Справочник энергетика деревообрабатывающего предприятия - Защита электроустановок

12. ЗАЩИТА ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩИХ ПРЕДПРИЯТИЯ

Защита плавкими предохранителями

Плавкие предохранители ПК в комплекте с выключателями нагрузки могут применяться: в цепи силовых трансформаторов мощностью до
1600 кВ-А на напряжении 6—10 кВ; на тупиковых линиях с рабочим током до 100 А при напряжении 10 кВ, до 200 А — при напряжении 6 кВ; в цепи конденсаторов мощностью до 400 квар; в цепи короткозамкнутых асинхронных и синхронных электродвигателей с прямым пуском на напряжение 6 кВ мощностью до 600 кВт при отстройке предохранителей от пускового тока и упрощенном управлении.
Защиту предохранителями силовых трансформаторов применяют в схемах электроснабжения 6—10 кВ по магистральной схеме (шлейфом) — рис. 12.1 и 12.2, табл. 12.1.

Рис. 12.1. Магистральная схема включения трансформаторов
Рис. 12.2. Схема защиты предохранителями с выключателем нагрузки
Поскольку в системах электроснабжения деревообрабатывающих предприятий применяется защита силовых трансформаторов плавкими предохранителями, следует иметь в виду: предохранители на напряжение 6—10 кВ предназначают 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), равную двум и более; селективность между защитой линии, питающей трансформатор, и предохранителями на стороне высшего напряжения должна обеспечиваться для случая короткого замыкания на стороне высшего напряжения трансформатора — полное время действия предохранителя должно быть меньше времени действия защиты линии; при эксплуатации высокой и низкой сторон трансформатора одной организацией можно 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 при коротком замыкании 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 разгрузить трансформатор или заменить на большую мощность с одновременной заменой плавкой вставки, соответствующей мощности трансформатора; предохранитель (или автоматический выключатель), устанавливаемый на стороне низшего напряжения в цепь трансформатора, необходимо выбирать по номинальному току трансформатора.

12.1. Силовые предохранители ПК для защиты сетей 6—10 кВ

Реле защиты и схемы включения

Сети деревообрабатывающих предприятий напряжением 6—10 кВ отделены от энергосистем большими индуктивными сопротивлениями трансформаторов и линий 35 кВ и выше. Они имеют простую конфигурацию в виде радиальных или магистральных линий. Трансформаторы предприятий работают раздельно. Такие сети деревообрабатывающих предприятий не требуют для защиты от аварийных и ненормальных режимов сложных устройств и автоматики, поэтому в них применяются устройства защиты на переменном оперативном токе с реле прямого и косвенного действия.
К основным реле прямого действия относятся встроенные в приводы масляные выключатели (в скобках даны цифровые индексы обозначения реле, встроенных в привод): мгновенные реле максимального тока РТМ (1); реле максимального тока с зависимой выдержкой времени РТВ (2); реле минимального напряжения с выдержкой времени РНВ (6); электромагнит отключения от независимого источника питания (4); для приводов ПП-61 и ПП-61К цифровой индекс (8); токовый электромагнит отключения для схем с дешунтированием ЭОтт или ТЭО (5).
Электромагниты дистанционного управления (включения и отключения) устанавливают во всех пружинных приводах. Они не имеют специального обозначения (цифрового индекса). Токовые реле РТМ в зависимости от исполнения имеют уставки тока срабатывания от 5 до 200 А. Токовые реле РТВ с выдержкой времени срабатывания в независимой от тока части в пределах 0,5—4 с имеют следующие исполнения: РТВ-I, РТВ-II и PTB-III — независимая часть характеристик начинается при кратности тока 1,2—1,7 от тока срабатывания, реле PTB-IV, PTB-V и PTB-VI — при кратности 2,5—3,5. Уставки тока срабатывания реле РТВ в зависимости от исполнения имеют от 5 до 35 А. Важным параметром реле РТВ является коэффициент возврата Кв, изменяющийся от 0,6 до 0,89; при большей кратности тока и меньшей выдержке времени защиты принимают большее значение Кв.
В схемах защиты с дешунтированием применяют токовые электромагниты отключения ТЭО-I с уставкой 1,5 А и ТЭО-II с уставкой 3,5 А в приводах ПП-61, ПП-61К и ПП-67, а электромагниты ЭОтт с уставкой 3,5 А в приводе ППВ-10 и выключателях ВВМ-10 и ВМП-10П.
Реле минимального напряжения с выдержкой времени РНВ предназначено для отключения выключателя при посадке напряжения в пределах 35— 65% номинального с обязательным отключением ниже 35%. Напряжение срабатывания реле не регулируется; имеется регулировка выдержки времени
от 0,5 до 9 с (реле привода выключателя ВМП-10 от 0 до 4 с). Реле РНВ включают обычно непосредственно на линейное напряжение во вторичную обмотку трансформатора напряжения.
Для максимальной токовой защиты на переменном оперативном токе применяют комбинированные реле (косвенного действия) максимального тока РТ-85, РТ-86 и РТ-95. Эти реле состоят из двух основных элементов: индукционного — с вращающимся диском, при помощи которого создается ограниченно зависимая выдержка времени, и электромагнитного — мгновенного действия для выполнения токовой отсечки. Переключающий контакт способен шунтировать и дешунтировать цепь, питаемую от трансформаторов токов при вторичных токах до 150 А.

