ПУЭ, 7.3.94).

6.5.2. Для защиты электрических сетей от токов перегрузки применяются автоматические выключатели или плавкие предохранители.

6.5.3. Для электрических сетей, требующих защиту от токов перегрузки вместо отношений, указанных в табл. 6-2 требуется иметь отношения токов срабатывания аппаратов защиты к длительно-допустимой токовой нагрузке проводников, указанную в табл. 6-3 (ПУЭ, 3.1.11).

6.5.4. Надежное отключение перегруженного участка линии зависит от тепловых характеристик проводников линии и будет обеспечиваться при соблюдении следующих отношений

Таблица 6-3

Характеристика проводника линии

Все среды, включая взрывоопасные зоны классов В-I6 и В-Iг

Взрывоопасные зоны классов В-I, В-Iа, В-II, В-IIа

Примечание

Кабели и провода с поливинилхлоридной, резиновой и другой, аналогичной по тепловым характеристикам изоляцией

 

допускается 

 

 

допускается 

 

IBIуI0Iн - см. п. 6.4.2

Iп - см. п. 6.4.3

Кабели с бумажной изоляцией и изоляцией из вулканизированного полиэтилена

 

 

 

Для кабелей и проводов с любой изоляцией

   

 

6.5.5. При защите линии от перегрузки согласно табл. 6-3 не требуется для этой линии обеспечивать условия удовлетворяющие требованию табл. 6-2.

Проводники линий к электродвигателям не требуется защищать от перегрузки и не требуется соблюдать для них отношение по п. 6.5.4 если у электродвигателей для защиты от перегрузки применены тепловые реле и сами линии не выполнены открыто проложенными проводниками с наружным горючим покровом, или оболочкой, или изоляцией.

Если величина плавких вставок или расцепителей выключателей задана режимом работы сети, то требуемая защита от перегрузки может быть обеспечена только путем подбора проводников определенных сечений.

6.5.6. В случаях, если длительно-допустимая токовая нагрузка проводника Iп, определенная по табл. 6-2 и 6-3 не совпадает с данными таблиц допустимых нагрузок по главе 1.3ПУЭ, допускается применение проводника ближайшего меньшего сечения, но не менее расчетного тока (ПУЭ, 3.1.13).

6.5.7. Если требуется защита от перегрузки особо ответственной линии, то должен быть применен выключатель с расцепителем с обратно-зависимой от тока характеристикой или предохранители комплектно с пускателем или контактором с тепловыми реле, установленными в начале линии. Тепловые реле выбираются по расчетному току линии.

6.6. Защита от токов перегрузки электродвигателей.

6.6.1. Защита от токов перегрузки электродвигателей предусматривается (ПУЭ, 5.3.57):

для электродвигателей, подверженных перегрузке по технологическим причинам;

для электродвигателей, имеющих тяжелые длительные периоды пуска и самозапуска (требуется ограничить длительность пускового периода при пониженном напряжении).

6.6.2. Для защиты электродвигателей от токов перегрузки применяются пускатели со встроенными тепловыми реле или контакторы с отдельно установленными тепловыми реле. Допускается применение выключателей с расцепителем с обратно-зависимой от тока характеристикой. Тепловые реле и расцепитель выключателя выбираются по номинальному току электродвигателя.

При тяжелых условиях пуска (большая длительность разгона) необходимо проверять условия (время) пуска по время-токовой характеристике реле и выключателя.

6.6.3. Тепловые реле, применяемые для защиты от перегрузки, должны допускать во включенном состоянии прохождение через них сквозного тока КЗ и быть термически стойкими к токам КЗ, которые могут возникнуть в данной линии. В соответствии с ГОСТ 16308-84 "Реле электротепловые токовые. Общие технические условия", реле должны быть термически стойкими при однократной нагрузке 18-и кратным током несрабатывания в течение 0,5 с (реле с номинальным током несрабатывания до 10 А) и 1 с (реле с номинальным током несрабатывания свыше 10 А) или до момента срабатывания реле, если оно произойдет за время, меньше указанного.

