Выбор ПКТ по мощности трансформатора

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: 1,738
  • 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: 737
  • 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: 1,738
  • 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: 737
  • 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: 1,738
  • 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.

6 Ответ от Сергей89 2014-07-29 21:01:04 (2014-07-29 21:26:42 отредактировано Сергей89)

  • Сергей89
  • Пользователь
  • Неактивен
  • Зарегистрирован: 2012-11-11
  • Сообщений: 737
  • Репутация : [ 0 | 0 ]

Re: Защита с трансформаторов предохранителями на стороне 10 кВ

Как такой предохранитель отстроен от броска тока намагничивания?

На первый взгляд, по характеристике, отстроен.

7 Ответ от Novik 2014-07-30 02:52:59

  • Novik
  • Пользователь
  • Неактивен
  • Зарегистрирован: 2011-02-14
  • Сообщений: 412
  • Репутация : [ 0 | 0 ]

Re: Защита с трансформаторов предохранителями на стороне 10 кВ

Что указано в ТЗ на проектирование, то проектанты и делают. Что ставить на стороне 10кВ — не принципиально. За Ваши деньги — любые шаньги. Если у заказчика есть деньги, то можно и на трансформатор 25кВ*А поставить вакуумный выключатель со своей РЗ. МТЗ (в том числе) отсраивается от максимального рабочего тока, а он на сегодняшний день может быть маленьким (мощность трансформатора взята на вырост). В далекие советские годы на нашем заводе стояло порядка 100 трансформаторов мощностью 1600 и 2500кВ*А. С высокой стороны они имели выключатели нагрузки с предохранителями. На питающих кабелях стояли маслян с полноценной РЗ.

8 Ответ от Волшебник 2014-07-30 03:22:39

  • Волшебник
  • Участник
  • Неактивен
  • Зарегистрирован: 2014-06-05
  • Сообщений: 840

Re: Защита с трансформаторов предохранителями на стороне 10 кВ

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?

Я думаю найти НТД по выбору предохранителей — предприятие с малой вероятностью успеха. По опыту поиска документов могу сказать — что если документ не выложен в сети — найти его задача трудновыполнимая. Только если повезет и найдется человек с таким «эксклюзивным документом»

Поэтому, я как релейщик, действовал бы другим путем

Я бы написал бы замечания о неправильном выборе Fu (а в вашем примере он выбран неправильно) и обосновал бы их с помощью других НТД

1. Ток на стороне ВН трансформатора 1600 кВА, 10 кВ — I ном ВН = 92, 4 А

2. Сухие трансформаторы (в примере ТСЗ) согласно НТД допускают перегрузку 1.2

НТП ЭПП-94 Проектирование электроснабжения промышленных предприятий

6.4.6. Для сухих трансформаторов предельное значение коэффициента допустимой перегрузки трансформатора следует принимать равным 1,2.

Следовательно по режимы работы возможна (в ходе эксплуатации докинут нагрузку) перегрузка с током 92,4 х 1,2 = 111 А.

3. Возможный ток нагрузки больше номинального тока Fu : 111 > 100 А — предохранитель сработает ложно (пускай и через значительное время — около 2 часов — кратность 1,1)

4. В замечании написал бы следующее:

«Номинальный ток предохранителей (плавких вставок) выбирается из условий несрабатывания при допустимых перегрузках трансформатора и при работе трансформатора в режиме холостого хода (отстройка от бросков тока намагничивания, которые в течение небольшого промежутка времени могут в несколько раз превосходить номинальный ток трансформатора).»

Далее привел вы выкладки п. 1-3

далее написал бы фразу:
» Требуется заменить выбранный ранее предохранитель на предохранитель с номинальным током, который не вызовет ложное срабатывание при при допустимых перегрузках трансформатора и при работе трансформатора в режиме холостого ход (отстройка от бросков тока намагничивания). По опыту многолетней эксплуатации трансформаторов 10 кВ при выборе рекомендуется пользоваться следующей таблицей выбора предохранителей: «

Вставил бы таблицу из Шабада

Далее написал бы фразу: «По таблице номинальный ток предохранителя для трансформатора 1600 кВА рекомендуется определить эмпирическим путем с коэффициентом номинального ряда мощностей 1,6. «

ИМХО — я бы действовал таким образом
Предохранитель для Т 1600 кВА должен быть не менее 200 А.

Как выбрать пкт для трансформатора

Защита трансформаторов предохранителями

Трансформаторы 10/0,4 кВ в сельских и городских распределительных электрических сетях мощностью до 0,63 MB-А включительно, как правило, защищаются плавкими предохранителями на стороне 10 кВ и весьма часто также плавкими предохранителями на стороне 0,4 кВ.

Возможно и такое сочетание, как пре­дохранители на стороне 10 кВ и автоматические выключатели на стороне 0,4 кВ (§ 5). На стороне ВН трансформаторов закрытых подстанций (ЗТП) плав­кие предохранители применяются в сочетании с вы­ключателями нагрузки (ВНП) — разъединителями с автоматическим приводом, которые отключаются при срабатывании плавкого предохранителя хотя бы на одной из фаз.

