Выбор плавкого предохранителя для защиты трансформатора
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.
Если эта защита по той или иной причине не срабатывает, то должен сработать автомат (предохранитель) ввода стороны НН силового трансформатора. Предохранители на стороне ВН в данном случае — это резервирующая защита, которая должна срабатывать в случае перегрузки обмотки низкого напряжения и отказе защит со стороны НН.
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?
Если известен тип трансформатора, то самый простой способ — найти ток, воспользовавшись справочными данными по силовым трансформаторам одного из производителей, так как все трансформаторы выпускают, как правило, по стандартному ряду номинальных мощностей и соответственно со схожими характеристиками.
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.
Выбор плавких предохранителей
В наше время предохранители с плавкими вставками уходят уже в прошлое. В новых проектах предохранители практически не применяют, по крайней мере я не применяю))) Сегодня речь пойдет о том, на что следует обращать внимание при выборе плавкой вставки предохранителя.
Для защиты электрических сетей и электродвигателей могут быть использованы автоматические выключатели либо плавкие предохранители. О достоинствах и недостатках этих двух аппаратов я расскажу в другой раз.
Я не сторонник применения плавких предохранителей, но бывают ситуации, когда нужно выбрать плавкую вставку для предохранителя. В большинстве случаях трудностей возникнуть не должно. Основное условие это то, чтобы номинальный ток плавкой вставки был выше номинального тока защищаемой цепи и напряжение предохранителя совпадало с напряжением сети. Но что делать, если нам необходимо подобрать плавкую вставку предохранителя для защиты двигателя до 1кВ?
Как известно, у двигателей при пуске возникают большие пусковые токи. Если этим пренебречь, то наш предохранитель при пуске сразу перегорит. А этого не должно происходить!
В этом случае нужно руководствоваться п.5.3.56 ПУЭ.
Например, подберем предохранитель для двигателя (АИР100L2), который нарисован в шапке моего блога. Потребляемый ток 10,8А, Iп/Iн=7,5. Если бы не учитывали пусковой ток, то выбрали бы, например, ППН-33 с плавкой вставкой на 16А. Будем считать, что данный двигатель установлен на системе вентиляции и пуск у данного двигателя будет легким. Поэтому 10,8*7,5=81А – пусковой ток двигателя.
Отсюда следует, чтобы плавкая вставка не перегорела при пуске данного двигателя, номинальный ток предохранителя должен быть более 32,4А, т.е. ППН-33 с плавкой вставкой на 36А.
Ниже представлена таблица рекомендуемых значений номинальных токов плавких предохранителей для защиты силовых трансформаторов 6/0,4 и 10/0,4кВ.
| Sт.ном. защищаемого тр-ра, кВА | Iном, А | |||||
| трансформатора на стороне | предохранителя на стороне | |||||
| 0,4кВ | 6кВ | 10кВ | 0,4кВ | 6кВ | 10кВ | |
| 25 | 36 | 2,4 | 1,44 | 40 | 8 | 5 |
| 40 | 58 | 3,83 | 2,3 | 60 | 10 | 8 |
| 63 | 91 | 6,05 | 3,64 | 100 | 16 | 10 |
| 100 | 145 | 9,6 | 5,8 | 150 | 20 | 16 |
| 160 | 231 | 15,4 | 9,25 | 250 | 31,5 | 20 |
| 250 | 360 | 24 | 14,4 | 400 | 50 | 40 (31,5) |
| 400 | 580 | 38,3 | 23,1 | 600 | 80 | 50 |
| 630 | 910 | 60,5 | 36,4 | 1000 | 160 | 80 |
Для любителей жучков привожу таблицу соответствия диаметра медной проволоки и номинального тока плавкой вставки. Здесь вам понадобится штангельциркуль для измерения диаметра проволоки.
| Номинальный ток вставки, А | Число проволок | Диаметр медной проволоки, мм |
| 2 | 1 | 0,12 |
| 3 | 1 | 0,16 |
| 6 | 1 | 0,25 |
| 10 | 1 | 0,33 |
| 15 | 1 | 0,45 |
| 20 | 1 | 0,5 |
| 25 | 1 | 0,6 |
| 35 | 1 | 0,75 |
| 40 | 1 | 0,8 |
| 40 | 2 | 0,5 |
| 50 | 1 | 0,9 |
| 70 | 1 | 1,1 |
| 70 | 2 | 0,75 |
| 80 | 1 | 1,2 |
| 80 | 2 | 0,8 |
| 100 | 1 | 1,35 |
| 100 | 2 | 0,9 |
А вы часто применяете предохранители?
