Меню

Обратно зависимая от тока характеристика

Характеристики автоматических выключателей

Назначение автоматического выключателя. Выбор автоматического выключателя.

Автоматический выключатель — это устройство, которое предназначено для защиты электрических сетей и потребителей подключённых в данную сеть от токов перегрузки и токов короткого замыкания(КЗ). Безусловно, главным критерием надёжной работы устройства, является правильный выбор автоматического выключателя по номинальному току протекающему в сети в нормальном состоянии. Однако при выборе следует также учитывать характеристики автоматических выключателей.

Номинальный ток автоматического выключателя In— это максимальная ток, который может проходить через автоматический выключатель длительный период времени и не вызывать сбоев и непредвиденных отключений.

Технические характеристики автоматических выключателей

Технические характеристики автоматических выключателей

На первый взгляд подобрать правильно аппарат защиты довольно просто. Прежде всего, необходимо рассчитать общий номинальный ток всех потребителей подключённых в сеть и по нему выбрать устройство защиты. Но не всё так просто, есть некоторые нюансы.

При выборе следует помнить, — автоматический выключатель должен не только защищать приборы и различного рода технику, но и защищать непосредственно кабель, по которому электричество поступает к ним.

Помимо этого следует учитывать, что существуют различные характеристики автоматических выключателей, от которых зависит корректность работы автомата.

Правильная работа автоматического выключателя.

При правильной работе автоматический выключатель держит цепь замкнутой, то есть электричество от источника питания поступает к потребителям, если ток в цепи соответствует номинальным значениям автоматического выключателя. Но даже при нормальных условиях работы, в сети могут возникать кратковременные перегрузки, например повышение тока в допустимых диапазонах, на которые автоматическое устройство не должно реагировать.

Как выяснилось, для некоторых устройств даже кратковременные скачки тока являются критическими, а для некоторых аппаратов, более критичным является внезапное отключение напряжения из-за срабатывания автоматического выключателя. Как же найти выход из столь непростой ситуации? Для этих целей и были разработаны время-токовые характеристики автоматических выключателей (ВТХ).

Автоматический выключатель. Устройство защиты.

Электромагнитный и тепловой расцепитель автоматического выключателя

Электромагнитный и тепловой расцепитель автоматического выключателя. Кликабельно.

Стоит отметить, по большому счёту автоматический выключатель в своём корпусе имеет два защитных устройства:

  1. Тепловой расцепитель;
  2. Электромагнитный расцепитель.

В результате, при срабатывании любого из данных устройств, автоматический выключатель отключается.

Тепловой расцепитель автоматического выключателя.

Тепловой расцепитель представляет собой биметаллическую пластину по которой протекает ток. Если ток превышает в течении определённого времени номинальный ток на который рассчитан автомат, то пластина нагревается и деформируется, в результате чего отключает устройство. Как правило ток при котором срабатывает биметаллическая пластина равен:

Однако, этот параметр зависит также и от температуры наружного воздуха. Чем выше температура окружающей среды, тем ниже ток при котором деформируется биметаллическая пластина и соответственно наоборот.

Как показывает практика, в большинстве случаев тепловая защита автоматического выключателя срабатывает, если ток превышает номинальный на 10-45 % в интервале времени от 5 минут до 1 часа.

Электромагнитный расцепитель автоматического выключателя.

Принцип работы электромагнитного расцепителя

Принцип работы электромагнитного расцепителя

Электромагнитный расцепитель по сравнению с тепловым является расцепителем мгновенного действия. Поскольку данный вид расцепителя срабатывает при образовании короткого замыкания (КЗ) или резкого скачка тока в сети. Представляет собой соленоид (электрическую катушку), внутри которого расположен сердечник с пружиной, который воздействует на расцепитель. Если ток является достаточно большим, то в катушке образуется магнитное поле, сила которого превышает силу сопротивления пружины. Под воздействием магнитного поля сердечник перемещается, в результате чего срабатывает расцепитель и автоматический выключатель отключается.

Величина тока необходимая для срабатывания электромагнитного расцепителя определяется время-токовыми характеристиками автоматического выключателя.