Плавким предохранителем называется коммута­ционный аппарат, предназначенный для отключения защищаемой цепи посредством расплавления специ­альных токоведущих частей (плавких вставок) под воздействием тока, превышающего определенное значение, с последующим гашением возникающей элек­трической дуги.

Принцип действия и виды плавких предохрани­телей

Плавкий предохранитель как защитный аппа­рат применяется в электрических сетях уже более 100 лет. В основе его работы лежит известный закон Джоуля — Ленца (1841 г.), согласно которому про­хождение электрического тока по проводнику сопро­вождается выделением теплоты Q (в джоулях):

закон Джоуля — Ленца

Плавкая вставка предохранителя является участ­ком защищаемой электрической цепи, имеющим мень­шее сечение и большее сопротивление R, чем осталь­ные элементы этой цепи. Поэтому при прохождении по цепи тока КЗ плавкая вставка нагревается сильнее других элементов защищаемой цепи, раньше расплав­ляется и тем самым спасает электрическую установку от перегрева и разрушения. Но для прекращения про­хождения тока КЗ, т. е. отключения электрической установки от питающей электросети, недостаточно расплавления вставки, необходимо еще погасить воз­никшую в этом месте электрическую дугу. Быстрое га­шение дуги является важнейшей задачей плавкого предохранителя. По способу гашения электрической дуги плавкие предохранители, применяемые для за­щиты трансформаторов, делятся на две основные группы:

  • предохранители с трубками из газогенерирующего материала (фибры или винипласта), который обильно выделяет газы при высокой температуре горения элек­трической дуги; возникающие в этот момент высокое давление (в предохранителях типа ПР напряжением до 1000 В) или продольное дутье (в предохранителях ПСН напряжением выше 1000 В) обеспечивают бы­строе гашение электрической дуги;
  • предохранители с наполнителем (кварцевым пе­ском), в которых электрическая дуга гасится в ка­нале малого диаметра, образованном телом испа­рившейся плавкой вставки, между крупинками (гра­нулами) кварцевого песка; такие предохранители обычно называют кварцевыми.

На стороне 10 кВ трансформаторов устанавли­ваются главным образом кварцевые предохранители типа ПК, на стороне 0,4 кВ — также преимущественно кварцевые типа ПН-2, Кварцевые предохранители имеют несколько важных положительных свойств: они обладают токоогранпчивающсй способностью (благодаря очень быстрому гашению электрической дуги ток КЗ не успевает достичь своего максимального ампли­тудного значения); плавкие вставки защищены от воздействия внешней среды кварцевым песком и герметично закрытой фарфоровой трубкой, благодаря чему они длительное время не стареют и не требуют замены; конструктивное исполнение предохранителей ПК и ПН-2 предусматривает сигнализацию срабаты­вания, причем контакты сигнального устройства могут давать команду на отключение трехфазного выключа­теля нагрузки, что предотвращает возможность неполнофазного режима работы трансформатора.

При ис­пользовании кварцевых предохранителей заводского изготовления с правильно выбранными параметрами, как правило, можно обеспечить селективность между предохранителями на сторонах ВН и НН трансфор­матора или, по крайней мере, между предохраните­лями на стороне ВН трансформатора и защитными аппаратами на отходящих линиях НН, т. е. не допускать отключения трансформатора от питающей сети при КЗ на шинах НН или на любой из отходящих линий НН.

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.

  1. Во-первых, силовой трансформатор в процессе работы может подвергаться кратковременным перегрузкам.
  2. 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.

Выбор предохранителей для защиты силовых трансформаторов

Основные условия выбора плавких предохранителей силовых трансформаторов является следующие параметры.
Номинальное напряжение предохранителей и их плавких вставок должно быть равно номинальному напряжению сети:

Плавкие предохранители в СССР выпускались на номинальные напряжения, соответствующие ГОСТ 721—77, в том числе на 6; 10; 20; 35; 110 кВ. Номинальное напряжение указывается в наименовании предохранителя, например ПК-6, ПК-10, ПСН-10, ПСН-35 и т. п.

Установка предохранителя, предназначенного для сети более низкого напряжения, т. е. создание условия Uном пр = Iк.макс т. е. номинальный ток отключения предохранителя по его паспортным данным должен быть больше или равен максимальному значению тока к. з. в месте установки предохранителя. При расчетах токов к. з. следует учитывать подпитку места к. з. электродвигателями.

  • По номинальному току. Номинальный ток предохранителя равен номинальному току заменяемого элемента. Заменяемым, элементом предохранителя с мелкозернистым наполнителем, например типа ПК, считается патрон (один или несколько) с кварцевым песком, плавким.1 элементом, указателем срабатывания или ударным устройством, собранный в заводских условиях.

