Выбор предохранителей

Выбор предохранителей для защиты силовых тр-ров

Высоковольтные предохранители (ПКТ) предназначены для защиты силовых трансформаторов при коротких замыканиях.

Номинальный ток предохранителя должен быть больше максимального тока нагрузки трансформатора (с учетом допустимых перегрузок в 2-х лучевой схеме сети).

В таблице приведены значения для выбора поминальных токов предохранителей в зависимости от мощности (номинального тока) трансформаторов при напряжении 6 и 10 кВ.

6 кВ

10 кВ

Мощ­ность кВА

Iном тр-ра, А

Iном ПКТ, А

Мощ­ность кВА

Iном тр-ра, А

Iном ПКТ, А

*при Iном ПКТ 80-100 А возможно неселективное отключение повреждения трансформатора вышестоящей релейной защитой направления.

Выбор предохранителей для защиты кабельных линий до 1000 В

Номинальный ток плавкой вставки предохранителя должен быть больше максимального допустимого тока КЛ в аварийном режиме (с учетом разрешенной единовременной мощности для потребителей, с которыми составляются Акты по разграничению).

Номинальный ток плавкой вставки общего предохранителя, устанавливаемого на щите абонента выбирается на 2 ступени меньше установленного на сборке н/н, на кабельной линии, питающей абонента.

Источник

Как рассчитать ток плавкой вставки для трансформатора по стороне ВН

В электрических сетях нередко возникают аварийные ситуации, которые могут вывести из строя дорогостоящее оборудование, одним из элементов которого является трансформатор. Для того чтобы защитить трансформатор от повреждения необходимо установить защиту от сверхтоков.

Высоковольтный предохранитель – один из вариантов защиты силового трансформатора от повреждения. Он осуществляет разрыв электрической цепи (разрушение плавкой вставки) при превышении тока выше допустимого значения (номинала предохранителя).

Высоковольтный предохранитель защитит обмотку трансформатора только в том случае, если он был правильно выбран по току. Рассмотрим, как рассчитать ток для плавкой вставки для трансформатора по стороне высокого напряжения (ВН).

При выборе предохранителя в первую очередь нужно учитывать класс напряжения: номинальное напряжение предохранителя должно быть равно классу напряжения электрической сети. Установка высоковольтного предохранителя на номинальное напряжение ниже напряжения питающей сети приведет к пробою или перекрытию изоляции, что в свою очередь приведет к междуфазному короткому замыканию. Также запрещается устанавливать предохранители на напряжение ниже номинального для предохранителя – это может привести к возникновению перенапряжений при коротком замыкании.

Выбор плавкой вставки по номинальному току отключения

Номинальный ток отключения (срабатывания) предохранителя должен быть не меньше максимального значения тока короткого замыкания для точки электрической сети, где будет установлен предохранитель. Для силового трансформатора это ток трехфазного замыкания на выводах обмотки высокого напряжения – места установки плавких предохранителей.

При расчете тока короткого замыкания учитывается наиболее тяжелый режим, с минимальным сопротивлением до места предполагаемого повреждения.

Токи короткого замыкания рассчитывают индивидуально с учетом всей схемы питающей электросети.

Предохранители для защиты трансформатора по стороне ВН выпускают на номинальный ток отключения (предельно отключаемый ток) в диапазоне 2,5-40 кА.

Если нет данных о величине токов короткого замыкания на участке электросети, то рекомендуется выбирать максимальное значение номинального тока отключения для плавкой вставки.

Выбор номинального тока плавкой вставки предохранителя

Высоковольтный предохранитель защищает обмотку высокого напряжения силового трансформатора не только от коротких замыканий, но и от перегрузки, поэтому при выборе плавкой вставки необходимо учитывать и номинальный рабочий ток.

При выборе номинального тока плавкой вставки нужно учитывать несколько факторов. Во-первых, силовой трансформатор в процессе работы может подвергаться кратковременным перегрузкам.

Во-вторых, при включении трансформатора возникают броски тока намагничивания, которые превышают номинальный ток первичной обмотки.

Также нужно обеспечить селективность работы с защитой, установленной на стороне низкого напряжения (НН) и на отходящих линиях потребителей. То есть в первую очередь должны срабатывать автоматические выключатели (предохранители) на стороне низкого напряжения отходящих линий, которые идут непосредственно на нагрузку к потребителям.

Исходя из вышеперечисленных требований, плавкая вставка выбирается по двухкратному номинальному току обмотки высокого напряжения.