Время-токовые характеристики автоматических выключателей (ВТХ).

Время-токовая характеристика автоматических выключателей (ВТХ) — это зависимость времени срабатывания автоматического выключателя от тока протекающего через него.

Время токовые характеристики автоматических выключателей B C D

Время токовые характеристики автоматических выключателей B C D

Если внимательно рассмотреть автоматические выключатели в магазине, то на разных моделях можно найти различные надписи к примеру: B16, С16, В10, С10 и т.д. На некоторых моделях можно встретить даже редкие D64, например. Многие пользователи догадываются, что цифры, — это номинальный ток в амперах, на который рассчитан автоматический выключатель.

А что же означают буквы и следует ли на них обращать внимание?! Однозначно следует!

На самом деле от буквы напрямую зависит, при каком токе автоматический выключатель отключит сеть мгновенно. Иными словами при каком токе сработает электромагнитный расцепитель.

Как правило, автоматические выключатели имеют ряд характеристик, наиболее распространёнными являются следующие:

  1. B — от 3 до 5 ×In;
  2. C — от 5 до 10 ×In;
  3. D — от 10 до 20 ×In.

Например, у нас есть автоматические выключатели трёх видов: B16, С16, D16. Теперь давайте определим при каком токе данные выключатели отключатся мгновенно:

  1. B16. Номинальный ток In= 16 А. Следовательно, ток мгновенного отключения Iмг.откл.= 16 * (3…5)=48…80 А.
  2. С16. Номинальный ток In= 16 А. Следовательно, ток мгновенного отключения Iмг.откл.= 16 * (5…10)=80…160 А.
  3. D16. Номинальный ток In= 16 А. Следовательно, ток мгновенного отключения Iмг.откл.= 16 * (10…20)=160…320 А.

Как видите, разница довольно существенная. Поскольку неправильный выбор характеристики автоматического выключателя может привести как к ложным срабатываниям, так и вовсе к несрабатыванию автомата в аварийной ситуации.

Характеристики автоматических выключателей B, С, D.

Выбор характеристик автоматических выключателей

Выбор характеристик автоматических выключателей

Автоматические выключатели характеристика B.
Устройства с данной характеристикой рекомендованы для защиты бытовых электрических сетей освещения. Могут быть использованы для силовых линий (розеток), если пусковой ток подключаемого оборудования является незначительным (телевизор, аудиосистема, различного рода декоративная подсветка, прикроватные светильники и т.п.).

Автоматические выключатели характеристика С.
Как правило, устройства с данной характеристикой наиболее распространены в бытовых электрических сетях. Они выдерживают более высокие токи перегрузки, в отличие от автоматов с характеристикой B. Кроме того, автоматы с характеристикой С могут быть использованы в качестве вводных автоматов для дома или квартиры, хорошо подходят для силовых линий (розеток), к которым подключается бытовое оборудование со средними пусковыми токами (пылесос, миксер,стиральная машина и т.п.).

Автоматические выключатели характеристика D.
Устройства данного типа имеют наиболее высокую перегрузочную способность. Поскольку для срабатывания аппарата данного типа, номинальный ток защитного автомата должен был превышен как минимум в 10 раз. Однако автоматические выключатели с характеристикой D обычно используются на промышленных объектах, для подключения потребителей с большим пусковым током.

Читайте также:  Электромагнитный момент переменного тока

Кроме данных характеристик существуют также и иные менее распространённые характеристики автоматических выключателей, о них мы расскажем в одной из наших следующих статей.

Наши ресурсы в социальных сетях, присоединяйтесь:

Источник

Вопрос по петле»ф-0″ , Вопрос по петле»ф-0″

Здравствуйте, вот что сказано в ПТЭЭП:
ПТЭЭП 2003 г. Приложение 3
При замыкании на нулевой защитный проводник ток однофазного КЗ должен составлять не менее:
▪ 3-х кратного значения номинального тока плавкой вставки предохранителя
▪ 3-х кратного значения номинального тока нерегулируемого расцепителя автоматического выключателя с обратнозависимой от тока характеристикой
▪ 3-х кратного значения уставки по току срабатывания регулируемого расцепителя автоматического выключателя с обратнозависимой от тока характеристикой
▪ 1,1 верхнего значения тока срабатывания мгновенно действующего расцепителя (отсечки)

для электроустановки нах-ся в эксплуатации, если автомат с комбинированным расцепителем, то сравниваем ток к.з. с 1,1 уставки, т.е. Iк.з должен быть больше или равно In*10*1,1(для харк-ки С),
а если автомат только с тепловым расцепителем, к примеру А3161, с чем сравнивать?