Рис. 12.3. Схема защиты с одним реле, включенным на разность токов Рис. 12.4. Схема защиты с двумя реле, включенными на фазные токи
На рис. 12.3 и 12.4 показаны наиболее часто применяемые схемы максимально токовых защит в системах электроснабжения деревообрабатывающих предприятий. Первая схема имеет наименьшее число токовых реле и соединительных проводов. К ее недостаткам следует отнести: меньшую чувствительность, чем двухрелейной двухфазной схемы, так как ее коэффициент Ксх= 1,73 (для двухрелейной двухфазной схемы Ксх= 1); отказ защиты при неисправности единственного токового реле или проводов, связывающих его с трансформаторами тока.
Однорелейную схему применяют в распределительных сетях 6—10 кВ для защиты неответственных электродвигателей небольшой мощности и статических конденсаторов при соблюдении чувствительности защиты. Основная схема защиты систем электроснабжения деревообрабатывающих предприятий — двухрелейная Двухфазная. Поскольку в пружинных приводах имеется по нескольку реле максимального тока РТМ и РТВ, можно рекомендовать ряд схем включения реле, указанных на рис. 12.5, 12.6. Пример схемы подключения реле косвенного действия защиты приведен на рис. 12.7.

Рис. 12.5. Схема защиты с реле РТМ и РТВ, включенными на фазные токи.
Рис. 12.6. Схема защиты с двумя реле, включенными на фазные токи, и одним реле, включенным на разность токов.
Рис. 12.7. Схема защиты с дешунтированием электромагнитов отключения.
Рис. 12.8. Схемы защиты от замыканий с действием на землю:
а, б — на сигнал; в — на отключение.

 
Индукционные реле максимального тока РТ-85, РТ-86, РТ-95 в схеме защиты с дешунтированием имеют ряд преимуществ: осуществление в одном реле максимальной токовой защиты и токовой отсечки; большая чувствительность и точность выполняемой защиты, что допускает меньшие коэффициенты запаса по току срабатывания и меньшие ступени выдержек времени максимальной токовой защиты. Для обеспечения правильной работы устройств релейной защиты погрешность трансформаторов тока не должна превышать по току 10 %.
Выбор (проверка) трансформаторов тока сводится к определению: исходных величин — расчетного вида повреждения, расчетной кратности тока и расчетной вторичной нагрузки; допустимой внешней вторичной нагрузки по кривым кратностей при 10 %-ной погрешности; параметров трансформаторов тока при заданном сечении соединительных проводов или допустимого сечения соединительных проводов при заданных трансформаторах тока.
В сетях 6—10 кВ защита от замыканий на землю действует на сигнал, реже на отключение. Общий сигнал замыкания на землю действует от дополнительной обмотки шинного трансформатора напряжения типа НТМИ. Для определения линии 6—10 кВ, на которой произошло однофазное замыкание на землю, включают указательное реле в цепь трансформатора тока нулевой последовательности или выводят провода от этих трансформаторов тока на центральное устройство сигнализации УСЗ-3М, на котором с помощью поочередного нажатия кнопки определяют линию замыкания.
На рис. 12.8, а показано включение указательного реле РУ-21, у которого при замыкании на землю на данной линии выпадает флажок. На рис. 12.8, б показано включение устройства сигнализации УСЗ-3М. Для отключения при однофазном замыкании на землю используют реле РТЗ-50, которое также включается в цепь трансформатора тока нулевой последовательности (рис. 12.8, в). К этому реле требуется подпитка от трансформатора напряжения. Поскольку реле имеет слабые замыкающие контакты, в цепи защиты требуется применять промежуточное реле.