    • Номинальный ток предохранителей, защищающих силовые трансформаторы на сторонах 10 и 0,4 кВ, выбирается по таблице

    Рекомендуемые значения номинальных токов плавких вставок 1ном вс предохранителей для трехфазных силовых трансформаторов
    6/0,4 и 10/0,4 кВ

    Номинальный ток, А
    Мощность трансформатора, кВ* А трансформатора на стороне плавкой вставки на стороне
    0,4 кВ 6 кВ 10 кВ 0,4 кВ 6 кВ 10 кВ
    25 36 2,40 1,44 40 8 5
    40 58 3,83 2,30 60 10 8
    63 91 6,05 3,64 100 16 10
    100 145 9,60 5,80 150 20 16
    160 231 15,4 9,25 250 32 20
    250 360 24,0 14,40 400 50 40
    400 580 38,3 23,10 600 80 50
    630 910 60,5 36,4 1000 160 80

    Примечание Предполагается, что на стороне 0,4 кВ применены предохранители типа ПН-2, на стороне 6 кВ—типа ПК-6, на стороне 10 кВ—типа ПК-10.

    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.

    Недостатки защиты трансформаторов на предохранителях

    Защита предохранителями конструктивно осуществляется наиболее просто, но имеет недостатки — нестабильность параметров защиты, что может привести к недопустимому увеличению времени срабатывания защиты при некоторых видах внутренних повреждений силовых трансформаторов. При защите предохранителями возникают сложности согласования защит смежных участков сети.

    Видео: Защита трансформаторов ( 1 семестр). Официальный канал ОмГТУ

    Плавкие высоковольтные предохранители ПКТ, ПКН, ПВТ в сельских распределительных сетях

    В сельских электрических установках на это напряжение применяются предохранители типов ПКТ и ПВТ (прежнее название соответственно ПК и ПСН).

    Устройство и принцип действия плавких предохранителей типа ПКТ

    Предохранители типа ПКТ (с кварцевым песком) изготовляют на напряжения 6 … 35 кВ и номинальные токи 40 . 400 А. Наиболее широкое распространение получили предохранители ПКТ-10 на 10 кВ, устанавливаемые на стороне высшего напряжения сельских трансформаторных подстанций 10/0.38 кВ. Патрон предохранителя (рис. 1) состоит из фарфоровой трубки 3, заполненной кварцевым песком, которая армирована латунными колпачками 2 с крышками 1. Плавкие вставки изготовляют из посеребренной медной проволоки. При номинальном токе до 7.5 А используют несколько параллельных вставок 5, намотанных на ребристый керамический сердечник (рис. 1, а). При больших токах устанавливают несколько спиральных вставок (рис. 1).

    Рис. 1. Патроны предохранителей типа ПКТ: а — на номинальные токи до 7.5 А; б — на номинальные токи 10 .… 400 А; 1 — крышка; 2 — латунный колпачок; 3 — фарфоровая трубка; 4 — кварцевый песок; 5 — плавкие вставки; 6 — указатель срабатывания; 7 — пружина

    Рис. 2. Предохранитель типа ПКТ: 1- цоколь; 2- опорный изолятор; 3- контакт; 4- патрон; 5- замок

    Такая конструкция обеспечивает хорошее гашение дуги, так как вставки имеют значительную длину и малое сечение. Для уменьшения температуры плавления вставки использован металлургический эффект.

    Для снижения перенапряжений, которые могут возникать при быстром гашении дуги в узких каналах (щелях) между зернами кварца, применяются плавкие вставки разного сечения по длине. Это обеспечивает искусственное затягивание гашения дуги.

    Патрон предохранителя герметизирован — после заполнения трубки кварцевым песком крышки 1, закрывающие отверстия, тщательно запаивают. Поэтому предохранитель ПКТ работает бесшумно.

    Срабатывание предохранителя определяется по указателю 6, который нормально удерживается специальной стальной вставкой во втянутом внутрь положении. При этом в сжатом состоянии удерживается также пружина 7. Когда предохранитель срабатывает, вслед за рабочим перегорает стальная вставка, так как по ней начинает проходить весь ток. В результате указатель 6 выбрасывается из трубки освободившейся пружиной 7.

    На рис. 2 показан предохранитель типа ПКТ в собранном виде. На цоколе (металлической раме) 1 укреплены два опорных изолятора 2. Патрон 4 предохранителя вставляется латунными колпачками в пружинные держатели (контактное устройство) 3 и зажат замком. Последний предусматривается для того, чтобы удержать патрон в держателях при возникновении электродинамических усилий во время протекания больших токов короткого замыкания. Изготовляют предохранители как для внутренней, так и для наружной установки, а также специальные усиленные предохранители с повышенной предельной мощностью отключения.

    Устройство и принцип действия плавких предохранителей типа ПКН

    Для защиты измерительных трансформаторов напряжения выпускают предохранители типа ПКН (прежнее название ПКТ). В отличие от рассмотренных предохранителей ПКТ они имеют константановую плавкую вставку, намотанную на керамический сердечник. Такая вставка обладает более высоким удельным сопротивлением. Благодаря этому и малому сечению вставки обеспечивается токоограничивающий эффект.

    Предохранители ПКН могут быть установлены в сети с весьма большой мощностью короткого замыкания (1000 МВ×А), а отключаемая мощность усиленных предохранителей ПКНУ вообще не ограничивается. Предохранители ПКН по сравнению с ПКТ имеют меньшие размеры и не снабжены указателем срабатывания (о перегорании плавкой вставки можно судить по показаниям приборов, подключенных со вторичной стороны трансформаторов напряжения).