Работник

Просмотр профиля

Группа: Пользователи
Сообщений: 2256
Регистрация: 15.9.2010
Пользователь №: 19511

Имеете ввиду этот пункт:
3-х кратного значения номинального тока нерегулируемого расцепителя автоматического выключателя с обратнозависимой от тока характеристикой
но он не совсем подходит, здесь сказано про обратнозависимую от тока характеристику? Хотелось бы подтвердить цитатами из НД, чтобы можно было общаться с инспекторами Ростехнадзора.

И второй вопрос, если петля не проходит по отсечке, то можно ли проверить , но теперь уже по тепловику 3 кратному?

Работник

Просмотр профиля

Группа: Пользователи
Сообщений: 2256
Регистрация: 15.9.2010
Пользователь №: 19511

Источник

Время-токовые характеристики (ВТХ) автоматических выключателей

Введение

Как известно автоматические выключатели могут иметь следующие виды расцепителей обеспечивающих защиту электрической цепи от сверхтоков: электромагнитный — защищающий сеть от коротких замыканий, тепловой — обеспечивающий защиту от токов перегрузки и комбинированный представляющий собой совокупность электромагнитного и теплового расцепителя (подробнее читайте статью «автоматические выключатели«).

Примечание: Современные автоматические выключатели предназначенные для защиты электрических сетей до 1000 Вольт имеют, как правило, комбинированные расцепители.

Расцепители автоматических выключателей — это исполнительные механизмы которые обеспечивают отключение (расцепление) электрической цепи при возникновении в ней тока выше допустимого, причем чем больше это превышение тем быстрее должно произойти расцепление.

Зависимость времени расцепления автоматического выключателя от величины проходящего через него тока и называется время-токовой характеристикой или сокращенно — ВТХ.

Условия и значения ВТХ

ВТХ автоматов определяются следующими значениями:

1) Ток мгновенного расцепления — минимальное значение тока, вызывающее автоматическое срабатывание выключателя без преднамеренной выдержки времени. (ГОСТ Р 50345-2010, п. 3.5.17)

Примечание: срабатывание без преднамеренной выдержки времени обеспечивается электромагнитным расцепителем автомата.

Ток мгновенного расцепления определяется так называемой «характеристикой расцепления» или как ее еще называют — характеристика срабатывания.

Согласно ГОСТ Р 50345-2010 существуют следующие типы характеристик срабатывания автоматических выключателей:

стандартные характеристики срабатывания (расцепления) автоматов

Примечание: существуют так же и другие, нестандартные типы характеристик, о них мы говорили в статье «автоматические выключатели«.

Как видно из таблицы выше ток мгновенного расцепления указывается в виде диапазона значений, например характеристика «B» предполагает, что автомат обеспечит мгновенное расцепление при протекании через него тока в 3 — 5 раз превышающего его номинальный ток, т.е. если автоматический выключатель с данной характеристикой имеет номинальный ток 16 Ампер, то он обеспечит мгновенное расцепление при токе от 48 до 80 Ампер.

Определить характеристику срабатывания автоматического выключателя, как правило, можно по маркировке нанесенной на его корпусе:

маркировка характеристики срабатывания на автоматическом выключателе

2) Условный ток нерасцепления — установленное значение тока, который автоматический выключатель способен проводить, не срабатывая, в течение заданного (условного) времени*. (ГОСТ Р 50345-2010, п. 3.5.15) Согласно пункту 8.6.2.2 ГОСТ Р 50345-2010 условный ток нерасцепления равен 1,13 номинального тока автомата.
3) Условный ток расцепления — установленное значение тока, которое вызывает срабатывание автоматического выключателя в течение заданного (условного) времени*. (ГОСТ Р 50345-2010, п. 3.5.16) Согласно пункту 8.6.2.3 ГОСТ Р 50345-2010 условный ток расцепления равен 1,45 номинального тока автомата.

