Избирательная работа защиты

В незамкнутых многоступенчатых сетях проверка избирательности проводится по каждой паре последовательно включенных участков сети. При этом возможны четыре случая:

· на обеих ступенях применяются плавкие предохранители 1, 2 (рисунок 6.10, а);

· на высшей ступени – автоматический выключатель 1, на низшей – плавкие предохранители 2 (рисунок 6.10, б);

· на высшей ступени – плавкие предохранители 1, на низшей автоматический выключатель 2 (рисунок 6.10, в);

· на обеих ступенях – автоматические выключатели 1, 2 (рисунок 6.10, г).

а) б) в) г)

Рисунок 6.10 – К избирательности срабатывания аппаратов защиты

Защита считается избирательной, когда характеристика срабатывания аппаратов защиты последовательно включенных участков сети с учетом зон разброса характеристик не пересекаются.

В первом случае обеспечение избирательности не вызывает затруднений. Серии плавких предохранителей разработаны так, что характеристики соседних по номинальному току плавких элементов не пересекаются. Разница во времени срабатывания уменьшается с ростом тока к.з. и в области больших токов к.з. может оказаться недостаточной для избирательной работы в течение всего срока эксплуатации, учитывая в особенности тот фактор, что с многократным повторением циклов нагрева время срабатывания предохранителя высшей ступени может уменьшаться. Поэтому, начиная с некоторых значений тока к.з. (например, с 10 кА), на последовательно включенных соседних участках часто приходится применять предохранители с разницей номинального тока в две-три стандартные ступени. Соответствующие таблицы или графики избирательности приводятся в технических материалах по предохранителям.

Когда для защиты соседних участков применяются предохранители различных серий, то их избирательность проверяется путем сравнения их характеристик срабатывания.

Значительно проще обеспечивается избирательность защиты во втором случае, при применении на высшей ступени автоматического выключателя. Однако при малой разнице номинального тока предохранителя и тока уставки автоматического выключателя возможны пересечения характеристик срабатывания защит, вследствие чего можно рекомендовать графическое сравнение этих характеристик между собой.

В третьем случае, когда плавкие предохранители применяются в сети перед автоматическими выключателями, пересечение характеристик срабатывания обычно неизбежно и, начиная с некоторого критического значения тока к.з (I_кр), избирательность теряется. Другими словами, избирательность обеспечена только тогда, когда ток к.з. в начале линии низшей ступени меньше, чем I_кр. Если предварительно выбранный предохранитель при графической или табличной проверке оказался по отношению к автоматическому выключателю неизбирательным, то может выбираться другой предохранитель с большим номинальным током или более инерционной характеристикой, а также другой автоматический выключатель (например, токоограничивающий). Иногда возможно уменьшение тока к.з. ниже критического значения.

В четвертом случае, когда на соседних последовательно включенных участках сети применяются автоматические выключатели, случае нерегулируемого времени срабатывания в области токов к.з., превышающих ток срабатывания мгновенного расцепителя автоматического выключателя высшей ступени, избирательность может нарушаться. Избирательная работа в этой области обычно возможна только при применении на высшей ступени сети автоматического выключателя с повышенным (в частности, с регулируемым) временем срабатывания (пунктирная кривая 1^/ на рисунке 6.10, г) или на низшей ступени сети токоограничивающего автоматического выключателя (пунктирная кривая 2^/). Избирательность обеспечивается также тогда, когда ток к.з. в начале линии второй ступени сети не превышает I_кр.

Из-за нелинейности и ступенчатости характеристик срабатывания предохранителей и автоматических выключателей проверку избирательности защиты лучше всего производить путем графического сопоставления характеристик.

В замкнутых сетях избирательность работы защиты максимального тока может обеспечиваться практически только применением плавких предохранителей. В узле сети (рисунок 6.11) избирательное срабатывание предохранителей, выбранных с одинаковым номинальным током, обеспечивается при выполнении условия:

I_k,iнаиб ≤ 0,8I_k,

где I_k – ток к.з. в поврежденной линии; I_k,iнаиб – наибольший из токов КЗ других линий рассматриваемого узла.

При этом

∑ I_k,i = I_k.

Чем больше линий присоединяется к одному узлу, тем лучше обеспечивается избирательность защиты сетей. При четырех линиях (рисунок 6.11) обеспечение избирательности обычно не вызывает затруднений.

В ветвях источников питания замкнутой сети избирательность защиты обеспечивается применением плавких предохранителей, отличающихся от предохранителей сети, как минимум, на две-три сети стандартные ступени номинального тока, или автоматических выключателей.

Не вызывает затруднений также обеспечение избирательности защиты в одноконтурных замкнутых сетях (рисунок 6.12). Характерной особенностью защиты в таких сетях может считаться ее делительное действие – секционирующий аппарат защиты питающих ветвей, разделяет сеть на самостоятельные части, сохраняя питание каждой части от отдельных друг от друга источников. Такая защита целесообразна на двухтрансформаторных цеховых подстанциях, где она срабатывает при к.з. на сборных шинах или при отказе защиты отходящих линий, а также на кольцевых магистральных линиях, где она срабатывает при к.з. на линии или отказе защиты ответвлений. В качестве аппаратов защиты могут применяться как автоматические выключатели, так и плавкие предохранители.

ПП – плавкий предохранитель	а – двухтрансформаторная цеховая подстанция; б – кольцевая магистральная линия; 1 – автоматические выключатели; 2 – секционный автоматический выключатель
Рисунок 6.11 – К избирательности срабатывания защиты в замкнутой сети	Рисунок 6.12 – К защите одноконтурной замкнутой сети

Контрольные вопросы

1. Каковы основные показатели устройств защиты?

2. В чем заключаются преимущества и недостатки плавких предохранителей по сравнению с автоматическими выключателями?

3. Какие цели преследует защита от токов утечки?

4. Как достигается селективность защиты?

5. В каких случаях должна применяться отключающая защита минимального напряжения?

6. Как влияет степень замкнутости сети на селективность защиты максимального тока, осуществляемой плавкими предохранителями?

Дата добавления: 2014-01-04