    Устройство и принцип действия выхлопных плавких предохранителей типа ПВТ

    Предохранители типа ПВТ (выхлопные, прежнее название — стреляющие типа ПСН) изготовляют на напряжение 10 … 110 кВ. Они предназначены для установки в открытых распредустройствах. В сельских электрических сетях наиболее широко используются предохранители ПВТ-35 для защиты трансформаторов напряжением 35/10 кВ.

    Рис. 3. Предохранители типа ПВТ: а, б — общий вид и патрон предохранителя ПВТ (ПСН)-35; в — предохранитель ПВТ (ПС)-35 МУ1; 1 и 1′- контактный нож; 2 — ось; 3 — опорный изолятор; 4 — плавкая вставка; 5 — трубка из газогенерирующего диэлектрика; 6 — гибкая связь; 7 — наконечник; 8 — патрубок

    Основной элемент патрона предохранителя – газогенерирующая трубка 5 из винипласта (рис. 1.5). Внутри трубки расположен гибкий проводник 6, соединенный одним концом с плавкой вставкой 4 , помещенной в металлической головке патрона, а вторым – с контактным наконечником 7.

    Патрон предохранителя размещается на двух опорных изоляторах 3, укрепленных на цоколе (раме). Головка патрона зажата специальным держателем на верхнем изоляторе. На нижнем изоляторе укреплен контактный нож 1 со спиральной пружиной, которая стремится повернуть нож вокруг оси 2 в положение 1′. Нож 1 сцеплен с контактным наконечником 7 патрона. Используются цинковые плавкие вставки, а также сдвоенные вставки из меди и стали (стальная вставка, расположенная параллельно медной, воспринимает усилие пружины, стремящейся вытащить из патрона гибкий проводник; при коротком замыкании сначала расплавляется медная, затем стальная вставка).

    После перегорания плавкой вставки контактный нож освобождается и, поворачиваясь (откидываясь) под действием пружины, тянет за собой гибкий проводник, который затем выбрасывается из патрона.

    Под действием дуги, образовавшейся после расплавления вставки, стенки винипластовой трубки интенсивно выделяют газ. Давление в патроне повышается, поток газа создает сильное продольное дутье, гасящее дугу. Процесс выброса раскаленных газов через нижнее отверстие патрона сопровождается звуком, похожим на выстрел. В связи с увеличением длины дуги по мере выброса гибкой связи в процессе отключения перенапряжений не возникает, но эти предохранители не обладают и токоограничивающим эффектом. Как видно из рисунка 1.5, плавкая вставка размещена не в трубке, а в металлическом колпаке, закрывающем один конец. Это исключает газообразование в нормальном режиме, когда плавкая вставка также может нагреваться до высокой температуры.

    Промышленность выпускает выхлопной (стреляющий) предохранитель типа ПВТ-35МУ1, приведенный на рис. 5, в. Патрон этого предохранителя, в отличие от рассмотренного выше, имеет металлический патрубок 8, в котором установлен медный клапан, закрывающий поперечное дутьевое отверстие патрубка. При гашении больших токов короткого замыкания, когда интенсивно развивается дуга, давление в патроне быстро возрастает и выбрасывает клапан, в результате чего отверстие патрубка открывается. При гашении дуги с малыми токами отверстие патрубка остается закрытым, обеспечивая повышение давления в патроне.

    Управляемые плавкие предохранители типа УПС-35

    Для устранения одного из существенных недостатков предохранителей – трудности согласования последовательно установленных аппаратов из-за разброса характеристик – на базе предохранителей ПВТ(ПС)-35МУ1 разработаны управляемые предохранители УПС-35У1, предназначенные для защиты трансформаторов напряжением 35/6 … 10 кВ. Имеются также разработки управляемых предохранителей на напряжение 110 кВ.

    Гибкий проводник внутри патрона управляемого предохранителя соединен с плавкой вставкой не жестко, а через контактную систему, которая обеспечивает механический разрыв цепи плавкой вставки под действием привода при срабатывании релейной защиты.

    Когда возникает короткое замыкание, релейная защита срабатывает и в результате действия привода контактный нож совместно с гибкой связью перемещается вниз. При этом контактная система, расположенная внутри патрона, размыкается. Остальные процессы – дальнейшее перемещение и выбрасывание гибкого проводника, гашение дуги – осуществляются так же, как и при перегорании плавкой вставки в неуправляемом выхлопном предохранителе. При больших токах короткого замыкания плавкая вставка управляемого предохранителя перегорает раньше, чем сработает релейная защита.

    Возможен также вариант управляемого предохранителя без плавкой вставки. При этом исключается дополнительный подогрев предохранителя, можно повысить его номинальный и отключаемый токи.

    Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

    Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

    Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

    Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

    Выбор предохранителей защиты трансформатора

    3.6 Выбор предохранителей защиты трансформатора

    Защиту трансформатора 10/0,4 кВ на стороне 10 кВ, устанавливаемых на подстанции, выполняем предохранителями типа ПКТ. Номинальный ток плавкой вставки предохранителей ПКТ выбираем по условию отстройки от бросков намагничивающего тока, величина которого для трансформатора мощностью 160 кВА составляет 10,2 А. Тогда, принимаем номинальный ток плавкой вставки 16 А.