* Условное время равно 1 ч для выключателей с номинальным током до 63 А включительно и 2 ч с номинальным током свыше 63 А. (ГОСТ Р 50345-2010, п.8.6.2.1)

Время-токовая характеристика автоматического выключателя определяется условиями и значениями приведенными в таблице 7 ГОСТ Р 50345-2010:

значения ВТХ автоматов таблица 7 ГОСТ Р 50345-2010

Примечание: Таблица действительна для автоматов, смонтированных в соответствии с условиями испытаний приведенными ниже работающих при температуре 30 +5 °С

Графики ВТХ

Для удобства производителями в паспортах на автоматические выключатели время-токовые характеристики указываются в виде графика где по оси X откладывается кратность тока электрической цепи к номинальному току автомата (I/In), а по оси Y время срабатывания расцепителя.

Для подробного рассмотрения в качестве примера возьмем график ВТХ для автоматического выключателя с характеристикой «B»

ПРИМЕЧАНИЕ: Все приведенные ниже графики предоставлены в качестве примера. У различных производителей графики ВТХ могут отличаться (смотрите в паспорте автомата), однако они в любом случае должны соответствовать требованиям ГОСТ Р 50345-2010 и в частности значениям указанным в таблице 7 приведенной выше.

расшифровка графика ВТХ автомата

Как видно график ВТХ представлен двумя кривыми: первая кривая (красная) — это характеристика автомата в так называемом «горячем» состоянии, т.е. автомата находящегося в работе, вторая (синяя) — характеристика автомата в «холодном» состоянии, т.е. автомата через который только начал протекать электрический ток.

При этом синяя кривая имеет дополнительно штриховую линию, эта линия показывает характеристику автомата (его теплового расцепителя) с номинальным током до 32 Ампер, это различие в характеристиках автоматов с номиналами до и выше 32 Ампер обусловлено тем, что в автоматах с большим номинальным током биметаллическая пластина теплового расцепителя имеет большее сечение и соответственно ей необходимо больше времени что бы разогреться.

Кроме того каждая кривая имеет два участка: первый — показывающий плавное изменение времени срабатывания в зависимости от тока электрической цепи является характеристикой теплового расцепителя, второй — показывающий резкое снижение времени срабатывания (при токе от 3 In в горячем состоянии и от 5 In в холодном состоянии ), является характеристикой электромагнитного расцепителя автоматического выключателя.

Читайте также:  Магнитные линии вокруг прямого проводника с током рисунок

чтение графика ВТХ автомата

Как видно, на графике ВТХ отмечены основные значения характеристик автомата согласно ГОСТ Р 50345-2010 при 1.13In (Условный ток нерасцепления) автомат не сработает в течении 1-2 часов, а при токе в 1,45 In (Условный ток расцепления) автомат отключит цепь за время менее 50 секунд (из горячего состояния).

Как уже было сказано выше ток мгновенного расцепления определяется характеристикой срабатывания автомата, у автоматических выключателей с характеристикой «B» он составляет от 3In до 5In, при этом согласно вышеуказанному ГОСТу (таблице 7) при 3In автомат не должен сработать за время менее 0,1 секунды из холодного состояния, но должен отключиться за время менее 0,1 секунды из холодного состояния при токе в цепи 5In и как мы можем увидеть из графика выше данное условие выполняется.

Так же по время-токовой характеристике можно определить время срабатывания автомата при любых других значениях тока, например: в цепи установлен автомат с характеристикой «B» и номинальным током 16 Ампер, при работе в данной цепи произошла перегрузка и ток вырос до 32 ампер, определяем время срабатывания автомата следующим образом:

  1. Делим ток протекающий в цепи на номинальный ток автомата

32А/16А=2

Определив что ток в цепи в два раза больше номинала автомата, т.е. составляет 2In откладываем данное значение по оси X графика и поднимая от нее условную линию вверх смотрим где она пересекается с кривыми графика:

срабатывание автомата при двукратном токе в цепи

Как мы видим из графика при токе 32 Ампера автомат с номинальным током 16 Ампер разомкнет цепь за время менее 10 секунд — из горячего состояния и за время менее 5 минут — из холодного состояния.