Таким образом, высоковольтные предохранители, установленные на стороне ВН, защищают от повреждений участок электрической цепи до ввода трансформатора, а также от внутренних повреждений самого силового трансформатора. А предохранители (автоматические выключатели) со стороны НН силового трансформатора защищают сам трансформатор от перегрузок выше допустимого предела, а также от коротких замыканий в сети низкого напряжения.

Номинальный ток обмоток силового трансформатора указывается в его паспортных данных.

Как рассчитать ток для плавкой вставки, если известна только номинальная мощность силового трансформатора?

Либо можно воспользоваться нижеприведенной таблицей рекомендуемых значений номинальных токов плавких вставок предохранителей для трехфазных силовых трансформаторов 6/0,4 и 10/0,4 кВ:

Предохранители для защиты трансформатора напряжения по стороне ВН

Трансформаторы напряжения 110 кВ и выше защищают только по стороне низкого напряжения автоматами или предохранителями. Для трансформаторов напряжения 6, 10 и 35 кВ расчет тока для плавкой вставки не производится.

Предохранитель для защиты трансформатора напряжения по стороне ВН выбирается только по классу напряжения. Для каждого класса напряжения выпускают специальные предохранители типа ПКН (ПН) – 6, 10, 35 (в зависимости от класса напряжения), они применяются исключительно для защиты трансформаторов напряжения.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Источник

Проект РЗА

Сайт о релейной защите и цифровых технологиях в энергетике

Для любителей предохранителей

Многие типы трансформаторов защищаются сегодня предохранителями. Это ТНы, небольшие ТСНы и даже силовые трансформаторы 6(10)/0,4 кВ малой мощности. Дешево, сердито и не нужно ничего настраивать.

Сегодня я предлагаю вам рассмотреть последствия установки предохранителя на масляный силовой трансформатор 6/0,4 кВ, в части получаемых защитных характеристик (чувствительность и время отключения). Обещаю, будет интересно!

Возьмем для примера ТП 6/0,4 кВ с трансформаторами 400 кВА. Соединение обмоток естественно D/Yo. Защищать предохранителями трансы Y/Yo – это уже из разряда невероятного, и, вроде, таким никто не занимается.

Стандартный уровень тока трехфазного короткого замыкания на шинах 6 кВ таких ТП составляет обычно 8-12 кА. Для расчета примем 10 кА.

Разделять токи на минимальный и максимальный режимы не будем потому, что это не сильно влияет на уровень токов КЗ на стороне 0,4 кВ, особенно за такими маломощными трансформаторами. Среднее напряжение сети 6,3 кВ.

Расчетная схема приведена на Рис.1

Рис. 1

Теперь давайте рассмотрим наиболее интересные моменты, касающиеся предохранителей

1. Времена отключения коротких замыканий

Найдем номинальный ток трансформатора на стороне 6,3 кВ

Согласно [1, стр.49] номинальный ток предохранителя 6,3 кВ принимается примерно равным 2*Iном.т

Принимаем предохранитель ПКТ-6-80, с номинальным током 80А. Его характеристику возьмем из [2, стр. 335]

Теперь найдем минимальный ток короткого замыкания на шинах 0,4 кВ (конец зоны защиты для ПКТ-6-80), чтобы проверить время отключения предохранителя. Для этого сначала рассчитаем сопротивления схемы.

1. Сопротивление системы

2. Сопротивление трансформатора

3. Отношение сопротивления системы к сопротивлению трансформатора

С точки зрения проверки чувствительности защиты/времени действия предохранителя критическим является ток однофазного КЗ на выводах 0,4 кВ трансформатора. Найдем этот ток для по кривым из [3, Приложение, Рис. П1]

Помня про наше соотношение Хс/Хт получаем минимальные токи КЗ через предохранитель (приведенный на сторону 6,3 кВ).

Металлический однофазный ток КЗ:

Дуговой однофазный ток КЗ:

Коэффициент 0,58 появляется из-за искажения тока КЗ при трансформации со стороны 0,4 на 6,3 кВ через обмотки D/Yo (см. видео по защитам трансформатора)

Ну, и наконец, получаем время отключения этих коротких замыканий по кривой ПКТ-6-80 (см. выше)

Время отключения металлического КЗ — 1,3 с

Время отключения дугового КЗ — 7 с

2. Защита трансформатора от перегрузки

Максимальный рабочий ток ТМГ-400 с учетом срабатывания АВР на стороне 0,4 кВ (СВ на Рис. 1 включен) примерно равен 1,4*Iном.т

Ток защиты от перегрузки (ступень на отключение) выбирается обычно на 5% больше максимального рабочего тока присоединения

3. Согласование с вышестоящими защитами.

