Расчет и выбор аппаратов защиты

При возникновении эксплуатационных (технологических) перегрузок и аварийных режимов, являющихся следствием нарушений работы схемы, по электрическим цепям аварийного контура протекают токи, превосходящие номинальные значения, на которые рассчитано электрооборудование.

В результате воздействия аварийных токов и перегрева токопроводов нарушается электрическая изоляция, обгорают и плавятся контактные поверхности соединительных шин и электрических аппаратов. Электродинамические удары вызывают повреждение шин, изоляторов и обмоток реакторов.

Для ограничения амплитуды аварийных токов и длительности их протекания применяются специальные устройства и системы защиты электрооборудования. Устройства защиты должны отключить аварийную цепь раньше, чем могут выйти из строя отдельные ее элементы.

При больших перегрузках или коротких замыканиях устройства защиты должны сразу отключить всю электроустановку или часть ее с максимальным быстродействием для обеспечения дальнейшей работоспособности или, если авария является следствием выхода из строя одного из элементов цепи, предотвратить выход из строя другого электрооборудования.

Независимо от параметров установки и типа применяемых защитных аппаратов и систем выделяют следующие общие требования к защите.

1. Быстродействие - обеспечение минимально возможного времени срабатывания защиты, не превышающего допустимого.

2. Селективность. Аварийное отключение должно производится только в той цепи, где возникла причина аварии. А другие участки силовой цепи при этом должны оставаться в работе.

3. Электродинамическая стойкость. Максимальный ток, ограниченный защитными устройствами, не должен превышать допустимого для данной электроустановки значения по электродинамической стойкости.

4. Уровень перенапряжений. Отключение аварийного тока не должно вызывать перенапряжений, опасных для полупроводниковых приборов.

5. Надежность. Устройства защиты не должны выходить из строя при отключении аварийных токов.

6. Помехоустойчивость. При появлении помех в сети собственных нужд и в цепях управления устройства защиты не должно ложно срабатывать.

7. Чувствительность. Защита должна срабатывать при всех повреждениях и токах, опасных для полупроводниковых приборов, независимо от места и характера аварии.

Выбор предохранителей.

Предохранители условиям выбираются по следующим:

1) по номинальному напряжению сети:

U_{ном.пред.} ≥U_ном.с., (2.13)

где U_{ном. пред.} – номинальное напряжение предохранителя;

U_ном.с.- номинальное напряжение сети;

Рекомендуется номинальное напряжение предохранителей выбирать по возможности равным номинальному напряжению сети (в этих случаях плавкие вставки имеют лучшие защитные характеристики);

2) по длительному расчетному току линии:

_{Iном. вст}. ≥I_длит; (2.14)

где _Iном. вст.- номинальный ток плавкой вставки; I_длит – длительный расчетный ток цепи.

Кроме того при использовании безынерционных предохранителей не должно происходить перегорание плавкой вставки от кратковременных толчков тока, например от пусковых токов электродвигателей. Поэтому при выборе предохранителей таких электроприемников необходимо также выполнение и другого условия:

_{Iном. вст}. ≥ I_пуск/2,5; (2.15)

где I_пуск – пусковой ток двигателя.

Выберем предохранители для цепи управления электроприводом F1-F3 по формуле 2.13:

2≥1,3

Выбор автоматических выключателей.

Выбор автоматических выключателей производится по номинальному напряжению и току с соблюдением следующих условий.

Uном. а > Uном.с; (2.16)

Iном,а > Iдлит,

где Uном.с- номинальное напряжение сети;

Uном.а – номинальное напряжение автоматических выключателей;

Iном.а – номинальный ток автоматических выключателей;

Iдлит – длительный расчетный ток.

Кроме того должны быть правильно выбраны: номинальный ток расцепит елей Iном. Расц; ток уставки электромагнитного расцепительного элемента комбинированного расцепителя I уст эл- магн; номинальный ток уставки теплового расцепителя или теплового элемента комбинированого расцепителя Iном дв.

Номинальные токи электромагнитного теплового или комбинированного расцепи теля, должны быть не меньше номинального тока двигателя:

Iном расц > Iном дв. (2.17)

Например рассчитаем реле КК1:

Iном расц ≥ 3

3≥2,75

Выбору соответствует тепловое реле РТЛ100804. Аналогично выбираем оставшиеся теплоые реле и заносим в таблицу 2.3

Ток уставки электромагнитного расцепителя (отсечки) или электромагнитного элемента комбинированного расцепителя с учетом неточности срабатывания расцепителя и отклонений действительного пускового тока от каталожных данных выбирается из условия:

Iуст эл. магн. > 1.25 Iпуск,

где Iпуск. – пусковой ток двигателя.