Приведем примеры ВТХ автоматических выключателей всех стандартных характеристик срабатывания (B, C, D):

время-токовая характеристика автомата типа B

время-токовая характеристика автомата типа C

время-токовая характеристика автомата типа D

ПРИМЕЧАНИЕ: Время-токовые характеристики согласно ГОСТ Р 50345-2010 указываются для автоматов работающих при температуре +30 +5 о C смонтированных в соответствии с определенными условиями:

Условия испытания. Поправочные коэффициенты.

Согласно ГОСТ Р 50345-2010 При испытаниях выключатели устанавливают отдельно, вертикально, на открытом воздухе в месте, защищенном от чрезмерного внешнего нагрева или охлаждения.

испытания автоматических выключателей проводят при любой температуре воздуха, а результаты корректируют по температуре +30 °С на основании поправочных коэффициентов, предоставленных изготовителем.

При этом в любом случае отклонение испытательного тока от указанного в таблице 7 не должно превышать 1,2% на 1 °С изменения температуры калибровки.

Изготовитель должен подготовить данные по изменению характеристики расцепления для температур калибровки, отличных от контрольного значения.

Таким образом, что бы точно узнать время отключения автоматических выключателей, эксплуатируемых при условиях отличающихся от условий испытания необходимо воспользоваться поправочными коэффициентами которые должен предоставить изготовитель данных выключателей.

Приведем пример таких поправочных коэффициентов (обычно их всего 2):

  • Температурный коэффициент (Кt)

Температурный коэффициент учитывает отличие температуры окружающей среды при которой автоматический выключатель испытывался от фактической температуры окружающей среды при которой он эксплуатируется:

поправочный температурный коэффициент автоматического выключателя

Как видно из графика, чем ниже температура окружающей среды тем выше данный коэффициент. Объясняется это просто — чем ниже температура окружающей среды, тем больший ток должен протекать через автоматический выключатель что бы нагреть расцепитель до температуры необходимой для его срабатывания.

  • Коэффициент, учитывающий количество установленных рядом автоматов (Кn)

Как было сказано выше, автоматические выключатели при их испытании устанавливаются отдельно, однако на практике они устанавливаются в электрических щитах в один ряд с другими автоматами, что соответственно ухудшает их охлаждение за счет ухудшения циркуляции воздуха и тепла от установленных рядом выключателей:

поправочный коэффициент учитывающий количество автоматических выключателей

Соответственно, как и можно увидеть из графика, чем больше рядом установлено автоматов, тем меньше данный коэффициент.

Зная поправочные коэффициенты можно скорректировать номинальный ток автомата в зависимости от условий его эксплуатации.

Например: имеется автоматический выключатель с номинальным током 16 Ампер установленный в щитке с 5 другими автоматами при температуре окружающего воздуха +10 о C.

  1. По графикам выше найдем поправочные коэффициенты:
  • Кt=1,05
  • Кn=0,8
  1. Зная поправочные коэффициенты скорректируем номинальный ток автомата:

In / = In* Кt* Кn=16*1.05*0.8=13.44 Ампер

Соответственно при эксплуатации автоматического выключателя в вышеуказанных условиях для определения времени его срабатывания необходимо принимать ток не 16 Ампер, а 13,44 Ампера.

Была ли Вам полезна данная статья? Или может быть у Вас остались вопросы? Пишите в комментариях!

Не нашли на сайте статьи на интересующую Вас тему касающуюся электрики? Напишите нам здесь. Мы обязательно Вам ответим.

Источник



Проект РЗА

Сайт о релейной защите и цифровых технологиях в энергетике

Зависимые времятоковые характеристики защит. Часть 1

Статья по зависимым характеристикам максимальной токовой защиты

В данной серии статей мы рассмотрим виды зависимых защитных кривых, принципы их построения и область применения.