Предположим наша ТП питается от вышестоящей РП 6 кВ через фидер 1 (см. Рис. 2). На фидере 1 установлена защита с независимой характеристикой.

Рис. 2

Ориентировочные уставки защиты фидера 1:

Так как фидер питает одну ТП, то максимальный рабочий ток фидера можно принять равным максимальному рабочему току трансформатора.

Помним, что такая же уставка МТЗ будет у вводного автомата 0,4 кВ потому, что она тоже отстраивается от максимального рабочего тока трансформатора. Для согласования чувствительности защит примем ток защиты фидера на 10% больше.

Стандартное время МТЗ защиты фидера на городских ТП примерно 1 с.

Теперь, используя Гридис-КС, построим карту селективности защиты фидера и нашего предохранителя

Рис. 3

Как видно из карты защитные кривые пересекаются, причем при минимальных токах КЗ на стороне 0,4 кВ защита фидера будет работать быстрее, неселективно отключая ТП. Изменить эту ситуацию не получится потому, что для этого нужно двигать кривую защиты фидера «вверх и вправо». Вверх нельзя потому, что там уже стоит защита СВ 6 кВ РП со своими выдержками времени, и их менять нельзя. А вправо не получится потому, что мы перестанем резервировать КЗ за трансформатором (минимальный Кч.рез.=1,2)

Если даже попытаться подобрать зависимую характеристику на фидере, то придется многим пожертвовать. Например, защитой от перегрузки фидера. Она просто исчезнет из-за увеличения начального тока характеристики.

Рис. 4

Например, на Рис. 4 подобрана нормально инверсная характеристика с начальным током 240 А, вместо 85,1 А, иначе полной селективности добиться сложно. Можно конечно попробовать подобрать другой наклон и начальный ток кривой, но из графика видно, что оптимально все равно не получиться.

Есть и еще одна проблема. Как только вы примете на фидере зависимую характеристику защиты, то она перестанет согласовываться с независимой характеристикой СВ и ввода РП.

Выводы

1. Предохранитель защищает только от коротких замыканий. Для защиты от перегрузки вам придется искать другие способы (например, вводной автомат 0,4 кВ)

2. Времена отключения токов КЗ в конце зоны защиты (обмотки и выводы НН
трансформатора) у предохранителя очень большие. Это увеличивает объем
повреждения и будет негативно сказываться на сроке службы трансформатора

3. Предохранитель очень сложно согласовать с вышестоящими защитами. Фактически вы всегда будете нарушать условие селективности

4. При несимметричных КЗ на стороне 0,4 кВ через предохранители 6 кВ будут
протекать разные по величине токи. Таким образом, один из предохранителей может сработать раньше остальных и мы получим неполнофазный режим. Данный режим особенно опасен для двигателей.

Так, что, не использовать предохранители для защиты силовых трансформаторов?

Я бы сказал, что лучше не использовать, но это мнение релейщика. Для заказчика предохранители — это способ сэкономить и упростить электроустановку, поэтому он их и применяет и будет применять.

Единственно, что нужно помнить о всех недостатках предохранителей перед
нормальной релейной защитой и не использовать их для ответственных
объектов.

А если учесть еще и возможное отклонение типовой времятоковой кривой предохранителя на 20% [1, стр. 45- 47], то о селективности с вышестоящими защитами вообще можно забыть.

Да, этот момент еще больше ухудшает положение

Дмитрий, а как Вы считаете, как радикальное решение: может просто отказаться от селективности защиты ОЛ 6 кВ с предохранителем? Тогда при КЗ вместо случая отсутствия защитного аппарата трансформатора и отключения выключателем от защит ОЛ 6 кВ мы получим неселективное отключение выключателем от защит ОЛ 6 кВ.
С предохранителем как-то спокойнее – в последнее время качество проектной документации ухудшается, иногда попадаются выполненные расчеты уставок шараж-монтаж организациями после которых волосы дыбом встают. С наладкой тоже в последнее время не все ок. Все хотят быстро и дешево, а про качество забывают.

P.S. Сам поклонником предохранителей не являюсь. Характеристики подбирать удовольствие не из приятных. А потом еще их от руки в А-каде рисовать. Гридис-КС, что ли приобрести…

Так вроде селективность с предохранителем сегодня смотрят для минимального КЗ на стороне ВН. Даже у Шабада это где-то было. По-другому не получается. Я думаю, что если защита линии отключает одинаковый объем нагрузки с предохранителем (как в статье), то можно и неселективно работать (еще и плавкую вставку спасем). А вот если отпайки на линии висят — это уже плохо.