    Затем проверяем выбранную плавкую вставку на селективность при аварийном отключении автоматов на стороне 0,38 кВ.

    Селективность будет обеспечена, если при КЗ за автоматом последует его отключение (время срабатывания) и только после его отказа с выбранной ступенью селективности произойдет плавление вставки.

    Селективность будет обеспечена, если для времени плавления вставки выполняется условие

    ,

    где Кп = 0,9 — коэффициент приведения каталожного времени плавления вставки к времени ее разогрева.

    Полное время срабатывания автомата с учетом разброса его характеристики составляет tсз = 0,3 с, а ступень селективности примем Δt = 0,5 c. Тогда

    с.

    Ток при трехфазном КЗ за трансформатором 160 кВ∙А составляет

    Соответственно на стороне 10 кВ ток КЗ составит

    .

    По ампер -секундной характеристике плавкой вставки с Iном = 16 А при токе 74 А предохранителя ПКТ находим, что время плавления tпл = 0,4 с.

    Плавкую вставку также проверяем по условию , где tк = 900/к² — допустимое время протекания тока КЗ в трансформаторе по условию термической стойкости, с;

    отношение установившегося тока КЗ к номинальному току трансформатора.

    При допустимое время протекания тока КЗ в трансформаторе составит

    .

    Следовательно, имеем tв = 0,89 ≤ tк = 2,1 ≤ ∆t = 4 с и выбранная плавкая вставка обеспечивают защиту трансформатора.

    4 Детальная разработка проекта

    4.1 Использование ветроэнергоустановки

    Вопросы обеспеченности энергоресурсами первостепенны для каждой страны. Существует объективный показатель — коэффициент самообеспеченности (КСО). Анализ самообеспеченности энергоресурсами в 2000 г. показал, что из бывших советских республик энергетически независимыми являются Туркменистан (КСО=3,31), Казахстан (2), Азербайджан (1,62), Россия (1,57) и Узбекистан (1,1). В настоящее время использование возобновляемых источников энергии (ВИЭ) позволяет частично и экологически безопасно решить энергетическую проблему,. Например, ветроустановка, вырабатывающая 1 млн. кВт•ч в год, предотвращает выбросы около 1000 т СО2, 6,5 т SO2, от 3 до 6 т окислов азота, 65 т золы и 400 кг пыли, которые неизбежно поступают в окружающую среду при генерации электроэнергии электростанцией, работающей на угле.

    Ветроэнергетические установки (ВЭУ) уже достигли коммерческой зрелости и в местах с благоприятными скоростями ветра могут конкурировать с традиционными источниками электроснабжения. Автономные установки, предназначенные для энергоснабжения сравнительно мелких потребителей, могут применяться в районах с небольшими среднегодовыми скоростями ветра.

    Перспективным вариантом считается применение ветроустановок в сельском хозяйстве для электроснабжения производственных процессов, а также в качестве резервного источника электроснабжения. Применение параллельной энергоустановки также позволяет снизить стоимость необходимого аккумулирующего устройства ветроустановки по сравнению с установкой работающей в автономном режиме.

    Предлагаемая в проекте схема ветроустановки, работающей параллельно с энергосистемой, изображена на рисунке 4.1.

    Рисунок 3.1 — Расчетная схема электроснабжения: а — коровник на 200 голов; б — коровник на 200 голов; в — водонапорная башня

    Ротор синхронного генератора 1 вращается с непостоянной скоростью и вырабатывает переменную ЭДС, частота которой изменяется пропорционально снижению или возрастанию скорости ветра. Для использования электроэнергии от установки совместно с энергосистемой необходимо обеспечить получение постоянство частоты переменного тока.

    Стабилизацию частоты предлагается реализовать статическим преобразователем по схеме “переменное напряжение переменной частоты – постоянное напряжение – переменное напряжение постоянной частоты”.

    Вырабатываемая генератором электрическая энергия разветвляется на два контура. В первом контуре электроэнергия через выпрямитель 2 и стабилизатор 3 поступает в инвертор, где постоянное напряжение 11В преобразуется в напряжение 380/220 В с частотой 50 Гц,.

    Мощность инвертора достигает единиц киловатт.

    Второй контур – линия буферного накопителя электрической энергии. Она включает аккумулятор 4 и элемент сравнения 5. Контур вступает в работу в случае достаточной интенсивности ветра. При этом энергия, вырабатываемая ветроэнергетической установкой, превышает энергию, потребляемую самим инвертором, а напряжение на входе стабилизатора превышает напряжение на выходе стабилизатора. Разность напряжений приводит к срабатыванию зарядного устройства, зарядный ток которого пропорционален разности напряжений.

    Уменьшение интенсивности ветра приведет к уменьшению напряжения перед стабилизатором, вследствие чего происходит уменьшение сигнала с выхода сумматора до установленного значения, что приведет к прекращению заряда аккумулятора. В этом состоянии энергия ветроустановки затрачивается только для питания потребителя через инвертор.