Большинство примеров будет выполнено в программе для построения карты селективности Гридис-КС (PRO), однако их можно и даже нужно повторить вручную, для лучшего понимания вопроса.

Рекомендуется для специалистов проектных организаций (сектор расчета уставок РЗА).

1. Виды зависимых времятоковых характеристик

Наиболее известными являются зависимые характеристики согласно ГОСТ МЭК 60255-151-2014. Зависимые характеристики в данном документе описываются формулой вида

Зависимые времятоковые характеристики защит. Часть 1

Рис.1. Общая формула зависимых кривых согласно ГОСТ МЭК 60255-151-2014

Однако, в отечественной практике данную формулу принято представлять в следующем виде

Зависимые времятоковые характеристики защит. Часть 1

Рис.2. Общая формула зависимых кривых в отечественной лит-ре

где K, α, β – определенные коэффициенты, а I*=I/Iс.з. – относительный ток срабатывания защиты.

Видно, что данные формулы практически идентичны, за исключением второго слагаемого TMS*c, которое отвечает за перемещение кривой вдоль оси времени. При задании кривой при помощи точки согласования защит, а не посредством коэффициента К формулы становятся полностью идентичными. Далее будет рассматривать построение зависимых кривых согласно формуле на Рис.2

Уставками (настраиваемыми величинами) в этой формуле являются параметры Iс.з. и K. Коэффициенты α и β, для определенного типа кривой, являются известными величинами

Наиболее известными и часто применяемыми зависимыми времятоковыми характеристиками у нас в стране являются нормально инверсная (INV), сильно инверсная (VERY), чрезвычайно инверсная (EXT) и зависимая с длительным временем (LONG)

Читайте также:  Что такое номинальная мощность двигателя постоянного тока

Ниже приведены значения коэффициентов α, β для данных кривых:

нормально инверсная (INV): α = 0,02; β = 0,14

сильно инверсная (VERY): α = 1; β = 13,5

экстремально инверсная (EXT): α = 2; β = 80

зависимая с длительным временем (LONG): α = 1; β = 120

За счет разных коэффициентов получается разный наклон кривых проходящих через одну расчетную точку. Это свойство используется для обеспечения селективности защит.

Различные зависимые защитные кривые

Рис. 3. Основные зависимые характеристики

На Рис. 3 все кривые начинаются от значения Iс.з. (в примере это 100 А). Также все кривые, кроме LONG, проходят через одну точку согласования (в примере это 300 А, 5 с). С кривой LONG есть одна особенность – о ней поговорим позже.

Пусть вас не смущает небольшая визуальная разница в наклоне кривых – просто график построен в логарифмическом масштабе по оси времени (Y). Так, например, разница во временах срабатывания между кривыми EXT и INV на токе 200 А составляет 5,4 с.

Коэффициент К для зависимых защитных кривых

Рис. 4. Времена срабатывания защиты при применении различных кривых

Кроме того, вы можете изменять значение коэффициента К для того, чтобы перемещать кривую «вверх-вниз». Изменение К аналогично указанию другой точки (Iсогл., tсогл.), через которую пройдет ваша кривая, при сохранении начального тока срабатывания (Iс.з.).

Давайте покажем это для двух кривых INV с одинаковым током срабатывания Iс.з. = 100 А при значения К1 = 0,79 и К2 = 1,59

Нормально инверсная защитная кривая

Рис. 5. Результаты изменения коэффициента К

Как видно из Рис. 5 изменение коэффициента К с 0,79 до 1,59 для нормально инверсной кривой дало изменение времени при токе согласования в 5 с.

Таким образом, имея один ток согласования с нижестоящей защитой (он вычисляется по известным формулам, которые мы здесь не приводим) можно получить различный наклон характеристик и различные времена срабатывания для конкретной защиты.

Также известна кривая RI, которая имитирует защитную характеристику одного из первых индукционных реле в мире, которое разработала фирма ASEA (ныне ABB). Ее график и примерная формула приведены ниже

Защитная кривая типа RI

Рис. 6. Характеристика реле индукционного RI (аппроксимация)

Кроме того, ввиду широкого распространения в России электромеханических реле РТ-80 и РТВ были попытки описать их кривые математическими формулами, для последующей имитации в микропроцессорных терминалах, а также для более удобного отображения на картах селективности. Вот один из примеров.