Гридис теперь можно приобрести на компанию, чтобы самому не тратить деньги. Если интересно могу выставить счет

Когда отпайки на линии висят вообще беда. Были случаи, когда на одной ОЛ висело сразу несколько трансформаторов, при чем разной мощности — от 250 до1600 с разными номиналами предохранителей — там со всеми по селективности не пройдешь — от чего-то отказываться приходилось. На счет приобретения — подумаю. Проблему, я считаю, правильную поднимаете.

Цитата: «Защищать предохранителями трансы Y/Yo – это уже из разряда невероятного, и, вроде, таким никто не занимается». Хочется спросить автора, а чем же тогда защищают трансы в КТП 10/0,4 кВ в сельских распредсетях? Там их тьма тьмущая и все Y/Yo?

Проблемы известные. Поэтому защита таких установок подразумевает максимальное снижение вероятности однофазных КЗ в определенной части установки. По сути, отходящие фидера защищены линейными АВ, шины к линейным АВ защищены вводным АВ, сторона ВН находится в зоне защиты линии, так что наименее защищенными остаются обмотка НН, вывода (шпильки) 0,4 кВ, вводной кабель 0,4 кВ и клеммы вводного АВ. Поэтому текущая эксплуатация подразумевает надежное ограждение оголенных частей от попадания посторонних предметов. Таких частей две — шпильки 0,4 на баке (закрываются кожухом) и клеммы вводного АВ (находится в закрытом РШ). Ничего сложного и при ответственном отношении к делу, проблем особых нет. А будет простая и дешевая альтернатива ПКТ, тогда и … а будет ли?

про слабый ноль — это разговоры в пользу бедных.. Y/Yo дает перекосы напряжения при несимметричной нагрузке на стороне 0,4 кВ, а на стороне 0,4 кВ всегда несимметричная нагрузка.. жуткие трансы — качество ЭЭ отстой, защиту нормально не выбрать и в чем преимущество перед D/Yo я так и не понял (стоят они кстати одинаково).. самое смешное, что некоторые заводы (Козлова, например) стали делать симметрирующую обмотку для Y/Yo, но только он тогда стоит дороже

Типовая ситуация. Нейтральный проводник служит прежде всего для получения напряжения 220 В, а его симметрирующие свойства зависят от его сопротивления. Но даже при его нулевом сопротивлении не будет идеальной симметрии, поскольку при несимметричной нагрузке возникают несимметричные потери напряжения в фазных проводниках. Схема соединения обмоток Y/Yo применяется повсеместно, и не только в сельских сетях. В городских сетях большинство таких трансформаторов. Это наиболее дешевые в производстве и эксплуатации трансформаторы. При применении таких трансформаторов о качестве электроэнергии не может быть и речи, поскольку трансформаторы очень чувствительны к несимметричной нагрузке фаз из-за большого сопротивления нулевой последовательности. Статистика измерений напряжений в сельских сетях свидетельствует о большом разбросе напряжений по фазам. И это реальность. Экономия средств на трансформаторы со схемами D/Yo и Y/Z и нулевые проводники с сечением, равным фазному, приводит к низкому качеству напряжения.

Я в силу своего молодого опыта думал что предохранители остались только в цепях постоянного тока и на 0,4 кВ, а в защитах высоковольтных линий (6-10 кВ) от них давно отказались, не ужели их до сих пор используют?

Вот предохранитель ПСН-35. До сих пор используется для защиты тр-ров 35 кВ на о-очень упрощенных ПС

вон оно как, благодарю)

Узость восприятия мира характеризуется отсутствием познавать большее.

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.

Источник

Высоковольтные предохранители монтаж и ревизия

Высоковольтные предохранители монтаж и ревизия

Высоковольтные предохранители служат для защиты отдельных видов оборудования, электрических сетей от больших токов, возникающих при коротких замыканиях. Выпускаются предохранители типов ПК — с кварцевым заполнением патрона; ПКЭ — экскаваторные, не боящиеся тряски и ПКТ — для измерительных трансформаторов напряжения. Цифры в числителе указывают номинальное напряжение, а в знаменателе — ток. Так, ПК-10/50 означает: предохранитель кварцевый, на напряжение 10 кВ и ток до 50 А. Предохранители для внутренних установок изготавливаются в виде отдельных полюсов — фаз (рис. 1).