В соответствии с СН 357-77, тепловые реле допускается считать термически стойкими, если ответвление к электродвигателю защищено:

Плавкой вставкой с номинальным током, не превышающем более чем в 4 раза ток несрабатывания регулируемого теплового элемента;

Автоматическим выключателем с комбинированным расцепителем, номинальный ток которого не превышает более чем в 2 раза максимальный ток несрабатывания регулируемого теплового элемента.

Ток несрабатывания реле - наибольший ток, при котором в данном положении регулятора уставки, при достаточно продолжительной нагрузке, при которой достигнуто установившееся тепловое состояние реле, гарантируется несрабатывание реле.

6.6.4. При защите электродвигателей от токов междуфазных К3 предохранителями, защита электродвигателей от токов перегрузки выполняется в двух фазах. При защите электродвигателей от токов междуфазных КЗ выключателем, защита от токов перегрузки может устанавливаться в одной фазе (ПУЭ, 5.3.60). При защите электродвигателей от токов междуфазных КЗ предохранителями или при наличии предохранителей в питающей электродвигатель сети, следует для защиты электродвигателя от перегрузки применять реле тепловое трехполюсное, реагирующее на токи, возникающие при выпадении одной из фаз (имеют специальный механизм для ускоренного срабатывания при обрыве фазы).

6.6.5. Плавкие предохранители не могут защищать электродвигатели с к.з.р. от перегрузки, так как выбираются по пусковому току электродвигателя, при котором плавкая вставка перегорает при токе, намного превосходящем номинальный ток электродвигателя.

6.6.6. Не требуется соблюдать отношения, указанные в табл. 6-3 для линий к электродвигателям, у которых для защиты от технологической перегрузки установлены трехполюсные тепловые реле, эти реле могут быть установлены как в начале так и в конце линии. Проводники выбираются по номинальному току теплового реле. От аппарата защиты сети требуется только защита от токов КЗ.

6.7. Защита минимального напряжения электродвигателей (нулевая защита).

6.7.1. Защита минимального напряжения электродвигателей предусматривается при потере напряжения в главной цепи электродвигателя.

6.7.2. Защита осуществляется:

пускателем (контактором), если катушка пускателя (контактора) подключена к главным цепям электродвигателя;

выключателем с минимальным или нулевым расцепителем, если катушка пускателя (контактора) подключена не к главным цепям электродвигателя, а находится в отдельной цепи управления.

6.7.3. Схемы управления электродвигателями должны выполняться так, чтобы при исчезновении напряжений в главных цепях электродвигателя отключались аппараты главных цепей и повторное их включение было возможно только по команде оператора или автоматически по установленной программе.

6.7.4. Для электродвигателей, неожиданное отключение которых грозит существенными последствиями, рекомендуется предусматривать защиту минимального напряжения (т.е. отключение аппарата главных цепей) с небольшой выдержкой времени, обеспечивающей их самозапуск при восстановлении напряжения после действия АВР.

6.7.5. Защиту минимального напряжения допускается не предусматривать в случаях, когда электродвигатели вместе с сопряженными с ними механизмами доступны только квалифицированному обслуживающему персоналу (например, имеют специальное ограждение, расположены в отдельных помещениях, на недоступной высоте и т.п.), а также для электродвигателей, для которых предусмотрен самозапуск.

6.7.6. Защита минимального напряжения не должна отключать электродвигатели при посадках напряжения, соответствующих условиям нормальной эксплуатации.

6.7.7. В соответствии с ПУЭ, 5.3.38 включение катушек пускателей (контакторов) в сети с глухозаземленной нейтралью может производиться на междуфазное или фазное напряжение.

Обращается внимание на следующее: если ответвление к электродвигателю защищено предохранителями, а катушка пускателя включена на фазное напряжение, то при КЗ в проводах или электродвигателе могут сгореть два предохранителя и электродвигатель остановится, a катушка пускателя будет продолжать получать питание либо через предохранитель, оставшийся целым, либо через обмотку электродвигателя, т.е. пускатель остается включенным и на одном из зажимов электродвигателя остается напряжение. После устранения КЗ и замены сгоревших предохранителей электродвигатель может запуститься, т.к. пускатель оставался включенным.