    В случае прекращения или недостаточной скорости ветра, напряжение на выходе стабилизатора становится ниже напряжения аккумулятора, а инвертор начинает питаться от аккумулятора.

    Использование электроэнергии, вырабатываемой ветроустановкой, совместно с централизованной энергосистемой возможно с помощью схемы местного автоматического включения резерва (АВР) двухстороннего действия на переменном оперативном токе. Секционный выключатель Q3 нормально отключен и включается устройством АВР при отключении выключателей ввода Q1 или Q2 или исчезновении напряжения на шинах секции I или II в результате отключения питающей линии W1 или W2. Особенность схемы АВР — при восстановлении напряжения на питающей линии автоматически восстанавливается нормальная схема подстанции.

    При ненормальном режиме работы под действием релейной защиты отключается выключатель Q1, замыкается его вспомогательный контакт SQ1:3 в цепи включения секционного выключателя Q3 и последний включается, т. е. происходят АВР без выдержки времени и восстановление напряжения на секции I. Однократность действия АВР обеспечивается тем, что при отключении выключателя Q1 реле KQC теряет питание и размыкает свой контакт KQC 2 в цепи автоматической подготовки привода выключателя Q3.

    В другом аварийном режиме, при исчезновении напряжения со стороны линии W1, реле КТ1 и КТ2 возвращаются в исходное состояние, с выдержкой времени замыкаются их контакты КТ1: 2 и КТ2: 2 в цепях отключения выключателя Q1. Выключатель Q1 отключается и схема АВР действует на включение выключателя Q3 так же, как описано ранее. Напряжение на шинах секции I восстанавливается, якорь реле КТ2 втягивается, контакт КТ2:1 замыкается, а контакт КТ2:2 размыкается. Реле КТ1 по прежнему находится в исходном состоянии, его контакт КТ1:1 разомкнут. В данном случае реле КТ1 используют для контроля за появлением напряжения со стороны питающей линии. Пусковым органом (ПО) схемы АВР служит реле КТЗ (ЭВ-248), срабатывающее от минимального напряжения.

    Если напряжение со стороны линии W1 появилось, то срабатывает реле КТ1 и замыкает свой контакт КТ1:1. При этом начинает работать реле КТЗ, которое своим проскальзывающим контактом КТ3:2 (замыкаясь на 1. 1,5 с) создает цепь на включение выключателя Q1, а конечным контактом КТ3:3 — цепь на отключение секционного выключателя Q3. Таким образом, восстанавливается нормальная схема подстанции с отключенным выключателем Q3, который автоматически подготавливается к будущему действию устройства АВР.

    При расчете уставок АВР трансформатора определяют:

    1. Напряжение срабатывания ПО Ucp= (0,75. 0,8)Uн.

    2. Время срабатывания ПО — от 2 до 20 с

    Для оценки эффективности применения ветроустановки оценим надежность схемы АВР.

    4.2 Энергосберегающее освещение

    Эффект энергосберегающего освещения в проекте предлагается получить по двум направлениям:

    заменой малоэффективных ламп накаливания газоразрядными лампами высокого давления типа ДРВЛ, которые не требуют применения ПРА, более долговечны и существенно превосходят лампы накаливания по светоотдаче;

    применением автоматизации управления процесса включения — выключения освещения.

    По мнению ведущих ученых ВНИЭСХ за счет замены традиционных ламп накаливания компактными газоразрядными лампами можно снизить потребление осветительной системой электроэнергии до 40%.

    Поэтому предлагается осуществить замену ламп накаливания на газоразрядные лампы высокого давления с активным балластным сопротивлением типа ДРВЛ-220-160. Эти лампы имеют цоколь Е27, не нуждаются в ПРА и могут напрямую заменить лампы БК-225-150 в светильниках типа НСПО. Кроме того, зажигание ламп ДРВЛ происходит мгновенно, в противоположность лампам ДРЛ с индуктивным ПРА, которых разгораются 3 – 5 минут.

    Недостатком ламп ДРВЛ-220-160 является высокая цена, которая приблизительно в 8 раз выше стоимости ламп типа БК-150.

    Однако срок службы ламп ДРВЛ в 4 раза превышает срок службы ламп накаливания, а световая отдача также выше чем, у ламп накаливания примерно в 6 раз [12].

    В таблице 4.1 показаны изменения данных расчетно-монтажной таблицы 2.3, полученные при замене ламп типа БК на лампы ДРВЛ-220-160. В результате этой замены снижена суммарная установленная мощность в системе освещения коровника на 2110 Вт (более 20%), а удельная мощность также снижена, но незначительно, на 1,36 Вт/м2 (около 2,5%). Снижение установленной мощности осветительных установок получено за счет уменьшения числа светильников в стойловом помещении с 85 до 40 штук, в помещения для навозоудаления – с 5 до 3 штук. Расчетная освещенность помещения при этом не снизилась, а даже несколько возросла.

    Предохранители ПКТ

    Предохранители типа ПКТ (с кварцевым песком) изготовляют на напряжения 6 … 35 кВ и номинальные токи 40 . 400 А. Наиболее широкое распространение получили предохранители ПКТ-10 на 10 кВ, устанавливаемые на стороне высшего напряжения сельских трансформаторных подстанций 10/0.38 кВ.