Рисунок 1 Предохранитель ПК

При ревизии предохранителей проверяют:
1) состояние изоляторов (фарфор), патрона, включая его армировку;
2) соответствие номинального тока предохранителя, в том числе контактной части, маркировке патрона;
3) плотность и полноту засыпки патрона песком (путем рстряхивания патрона);
4) плотность вхождения патрона в контакты — так же, как при ревизии разъединителя (при помощи щупов);
5) отсутствие коррозии в контактной части и в патроне;
6) целость плавкой вставки (с помощью мегомметра, лампы);
7) надежность установки патрона и работу замков (откидных пружинящих скоб, 6, рис. 1);
8) исправность указателя срабатывания, представляющего собой колпачок в торце контактной части патрона, соединенный с пружиной, которая в свою очередь соединена с плавкой вставкой и при перегорании последней выводит колпачок из торца патрона. Такие указатели имеются у предохранителей типов ПК и ПКЭ.

Предохранители могут быть установлены: на основании, состоящем из швеллера или двух угольников, закрепляемом на опорной поверхности; на стальной конструкции, выполненной и виде рамы; непосредственно на кирпичных или бетонных поверхностях.

Во всех случаях необходимо, чтобы:
1) расстояние между центрами отверстий А (рис. 1) для крепления опорных изоляторов соответствовали заводским данным;
2) продольные оси каждой пары контактных губок вдоль патрона совпадали (отклонение ±0,5 мм), а оси каждой пары опорных изоляторов находились в одной вертикальной плоскости и совпадали с продольной осью патронов;
3) расстояния между продольными осями патронов, изоляторов были строго выдержаны согласно проекту, а минимальные расстояния между токоведущими частями и «землей» — согласно ПУЭ;
4) указатели срабатывания предохранителей были обращены вниз и хорошо видны обслуживающему персоналу;
5) ограничители фиксировали правильное положение патронов в губках и удерживали их от продольных перемещений, а замки – от выпадания патронов при вибрации и динамических ударах.

К установке предохранителей предъявляются те же требования, что и к монтажу опорных изоляторов. Замена плавких вставок может производиться только в заводских лабораториях.

Источник

В электроустановках напряжением 6-10 кВ с целью их удешевления и повышения надежности вместо выключателей и релейной зашиты применяют плавкие предохранители в случае, когда они могут быть выбраны с требуемыми параметрами, обеспечивают селективность и чувствительность, не препятствуют применению необходимой автоматики.

Основные параметры выбора плавких предохранителей: номинальное напряжение предохранителя должно соответствовать номинальному напряжению сети, номинальный ток должен соответствовать соответствующей нагрузке, предельно отключаемый ток предохранителя должен быть меньше токов короткого замыкания в сети, выбранный предохранитель должен соответствовать среде, в которой он должен быть установлен (внутренней или наружной установке).

Рис. 1. Предохранители типа ПК

Защита предохранителями силовых трансформаторов широко применяется в схемах электроснабжения 6-10 кВ по магистральной схеме (шлейфом), пример которой приведен на рис. 2.

Рис. 2. Магистральная схема включения трансформаторов

Примерная схема защиты предохранителями с выключателями нагрузки приведена на рис. 3.

Рис. 3. Схема защиты предохранителями с выключателем нагрузки

Поскольку в системах электроснабжения предприятий нашла широкое применение защита силовых трансформаторов плавкими предохранителями, следует иметь в виду:

предохранители на напряжении 6-10 кВ предназначаются для защиты от коротких замыканий на стороне 6-10 кВ и от повреждений внутри трансформаторов,

при наличии предохранителей с обеих сторон трансформатора желательно иметь кратность номинального тока предохранителя на стороне 6-10 кВ относительно номинального тока предохранителя на стороне низшего напряжения (токи приведены к напряжению одной и той же стороны трансформатора) примерно равную двум и более,

при эксплуатации высокой и низкой стороны трансформатора одной организацией допускается устанавливать предохранители только со стороны высшего напряжения, в этом случае желательно соблюдать селективность между защитой линии, питающей трансформаторы по магистральной схеме и предохранителями на стороне высшего напряжения в случае короткого замыкания на сборке низшего напряжения одного из трансформаторов,

при частом сгорании плавкой вставки из-за перегрузки трансформатора категорически запрещается заменять их предохранителями на больший ток, в этом случае следует или разгрузить трансформатор, или заменить на большую мощность с одновременной заменой плавкой вставки, соответствующей мощности трансформатора,

если на стороне низшего напряжения трансформатора в его цепь устанавливается предохранитель (или автоматический выключатель), то он должен выбираться по номинальному току трансформатора.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Источник