Защита от междуфазных коротких замыканий

Приведем расчет максимальной токовой защиты и токовой отсечки для отходящей линии к двигателю мельницы М25.

Порядок расчета:

1). Ток срабатывания МТЗ определяю по формуле:

I_с.з = К_отс К_р I_м / К_в=1,1^.2,5^.481/0,85=1556,58А, (118)

где K_отс =1,1-1,2- коэффициент отстройки, учитывающий погрешность реле, неточности расчета и принимаемый равным; K_р=2,5-3-коэффициент максимального тока, учитывающий возможность увеличения тока в защищаемой линии вследствие самозапуска электродвигателей при восстановлении напряжения после отключения КЗ; I_м – максимальный ток в линии в нормальном режиме (табл.4.3); K_в=0,8÷0,89 – коэффициент возврата токового реле.

2). Ток срабатывания реле определяю из выражения:

I_с.р = I_с.з К_сх / К_тт = 1556,58^.1/120=12,97А, (119)

где К_сх=1(табл. 12.1) [1] - коэффициент схемы, зависящий от схемы соединения ТТ и реле.

Принимаю уставку срабатывания реле I_с.р=13А, тогда,

I_с.з = I_с.р К_тт =13^.120=1560А. (120)

3). Выбранная защита должна быть проверена по чувствительности:

, (121)

где - минимальное значение тока трехфазного короткого замыкания при КЗ в основной зоне действия защиты; К_сч-1=0,87(табл.12.1) [1]-коэффициенты для определения чувствительности МТЗ при двухфазном коротком замыкании.

Чувствительность защиты считается достаточной, если при КЗ в конце защищаемого участка К_ч 1,5.

Так как 5,6 >1,5, следовательно, защита чувствительна.

Выбираю токовое реле марки РТ 40/20 УХЛ с пределами уставками от 5-20 А.

Выбираю реле времени марки РВ124 с пределами уставки от 0,25-3,5с.

Расчет токовой отсечки:

1. Ток срабатывания защиты:

А, (122)

где – пусковой ток двигателя.

2. Ток срабатывания реле:

I_с.р = I_с.з К_сх / К_тт =1746,48 ^.1/120=14,55 А. (123)

Принимаю уставку срабатывания реле I_с.р=15 , тогда

I_с.з = I_с.р К_тт = 15^.120=1800 А. (124)

3. Выбранная защита должна быть проверена по чувствительности:

. (125)

Так как 4,85 >1,5, следовательно, защита чувствительна.

Выбираю токовое реле марки РТ40/20 с пределами уставки от 5÷20 А.

Расчет максимальной токовой защиты и токовой отсечки приведен в

таблице 4.6.

ЗДЕСЬ ТАБЛИЦЫ!!!

ЗДЕСЬ ТАБЛИЦЫ!!!

ЗДЕСЬ ТАБЛИЦЫ!!!

ЗДЕСЬ ТАБЛИЦЫ!!!

ЗДЕСЬ ТАБЛИЦЫ!!!

ЗДЕСЬ ТАБЛИЦЫ!!!

Проверка выбранного ТТ на 10%-ю погрешность:

Коэффициент трансформации ТТ определяется отношением:

K_тт = I_1н/I_2н = 600/5=120, (126)

где I_1н=600А-номинальный ток первичной обмотки, I_2н=5А номинальный ток вторичной обмотки.

1. Определяется расчетный ток, проходящий через первичную обмотку ТТ:

I_1к = К_а^.I_1max = 1,2^.10054=12064,8 А, (127)

где К_а =1,2 - коэффициент, учитывающий влияние апериодической составляющей тока КЗ и неточность расчетов для различных типов защит (табл.12.2) [1].

2. Кратность расчетного тока в первичной обмотке ТТ:

m₁₀ = I_1к/(0,8I_1н) = 10054 / 0,8^.600 = 20,95, (128)

где 0,8 - коэффициент запаса, учитывающий возможное ухудшение характеристики намагничивания ТТ по сравнению с типовой характеристикой.

3. Нахожу допустимую нагрузку ТТ по данным таблицы П10.1 [1], соответствующей выбранному типу ТТ, классу сердечника, коэффициенту трансформации, Z_2н.доп =0,4.

Расчетная вторичная нагрузка трансформатора тока:

Z₂=R_п+Z_р+r_пер= (129)

где ρ=0,0175 ом·мм²/м - удельное сопротивление проводника; l=5 м – длина проводника; S=1,5мм² - сечение проводника; S ^/ -потребляемая мощность реле; r_пер =0,05 - 0,1 Ом – переходное сопротивление контактов.

4. Сравниваю полученное значение Z_2н.доп с фактической расчетной вторичной нагрузкой трансформатора тока Z₂;

если Z₂<Z_2н.доп, то ТТ работает с погрешностью не более 10%.

0,221<0,4

Остальные расчёты производятся аналогично и сведены в таблицу 4.7

Таблица 4.7 – Проверка трансформаторов тока на 10 % погрешность

Продолжение таблицы 4.7