Объявления
Если вы интересуетесь релейной защитой и реле, то подписывайтесь на мой канал
Защита с трансформаторов предохранителями на стороне 10 кВ
Чтобы отправить ответ, вы должны войти или зарегистрироваться
Сообщений 18
1 Тема от evdbor 2014-07-29 13:45:06
- evdbor
- Модератор
- Неактивен
- Зарегистрирован: 2011-01-07
- Сообщений: 1,637
- Репутация : [ 0 | 0 ]
Тема: Защита с трансформаторов предохранителями на стороне 10 кВ
Уважаемые коллеги.
В «Шабад М. А. Защита трансформаторов распределительных сетей, 1981» рекомендуется выбирать ток плавкой вставки примерно равным двукратному номинальному току трансформатора, согласно «Сборника директивных материалов по эксплуатации энергосистем (Электротехническая часть), Минэнерrо СССР, 1978.
Iном.вс = 2Iном.тр
У М.А. Шабада в таблице 3-1 для трансформатора 630 кВА, 10 кВ рекомендуется вставка 80А, что соответствует упомянутому соотношению.
http://leg.co.ua/knigi/rzia/zaschita-tr … tey-8.html
В руках сейчас держу проект, где трансформатор ТСЗ-1600/10 защищен предохранителями 100А.
Номинал вставки в этом случае равен номинальному току трансформатора.
Как правило, трансформаторы 1000 кВА и мощнее защищаются выключателями с полноценной РЗА.
Необходимо выдать соответствующие замечания по сему проекту.
Сборник директивных материалов 1978 года в сети не нашел.
Имеются ли более современные нормативные документы по выбору предохранителей ВН, или может быть найдется Сборник 1978 год?
Есть ли в НТД ограничения по мощности трансформатора защищенного предохранителями?
2 Ответ от Сергей89 2014-07-29 19:55:54
- Сергей89
- Пользователь
- Неактивен
- Зарегистрирован: 2012-11-11
- Сообщений: 736
- Репутация : [ 0 | 0 ]
Re: Защита с трансформаторов предохранителями на стороне 10 кВ
Что-то мне подсказывает, что расчёт защит трансформатора всё расставит по своим местам. В том числе и расчёт защиты от однофазных КЗ на стороне 0,4 кВ с учётом дуги. Вряд ли удастся обеспечить защиту трансформатора 1 МВА предохранителями с учётом всех требований ПУЭ.
3 Ответ от evdbor 2014-07-29 20:12:10 (2014-07-29 20:12:28 отредактировано evdbor)
- evdbor
- Модератор
- Неактивен
- Зарегистрирован: 2011-01-07
- Сообщений: 1,637
- Репутация : [ 0 | 0 ]
Re: Защита с трансформаторов предохранителями на стороне 10 кВ
Расчета защит, карт селективности в проекте нет. В упомянутой книге М.А. Шабад ссылается на Сборник директивных материалов 1978 г. В типовых проектах РТП 70-х годов трансформаторы 1000 кВА включались через МВ. С появлением ВВ стали включать через них и трансформаторы 630 кВА. Хочется все-таки найти нормативный документ, аналогичный указанному сборнику.
4 Ответ от Сергей89 2014-07-29 20:21:03
- Сергей89
- Пользователь
- Неактивен
- Зарегистрирован: 2012-11-11
- Сообщений: 736
- Репутация : [ 0 | 0 ]
Re: Защита с трансформаторов предохранителями на стороне 10 кВ
Расчета защит, карт селективности в проекте нет
А как тогда можно сказать с уверенностью, надо что-нибудь, кроме предохранителя, или нет?
Отсутствие результатов расчёта в проекте — это недостаток, из-за которого проект не может быть принят.
Не знаю насчёт предохранителей ПКТ, но иностранные предохранители для трансформаторов 1000 кВА точно есть. По-моему, прежде всего, надо потребовать от проектировщиков расчёт, хотя бы черновик.
5 Ответ от evdbor 2014-07-29 20:42:39
- evdbor
- Модератор
- Неактивен
- Зарегистрирован: 2011-01-07
- Сообщений: 1,637
- Репутация : [ 0 | 0 ]
Re: Защита с трансформаторов предохранителями на стороне 10 кВ
Не знаю насчёт предохранителей ПКТ
В проекте именно ПКТ103-10-100-12,5.
И еще один момент. Как такой предохранитель отстроен от броска тока намагничивания?
Имеются импортные предохранители с более пологой ампер-секундной характеристикой. Селективность с 0,4 кВ обеспечивается, но при этом возникают проблемы согласования с защитами питающего центра с независимыми характеристиками, например, на реле РТ-40.
| Присоединяйтесь. Мы в социальных сетях и на Ютуб. |