Кроме того, поскольку пускатель остался включенным, то в схемах сблокированных механизмов остановка этого механизма не фиксируется и может произойти авария, что особенно опасно в поточно-транспортных системах.

В связи с указанным, можно включать катушку пускателя на фазное напряжение только при защите главных цепей электродвигателя выключателем, одновременно отключающим все три фазы.

Можно допускать питание катушек пускателей на фазном напряжении только в тех электроустановках, где на всех ступенях сети (считая от трансформатора к электродвигателю), а не только на ответвлении к электродвигателю, установлены выключатели.

При защите предохранителями надо включать катушки магнитных пускателей на междуфазное напряжение. При включении катушки пускателя на фазное напряжение необходимо иметь в головной цепи электродвигателя предохранители с блокконтактами, прерывающими питание катушки пускателя при отключении одной или любых двух фаз главной цепи электродвигателя.

В соответствии с ПУЭ, 1.7.81 допускается для включения одиночных катушек пускателей получать фазное напряжение, используя нулевой рабочий проводник металлического корпуса пускателя.

6.7.8. Для синхронных электродвигателей должна предусматриваться защита от асинхронного режима.

6.8. Выбор защитных элементов.

6.8.1. Номинальные токи плавких вставок предохранителей, расцепителей выключателей, т.е. защитных элементов выбирают исходя из следующих трех условий:

номинальный ток защитного элемента аппарата должен быть равен расчетному току линии;

если расчетный ток линии не совпадает со стандартной шкалой токов защитных элементов аппарата, принимается защитный элемент ближайший больший по шкале;

защитные элементы не должны отключать электродвигатели и линии при свойственных им в условиях эксплуатации токах перегрузки (пусковые токи, технологическая перегрузка, режим работы линии и т.п.);

защитные элементы должны отключать отдельные участки линий по возможности селективно, как при токах перегрузки, так и при токах КЗ. Можно не иметь селективное отключение для участков линий, питающих потребители III категории по надежности электроснабжения, а также для участков с потребителями первой и второй категорий по надежности электроснабжения, если при автоматическом отключении одного электродвигателя должны быть отключены все электродвигатели непрерывного технологического процесса.

6.8.2. Выбор плавких вставок предохранителей.

6.8.2.1. Номинальный ток плавкой вставки для защиты электродвигателя с КЗР:

при небольшой частоте пусков с небольшой длительностью разгона (легкие условия пуска)

, А

где: Iп - пусковой ток электродвигателя, А;

при большой частоте пусков или при большой длительности разгона (средние и тяжелые условия пуска). Перегрузка электродвигателей возможна при чрезмерном увеличении длительности пуска вследствие понижения напряжения сети,

, А

Отношение 1,6 принимается для электродвигателей ответственных механизмов независимо от условий их пуска с целью особой надежности отстройки предохранителей от толчков тока перегрузки при условии, что сохраняется соотношение кратности тока КЗ по 6.4.2. (ПУЭ, 5.3.56).

6.8.2.2. Для защиты электродвигателя с фазным ротором номинальный ток плавкой вставки принимается равным номинальному току электродвигателя.

6.8.2.3. Номинальный ток плавкой вставки для защиты сварочного аппарата

, А

где: Iн - номинальный ток сварочного аппарата при номинальной продолжительности включения, А;

ПВ - номинальная продолжительность включения сварочного аппарата, выраженная в долях единицы;

1,2 - коэффициент запаса.

6.8.2.4. Номинальный ток плавкой вставки для защиты линии к группе электродвигателей

, А

где: I - сумма максимального кратковременного тока линии, равного пусковому току наибольшего электродвигателя (или группы одновременно включаемых электродвигателей) или пику технологической нагрузки, при которых кратковременный ток линии достигает наибольшей величины и длительного расчетного тока линии до момента пуска электродвигателя (или пика нагрузки), определяемый без учета рабочего тока пускаемого электродвигателя но не менее расчетного тока линии; А

6.8.2.5. Селективность защиты предохранителями достигается последовательным увеличением величин плавких вставок на линиях по мере приближения их к источнику питания, т.е. необходимо чтобы у плавких вставок разных ступеней защиты были выдержки времени отключения тока КЗ тем больше, чем ближе предохранитель к источнику питания. Селективность работы плавких вставок определяется на основе их типовых время-токовых характеристик с учетом возможных фактических отклонений от них. Для получения безусловной селективности необходимо, чтобы время отключения, определенное по время-токовой характеристике большей плавкой вставки предохранителей превышало более чем в три раза время отключения по время-токовой характеристике меньшей плавкой вставки. Семейство защитных характеристик плавких вставок предохранителей ПН-2 см. рис. 5-3.