    Патрон предохранителя состоит из фарфоровой трубки 3, заполненной кварцевым песком, которая армирована латунными колпачками 2 с крышками 1. Плавкие вставки изготовляют из посеребренной медной проволоки. При номинальном токе до 7.5 А используют несколько параллельных вставок 5, намотанных на ребристый керамический сердечник (рис. а). При больших токах устанавливают несколько спиральных вставок (рис. 1 б).

    Структура условного обозначения предохранителей серий ПКТ

    Пример: ПКТ 101-10-16-20 У1

    • П — предохранитель;
    • К — с кварцевым наполнителем;
    • Т — для силовых трансформаторов;
    • 1 — однополюсный;
    • 01 — конструктивное исполнение контакта;
    • 10 — номинальное напряжение в киловольтах;
    • 16 — номинальный ток предохранителя в амперах;
    • 20 — номинальный ток отключения в килоамперах;
    • У- климатическое исполнение;
    • 1 — категория размещения.

    Комплектация предохранителя ПКТ

    Предохранитель ПКТ 101, ПКТ 102, ПКТ 103, ПКТ 104 состоит из следующих элементов и поставляется в разобранном виде:

    • патрон (заменяемый элемент) ПТ 1.1, ПТ 1.2, ПТ 1.3, ПТ 1.4 – 1 шт;
    • контакт (др. названия: губка, пинцет, держатель) К01, К02, К03, К04 – 2 шт;
    • опорный изолятор ИОРП-10-06 (исполнение У3) или С4-80 (исполнение У1) – 2 шт (изоляторы устанавливаются на специальном цоколе или непосредственно на элементах конструкции распределительного устройства);
    • комплект крепежных деталей;

    Патроны ПТ предохранителей типа ПКТ:

    1. — крышка;
    2. — латунный колпачок;
    3. — фарфоровая трубка;
    4. — кварцевый песок;
    5. — плавкие вставки;
    6. — указатель срабатывания;
    7. — пружина;

    На рисунке показан предохранитель типа ПКТ в собранном виде. На цоколе (металлической раме) 1 укреплены два опорных изолятора 2. Патрон 4 предохранителя вставляется латунными колпачками в пружинные держатели (контактное устройство) 3 и зажат замком. Последний предусматривается для того, чтобы удержать патрон в держателях при возникновении электродинамических усилий во время протекания больших токов короткого замыкания. Изготовляют предохранители как для внутренней, так и для наружной установки, а также специальные усиленные предохранители с повышенной предельной мощностью отключения.

    Предохранитель типа ПКТ:

    1. — цоколь;
    2. — опорный изолятор;
    3. — контакт;
    4. — патрон;
    5. — замок;

    Такая конструкция обеспечивает хорошее гашение дуги, так как вставки имеют значительную длину и малое сечение. Для уменьшения температуры плавления вставки использован металлургический эффект.

    Для снижения перенапряжений, которые могут возникать при быстром гашении дуги в узких каналах (щелях) между зернами кварца, применяются плавкие вставки разного сечения по длине. Это обеспечивает искусственное затягивание гашения дуги.

    Патрон предохранителя герметизирован — после заполнения трубки кварцевым песком крышки 1, закрывающие отверстия, тщательно запаивают. Поэтому предохранитель ПКТ работает бесшумно.

    Срабатывание предохранителя определяется по указателю 6, который нормально удерживается специальной стальной вставкой во втянутом внутрь положении. При этом в сжатом состоянии удерживается также пружина 7. Когда предохранитель срабатывает, вслед за рабочим перегорает стальная вставка, так как по ней начинает проходить весь ток. В результате указатель 6 выбрасывается из трубки освободившейся пружиной 7.

    Контакт предохранителей ПКТ 101:

    1. — контактные губки;
    2. — стальная скоба;
    3. — стальная планка;
    4. — медная накладка;
    5. — ограничитель;

    Контакт предохранителей ПКТ 101 состоит из контактных губок 1, охватываемых стальной скобой 2, обеспечивающей необходимое контактное давление; контактного вывода, состоящей из стольной планки 3, с медной накладной планкой 4, и ограничителей 5, обеспечивающих установку патрона в правильном положении и препятствующих выскальзыванию его из контактов при единичных сотрясениях.

    Контакт (К 02-10) предохранителей ПКТ 102 отличается от контакта К 01-10, изображенного на рисунке, шириной. Контакт (К 03-10) предохранителей ПКТ 103, в сравнении с К 02-10, имеет одну (более массивную) контактную губку и снабжен дополнительно замком в виде откидывающейся пружинной скобы, препятствующей выпаданию патрона при действии электродинамических сил или единичных сотрясениях. Контакт (К 04-10) предохранителя серии ПКТ 104 выполнен из двух контактов от предохранителя серии ПКТ 103, собранных без стальной или медной планок и установленных на контактном выводе, представляющем собой массивную пластину.

    Предохранители ПКТ 101 категории размещения 1 отличаются от предохранителей этой же категории размещения 3 формой опорных изоляторов и наличием в патроне дополнительных деталей, герметизирующих внутреннюю полость патрона.