Для группы двигателей:

Iуст эл. магн. > 1.25 (SIном дв + Iпуск), (2.18)

где SIном дв – сумма номинальных токов одновременно работающих двигателей до момента пуска двигателя (группы двигателей), дающего наибольший прирост пускового тока; Iпуск – пусковой ток двигателя (или группы двигателей, пускаемых одновременно), дающего наибольший прирост пускового тока.

Номинальный ток уставки теплового расцепителя или теплового элемента комбинированного расцепителя выбирается из условия:

Iном. уст. тепл. > Iном дв. (2.19)

Выбор тепловых реле.

При выборе тепловых реле необходимо стремиться к тому, чтобы ток уставки находился в центре диапазона регулирования.

Все выбранные аппараты защиты необходимо свести в таблицу 2.3

Таблица 2.3

Результаты расчета и выбора аппаратов защиты

Расчетные данные	Условия выбора	Паспортные данные
Автоматический выключательQF1	АЕ 2020-63-20	[ 16 ]
I ном. = 18,64 А	<	I ном. = 20А
Uцепи.упр. = 380 В	<	Uном. = 380В
Автоматический выключательQF3	АЕ 2020-16-0,5	[ 16 ]
I ном. =0,43	<	I ном. =0,5 А
Uцепи.упр. = 380 В	<	Uном. = 380 В
Автоматический выключательQF2	АЕ 2020-16-12,5	[ 16 ]
I ном. =11,01	<	I ном. =А
Uцепи.упр. = 380 В	<	Uном. = 380 В
Автоматический выключательQF4	АЕ 2020-16-0,8	[ 16 ]
I ном. =0,6	<	I ном. =0,8А
Uцепи.упр. = 380 В	<	Uном. = 380 В
Автоматический выключательQF5	АЕ 2020-16-1,0	[ 16 ]
I ном. =0,8	<	I ном. =1,0А
Uцепи.упр. = 380 В	<	Uном. = 380 В
Тепловое реле КК1	РТЛ100804	[ 16 ]
		Продолжение таблицы 2.3 3
I цепи =2,75	<	I ном. =3А
U цепи =380	<	Uном. = 380 В
Тепловое реле КК2	РТЛ100404	[ 16 ]
I цепи =0,43	<	I ном. =0,5А
U цепи =380	<	Uном. = 380 В
Тепловое реле КК3	РТЛ100404	[ 16 ]
I цепи =0,45	<	I ном. =0,5А
U цепи =380	<	Uном. = 380В
Тепловое реле КК4	РТЛ100504	[ 16 ]
I цепи =0,6	<	I ном. =0,8А
U цепи =380	<	Uном. = 380В
Тепловое реле КК5	РТЛ100804	[ 16 ]
I цепи =2,4	<	I ном. =3А
U цепи =380	<	Uном. = 380В
Тепловое реле КК6	РТЛ101004	[ 16 ]
I цепи =3,8	<	I ном. =4А
U цепи =380	<	Uном. = 380В
Тепловое реле КК7	РТЛ100504	[ 16 ]
I цепи =0,83	<	I ном. =0,9А
U цепи =380	<	Uном. = 380В
Тепловое реле КК8	РТЛ100504	[ 16 ]
I цепи =0,68	<	I ном. =0,9А
U цепи =380	<	Uном. = 380В
Тепловое реле КК9	РТЛ100404	[ 16 ]
I цепи =0,5	<	I ном. =0,6А
U цепи =380	<	Uном. = 380В
Тепловое реле КК10	РТЛ101004	[ 16 ]
I цепи =5	<	I ном. =6А
U цепи =380	<	Uном. = 380В
Предохранитель F1-F3	ПРС-6,3 с ПВД-1	[13]
I цепи =1,3	<	I ном. =2А
U цепи =380	<	Uном. = 380В
Предохранитель F4-F6	ПРС-6,3 с ПВД-1	[13]
I цепи =2	<	I ном. =4А
U цепи =380	<	Uном. = 380В

Дата добавления: 2015-05-07