витримки часу з використанням реле типу РТ - 40. Схема з'єднання трансформатора струму - не полная «зірка».
Струм спрацьовування захисту (відсічення) визначаємо за формулою
I С.З=k отс I до max,
де k отс - коефіцієнт відбудови (приймаємо k отс=1,4); I до max - струм, що проходить через трансформатор струму захисту при трифазному короткому замикань на стороні нижчої напруги.
Знаходимо I до max за формулою
I до max=I (3)=(3.1)
I до max=I (3)== 1009 А,
де I (3) - струм трифазного короткого замикання.
Звідси I С.З=1,4? 1009=1412,6 А.
Струм спрацьовування реле:
I С.З =, (3.2)
I С.З== 47 А.
На підставі отриманих значень вибираємо реле струму РТ - 40/100 і проміжне реле РТ - 26.
Для захисту цехового трансформатора при перевантаженні приймаємо максимальний струмовий захист, встановлювану з боку вищої напруги трансформатора, виконувану за допомогою одного струмового реле, включеного на фазний струм, і діючу на сигнал з витримкою часу. Максимальний струмовий захист відбудовуємо від номінального струму трансформатора.
Струм спрацьовування захисту:
I с. з=I 1т. ном, (3.3)
I С.З=55,5=72,8 А.
Струм спрацьовування реле:
I С.З=I С.З, (3.4)
I С.З== 2,42.
Витримку часу максимального струмового захисту вибираємо більше часу захисту трансформатора від коротких замикань.
4. Коротке замикання в електроенергетичних системах змінного струму
.1 Термічна дія струмів короткого замикання
.1.1 Види замикань в електричних мережах
Електричні мережі характеризуються нормальним, ненормальним і аварійним режимами роботи. При нормальному режимі по всіх елементах мережі протікають робочі струми, що не перевищують допустимих, електроенергія передається від джерел живлення до споживачів з нормальними розрахунковими втратами напруги та електроенергії на всіх елементах мережі. При ненормальному режимі (наприклад, перевантаження) допускається робота електроустановки протягом певного часу, після чого має слідувати відключення. Аварійний режим роботи характеризується різкою зміною ряду параметрів (підвищення струму, зниження напруги) і вимагає негайного відключення електроустановки.
Велика частина аварій в електричних мережах викликається короткого замикання (КЗ), основною причиною яких є порушення ізоляції струмоведучих частин. Механічні пошкодження ізоляції виникають, наприклад, при пошкодженні ізоляції силових кабелів під час земляних робіт, при падінні опор повітряних ліній або обриву проводів. Пошкодження ізоляції можуть мати місце при перенапруженнях, наприклад, при прямих ударах блискавки в дроти повітряних ліній або відкритих електроустановок. Короткі замикання можливі також унаслідок перекриття струмоведучих частин птахами і тваринами або помилкових дій персоналу.
При виникненні КЗ загальне електричний опір електричної системи зменшується, струми і кути між струмами і напругами збільшуються, напруги в окремих частинах системи знижуються. Струми КЗ можуть в десятки, сотні разів перевищувати робочі струми елементів електроустановок і досягати десятків тисяч ампер. Наступ аварійного режиму КЗ призводить до значних електродинамічним (механічним) і термічним (тепловим) впливів на струмовідні частини та електрообладнання.
У трифазних мережах змінного струму розрізняють п'ять основних видів коротких замикань (рис. 4.1): однофазне двофазне двофазне на землю трифазне і трифазне на землю . Якщо все види КЗ прийняти за 100%, то відносна частота появи замикань в мережі становить: однофазних - 65%; двофазних - 10%; двофазних на землю - 20%; трифазних і трифазних на землю - 5%.
Рис. 4.1 . Види КЗ в трифазній системі з заземленою нейтраллю
Однофазні замикання в системі з заземленою нейтраллю виникають при пробої ізоляції фази системи на землю і є короткими. Під дією напруги пошкодженої фази (на рис. 4.1 -) протікає струм, який досягає великого значення, так як опір ланцюга невелика
Де - напруга фази З джерела живлення, В;
- опір ланцюга однофазного КЗ, Ом.
...