Характеристика реле РТ-80 (аппроксимация)

Рис.7. Характеристики реле РТ-80 и РТВ (аппроксимация)

Стоит отметить, что данные формулы дают большую погрешность и использовать их стоит только, если вы применяете микропроцессорный терминал РЗА, в котором они запрограммированы (указано в Руководстве по эксплуатации).

Если вы строите на карте селективности характеристику реального реле РТВ или РТ-80, то лучше выбирать характеристики реле из соответствующей базы данных. Подробнее почитать об этом можно здесь

В Гридис-КС (PRO) учтены оба варианта задания характеристик этих реле. Вам остается выбрать подходящий

2. Различие между зависимыми и независимой характеристикой защит

Важно понимать преимущества и недостатки зависимых кривых перед независимыми. Для этого отобразим эти характеристики при одинаковых расчетных условиях.

Такой график приведен на Рис. 6 (кривая LONG удалена)

Различия между независимыми и зависимыми защитными кривыми

Рис. 8. Зависимые и независимая характеристики при одинаковых уставках

У всех защит на Рис. 8 одинаковый ток срабатывания Iс.з. = 100 А. Стоит отметить, что независимая защита будет пускаться при таком токе, а зависимые нет потому, что 100 А — это асимптота для этих кривых (время отключения равно бесконечности). Обычно значение пуска таких защиты лежит в пределах (1,1. 1,3)*Iс.з. и определяется изготовителем реле.

Как видно при токе согласования (300 А) все защиты имеют одинаковое время срабатывания (5 с). При токах менее 300 А независимая характеристика имеет меньшие времена отключения, а при токе более 300 А – большие, чем у зависимых. Таким образом, зависимые кривые медленнее отключают малые токи КЗ.

Это означает, что зависимые характеристики защит следует применять с осторожностью и всегда оценивать допустимость их использования на том или ином присоединении.

Для примера рассмотрим защиту силового трансформатора ТМГ-1000/10/0,4 кВ в нескольких вариантах:

1. Независимая характеристика — красная линия

2. Нормально инверсная (INV) — фиолетовая

3. Экстремально инверсная (EXT) — голубая

Применение зависимых кривых для защиты трансформатора

Рис. 9. Применение зависимых кривых для защиты трансформатора

На токе согласования защит (960 А) все характеристики дают одинаковый результат, а правее этой точки зависимые характеристики отключают КЗ быстрее (как и описано в учебниках), но посмотрите на картину в целом:

  • При минимальном дуговом токе на низшей стороне трансформатора (280 А приведенных) время отключения кривой INV составляет примерно 4 с, что достаточно много, а кривой EXT — 20 с, что вообще недопустимо
  • Применяя токовую отсечку (см. вторую ступень красной кривой) совместно с независимой характеристикой МТЗ можно получить результат даже лучше, чем с зависимыми кривыми в части отключения больших токов КЗ. При этом токовая отсечка трансформаторов оказывается практически всегда эффективна, что позволяет применять ее по умолчанию

Очевидно, что в данном случае зависимые кривые лучше не использовать. Даже, если вы обеспечите селективность, например, с нижестоящими предохранителями 0,4 кВ, то оставите без защиты сам трансформатор.

Это, кстати, на заметку тем, кто любит защищать трансформаторы предохранителями 6-10 кВ (они также имеют зависимую характеристику, близкую к кривой EXT). Такая защита — по большей части фикция и может спасти только от КЗ в начале зоны (обмотка ВН трансформатора). Подробнее об этой проблеме написано здесь

Обычно зависимые характеристики могут давать преимущества в сети с большим количеством уровней распределения, особенно, если вышестоящая защита также выполнена с применением зависимой кривой (например, реле РТ-80), и в большей части для защит линий, где разница в минимальном и максимальном токах КЗ невелика. Примеры рассмотрим позднее.

В следующей статье мы разберемся с тем, как построить любую зависимую кривую, причем сделаем это двумя разными способами.

Источник