По характеру электроустановки надо определить, чего важнее добиваться: наибольшей быстроты отключения токов КЗ или селективности действия защиты.

В Справочнике по проектированию электрических сетей и электрооборудования, Москва, Энергоиздат, 1981, c. 150, приведены таблицы номинальных токов последовательно включенных плавких вставок, обеспечивающих надежную и особо надежную селективность.

6.8.3. Выбор автоматических выключателей.

6.8.3.1. Выключатели, имеют различные конструктивные исполнения расцепителей и выбор каждого выключателя производится в соответствии с конструкцией его расцепителей и техническими данными.

6.8.3.2. При выборе уставок срабатывания расцепителей по току и времени, необходимо учитывать возможные фактические отклонения этих уставок, против указанных в каталогах. Величины отклонений уставок указаны на время-токовых характеристиках в каталогах и в ТУ.

6.8.3.3. При выборе уставок тока отсечки полупроводникового или максимального расцепителей для защиты от токов КЗ линий к электродвигателям, уставка принимается не менее 1,25 от пускового тока электродвигателя, указанного в каталоге на электродвигатели. Для электроустановок, в которых неожиданное отключение электродвигателя во время его пуска может привести к авариям, порче оборудования, гибели людей, рекомендуется при выборе уставок тока отсечки расцепителей принимать пусковой ток электродвигателя с учетом его апериодической составляющей. С достаточной для практических целей точностью можно в этих случаях считать, что пусковой ток электродвигателя примерно в 1,4-1,6 раза больше пускового тока, указанного в каталогах (например пожарные насосы, вентиляторы взрывоопасных зон и т.п.)

6.8.3.4. Уставки по времени срабатывания в зоне токов перегрузки принимаются в зависимости от времени протекания пусковых токов и токов технологических перегрузок в линии.

Уставки по времени срабатывания в зоне токов КЗ имеют только селективные автоматические выключатели.

6.8.3.5. У некоторых выключателей серии А3700Б кроме полупроводникового расцепителя с регулируемым номинальным током и обратно-зависимой от тока характеристикой в зоне перегрузок и регулируемой характеристикой (уставкой) в зоне токов КЗ мгновенного действия имеется дополнительный мгновенно действующий электромагнитный расцепитель, уставка которого принята десятикратной от максимального номинального тока выключателя. Электромагнитный расцепитель предусмотрен для дублирования полупроводникового расцепителя в зоне токов КЗ.

6.8.3.6. Время-токовые характеристики выключателей приведены в каталогах и ТУ на выключатели, а также в Справочнике по проектированию электрических сетей и электрооборудования, Москва, Энергоиздат, 1981, с. 151.

6.8.4. Выбор выключателей, имеющих комбинированный расцепитель: нерегулируемый тепловой расцепитель или тепловой расцепитель с регулируемым номинальным током с обратно-зависимой от тока характеристикой и нерегулируемый электромагнитный расцепитель:

номинальный ток расцепителя должен быть не менее расчетного тока линии.

Из типовых время-токовых характеристик этих выключателей видно, что токи перегрузок, имеющие место в условиях нормальной эксплуатации (пусковые токи, токи технологической перегрузки и т.п.) выключатели отключают с выдержкой времени, достаточной для обычных условий. Поэтому расцепители следует выбирать по расчетному току независимо от величины пусковых токов или пиков технологической перегрузки.