    Серия

    Ном.напряжение, кВ

    Ном. ток, А

    Ном. ток отключения,кА

    Климатическое исполнение и категория размещения

    Предохранители ПКТ на 6, 10, 35 кВ

    Назначение

    Токоограничивающие предохранители ПКТ применяются для защиты трансформаторов напряжения и силовых трансформаторов, а также кабельных и воздушных линий электропередач от токов короткого замыкания и перегрузок. Категория исполнения У1 — для наружной установки и У3 — для внутренней установки.

    Устройство

    Высоковольтный предохранитель ПКТ состоит из следующих элементов: два контакта, заменяемый патрон, два опорных изолятора. Заменяемый патрон, армированный латунными вставками, изготовлен из фарфора или же стекла. Он заполнен кварцевым песком высокой очистки, в котором располагается плавкий элемент из нихромовой или из посеребренной медной проволоки. Помимо этого, некоторые предохранители оснащены указателем срабатывания, который выдвигается при помощи пружины. Следующий рисунок подробно иллюстрирует конструкцию высоковольтного предохранителя ПКТ.

    Таблица размеров патронов для предохранителей ПКТ

    212 +_2мм -3 кВ;
    312 +_2мм -6 кВ;
    412 +_2мм -10 кВ;
    512 +_2мм -20 кВ;
    612 +_2мм -35 кВ;

    252 +_2мм -3 кВ;
    352 +_2мм -6 кВ;
    452 +_2мм -10 кВ;
    552 +_2мм -20 кВ;
    652 +_2мм -35 кВ;

    Принцип действия

    При возникновении перенапряжения или при прохождении тока короткого замыкания по цепи плавкая вставка под воздействием высокой температуры плавится. Дуга, которая возникает при прерывании проводника под напряжением, гасится, не нанося никакого вреда, благодаря наличию в патроне кварцевого песка. В результате этого цепь размыкается, и электрооборудование остается в порядке.

    Сфера использования

    Высоковольтные предохранители ПКТ используются в промышленных и городских электрических сетях, напряжение которых колеблется от 3 до 35 киловольт. Они устанавливаются в щитах управления на комплектных трансформаторных подстанциях и т.д. Обратите внимание на то, что предохранители предназначены для установки в сеть, которая точно соответствует номинальному значению предохранителя, в сетях с большим или меньшим напряжением, чем номинальное установка запрещена.

    Как подобрать предохранитель ПКТ зная параметры транформатора?

    Мощность трансформатора, кВА

    Первичный ток трансформатора

    Первичный ток трансформатора

    Первичный ток трансформатора

    Условия эксплуатации

    Условия эксплуатации высоковольтных предохранителей ПКТ напрямую зависят от типа патрона, которым снабжается предохранитель. Патроны могут быть оснащены герметичным и негерметичным корпусом. Герметичный корпус гарантирует пожаробезопасность. В общем виде условия эксплуатации предохранителей ПКТ таковы:

    Срок эксплуатации

    Срок эксплуатации высоковольтных предохранителей ПКТ продолжительный. После срабатывания предохранителя необходимо сменить патрон на новый, и предохранитель будет дальше выполнять свои защитные функции. Рекомендуется проводить регулярные профилактические осмотры предохранителей, а также осуществлять их своевременный ремонт для обеспечения бесперебойной работы электросети.

    Предохранители ПК 10 (это устаревшая маркировка!)

    Буквенные обозначения расшифровываются следующим образом: П — предохранитель, К- заполненный кварцевым песком. Кварцевый предохранитель ПК 10 также как и ПКТ обладает комплектом контактов, которые крепятся на 2-х опорных изоляторов и патрона, который вставляется в контакты. Патрон по внешнему виду напоминает трубку, которая сделана из фарфора. Латунные колпачки закрывают концы фарфорового патрона. Все имеющиеся изоляторы закреплены на металлическом цоколе. Патрон содержит плавкую вставку в виде спирали и заполнен кварцевым песком. При обращении в нашу компанию, Вы сможете оперативно подобрать современный аналог предохранителя ПК 10.

    Где можно приобрести?

    Высоковольтные предохранители ПКТ, как и другое высоковольтное оборудование, можно приобрести в нашей компании. На протяжении долгого времени мы занимаемсяпоставками оборудования во все регионы Российской Федерации, являясь одним из лидеров на профильном рынке. Компании удалось занять лидирующие позиции благодаря тому, что она придерживается разумной ценовой политики, предлагая своим клиентам купить высоковольтные предохранители ПКТ по привлекательной стоимости.

    Для Вашего удобства мы поставляем предохранители ПКТ всех габаритов в разобранном виде. В комплект поставки входит патрон, два опорных изолятора для крепления предохранителя на место установки и два контакта, которые крепят патрон к изоляторам. Все части маркируются аппликационными этитетками, поэтому собрать на месте разобранный комплект не составит труда.

    Резюме

    Высоковольтный предохранитель ПКТ – это устройство, предназначенное для защиты высоковольтного оборудования от токов перегрузки и короткого замыкания. Приобрести качественные предохранители данного типа по привлекательным расценкам можно в нашей компании.