Только на ответвлениях к электродвигателям с КЗР с тяжелым и длительным периодом пуска возможны необоснованные отключения, поэтому для таких электродвигателей расцепитель принимается на больший номинальный ток. Как правило, для таких случаев не требуется расцепитель с номинальным током большим, чем около 150 % номинального тока (не пускового) электродвигателя, выбор проводника по п. 6.4.3.

При токах перегрузки меньших тока отсечки самого небольшого из последовательно включенных в линию электромагнитных расцепителей, отключение при перегрузке происходит селективно. При токах КЗ начинают действовать электромагнитные расцепители всех последовательно включенных в эту линию выключателей, у которых уставка тока отсечки ниже тока КЗ. Поэтому, если ток КЗ выше уставки тока отсечки электромагнитного расцепителя самого большого выключателя линии, селективная защита такими выключателями не может быть осуществлена.

6.8.5. Выбор выключателей, имеющих полупроводниковый расцепитель с регулируемым или нерегулируемым номинальным током расцепителя с обратно-зависимой от тока характеристикой в зоне перегрузок и с регулируемой уставкой тока срабатывания в зоне токов КЗ мгновенного действия (отсечка) или селективного действия (Электрон, ВА62, А3700).

Номинальный ток расцепителя должен быть не менее расчетного тока линии;

Уставка тока срабатывания расцепителя для защиты от токов перегрузки должна быть не менее 1,25 от расчетного тока линии, так как при токе линии, равном уставке тока срабатывания, выключатель уже производит отключение с выдержкой времени. Завышать значительно уставку тока срабатывания расцепителя не рекомендуется, так как это завышение потребует увеличить сечение проводников линии в соответствии с п. 6.4.3.

Уставка тока срабатывания отсечки для защиты от токов КЗ должна быть не менее 1,25 от тока кратковременной перегрузки, возможной в условиях нормальной эксплуатации. Необходимо при этом также учитывать длительность кратковременных перегрузок. Уставки тока отсечки и длительность кратковременной перегрузки по время-токовой характеристике должны превышать не менее, чем в 1,5 раза фактически ожидаемые. Несоблюдение этого обстоятельства может привести к ложным отключениям при пуске мощных электродвигателей с к.з.р., особенно с длительным временем пуска.

Для селективной работы таких выключателей необходимо, чтобы у последовательно включенных в линию выключателей уставки тока срабатывания для защиты от перегрузки и уставки тока отсечки были выше соответствующих уставок тока ниже расположенных выключателей.

Из время-токовых характеристик этих выключателей видно, что при любых перегрузках, меньших уставки тока отсечки вышестоящего выключателя будет обеспечена селективная защита при перегрузке.

При токе КЗ большем, чем уставка тока отсечки самого большого выключателя линии, селективная защита такими выключателями не может быть осуществлена.

6.8.6. Выбор автоматических выключателей, имеющих только максимальный мгновенно действующий расцепитель (отсечка).

Номинальный ток расцепителя должен быть не менее расчетного тока линии.

Выключатели отключают токи перегрузки и токи КЗ, равные или большие уставки тока отсечки. Уставка тока отсечки должна быть не менее 1,25 от тока кратковременной перегрузки, возможной в условиях нормальной эксплуатации. На токи ниже уставки тока отсечки эти выключатели не реагируют.

6.8.7. Селективность при защите сети выключателями и предохранителями.

Для проверки селективности необходимо сравнить время-токовые характеристики предохранителей и выключателей, выполненные в одном масштабе. Если характеристики во всем диапазоне возможных значений токов перегрузки и токов КЗ не пересекаются и не сближаются до пределов разброса точек характеристики может быть обеспечено селективное действие аппаратов. В приложении к разделу 6 дана заготовка для составления карты селективности.

6.8.8. В питающей сети необходимо устанавливать аппарат защиты при снижении сечения питающей линии по ее длине. Разрешается на участке снижения сечения линии по ее длине аппарат защиты не устанавливать, если линия со сниженным сечением имеет не менее 50 % сечения защищенного головного участка (ПУЭ, 3.1.19 п. 2). Для взрывоопасных зон не допускается.

6.8.9. При установке аппарата защиты на расстоянии до 30 м от точки ответвления от питающей линии и при определении сечения проводника ответвления по 10 % пропускной способности защищенного участка питающей линии, сечение проводника ответвления 10 % не от номинального тока магистрали, от которой сделано ответвление, а 10 % от тока трогания расцепителя выключателя, установленного для защиты магистрали (может быть снижение по длине сечения магистрали или установка завышенного сечения магистрали). Однако, при ответвлении от протяженной магистрали, надо проверять чувствительность защиты выключателя, установленного для защиты магистрали, что в отдельных случаях может потребовать увеличения сечения проводника ответвления. (ПУЭ, 3.1.16).

6.8.10. Выключатель вместо рубильника или неавтоматического выключателя разрешается устанавливать на вводе щита только при питании щита глухим ответвлением от магистрали или в тех случаях, где такой выключатель необходим для осуществления схемы АВР.

6.8.11. При радиальном питании электроприемника не следует предусматривать установку в конце линии аппарата (перед электроприемником), дублирующего защиту, осуществляемую аппаратом головного участка линии. В конце такой питающей линии следует предусматривать в целях управления аппарат аварийного отключения электроприемника в экстренных случаях (пожар, несчастный случай и т.п.), если этот аппарат требуется (ПУЭ, 5.3.31).

6.8.12. Длительно допустимый ток проводников линий к электродвигателям с к.з.р. должен быть не менее:

для всех линий, кроме линий во взрывоопасных зонах классов В-I, В-Iа, В-II, В-IIа - 100 % номинального тока электродвигателя;

для линий во взрывоопасных зонах классов В-I, В-Iа, В-II, В-IIа - 125 % номинального тока электродвигателя, когда она проходит во взрывоопасной зоне и 100 % номинального тока электродвигателя, когда линия проходит в нормальной среде. Защита линии от токов междуфазных и однофазных КЗ определяется для всей линии по ПУЭ, 7.3.139 по табл. 6-1. Защита от токов перегрузки определяется в нормальной среде, как для нормальной среды, при прохождении линии во взрывоопасной зоне, как для взрывоопасной зоны по табл. 6-3.

6.8.13. Защита от однофазных КЗ силовых трансформаторов 6-10/0,4-0,23 кВ и 6-10/0,69-0,4 кВ с группой соединения обмоток У/Ун-0 или Д/Ун-II и У/Zн-II, имеющих глухое заземление нейтрали на стороне низшего напряжения.

В соответствии с ГОСТ 11677-75 допустимая продолжительная нагрузка нейтрали обмотки низшего напряжения для схемы соединения:

У/Ун-0 не более 25 %; Д/Ун-II - 75 %; У/Zн-II - 75 % номинального тока фазы.

Ток срабатывания реле защиты, присоединенного к трансформатору тока в нулевом проводе у нейтрали силового трансформатора с учетом допустимых кратковременных перегрузок силового трансформатора должен составлять:

для схемы соединения обмотки У/Ун-0:

 

для схемы соединения обмоток Д/Ун-II или У/Zн-II:

 

где: Kотс = 1,1-1,2 - коэффициент отстройки;

Kп - коэффициент, учитывающий допустимую кратковременную перегрузку силовых трансформаторов по ГОСТ 14209-69 и ГОСТ 14074-76 см. п. 4.14.

Iнт - номинальный ток трансформатора;

hт - коэффициент трансформации трансформатора тока в нулевом проводе.

Чувствительность защиты определяется коэффициентом чувствительности:

 

где:  - минимальное значение тока однофазного КЗ на сборных шинах КТП;

Iсз = Icp?hт - первичный ток срабатывания защиты.

Коэффициент чувствительности должен быть

Kч ? 1,5.

Выдержка времени защиты, а также ток трогания защиты должны быть согласованы с временем действия и током трогания защиты на отходящих линиях 0,4; 0,69 кВ.

Не требуется проверка чувствительности защиты к токам од фазных КЗ для выключателей ввода и секционного на шинах КТП, если защита от токов однофазных КЗ осуществляется специальным токовым реле, действующим на отключение выключателя ввода, присоединенным к трансформатору тока в нулевом проводе у нейтрали трансформатора.