На напряжение выше 1000 в

 

В электрических сетях высоковольтные предохранители применяют для защиты силовых трансформаторов и измерительных трансформаторов напряжения.

На напряжении 10 кВ понижающих подстанций устанавливают предохранители типов ПК (с кварцевым наполнителем), а на напряжении 35 или 110 кВ – предохранители типов ПСН (стреляющие). Для защиты со стороны высшего напряжения трансформаторов напряжения применяют предохранители ПКТ.

Предохранители для защиты трансформаторов выбирают:

1. По напряжению, формула (4.1).

2. По номинальному току, Iном. пр, формула (4.2).

3. По отключающей способности, формула (4.6).

4. По номинальному току плавкой вставки, Iв. ном:

 

. (4.28)

 

Плавкие вставки предохранителей выбирают с учетом отстройки их от бросков намагничивающего тока трансформатора. Рекомендуемые ПУЭ значения номинальных токов плавких вставок предохранителей в зависимости от мощности трансформаторов 10/0,4 кВ приведены в табл. 4.3.

Выбранные по табл. 4.3 плавкие вставки необходимо проверить на селективность защиты со стороны 0,4 кВ. Необходимо обеспечить селективность защиты со стороны высокого напряжения с предохранителями или автоматическими выключателями ввода 0,4 кВ или, по крайней мере, с отходящими линиями 0,4 кВ.

Проверка вставки на селективность с аппаратами защиты ввода 0,4 кВ выполняется в общем случае сопоставлением их характеристик на карте селективности защит.


Таблица 4.3

 

Номинальные токи плавких вставок предохранителей для защиты трансформаторов 10/0,4 кВ

 

Номинальная мощность Номинальный ток трансформатора на стороне 10 кВ, А Номинальный ток плавкой вставки предохранителя, А
1,44
2,31
3,64
5,77
9,25
14,5 40(32)
23,1
36,1
57,8
92,5
144,5

 

Для трансформаторов 10/0,4 кВ карту селективности можно не строить, а выполнить следующие условия. Селективность будет обеспечена, если

 

 

, (4.29)

 

где tв– время плавления плавкой вставки предохранителя при КЗ на стороне
0,4 кВ, с; tс. з – полное время срабатывания защиты со стороны 0,4 кВ, с которой осуществляется согласование предохранителя, tс. з = 0,02±0,01 с – для электромагнитных расцепителей автоматов с учетом разброса срабатывания, tс. з для предохранителей определяется по ампер-секундной характеристике; ∆t – минимальная ступень селективности, принимается для автоматов – 0,3 с, для предохранителей – 0,6 с; Кп – коэффициент приведения каталожного времени плавления плавкой вставки и времени ее разогрева, Кп принимается равным 0,9.

 

Если выбранная плавкая вставка не обеспечивает требуемое tв, то следует принять плавкую вставку на больший номинальный ток, при котором требуемое время плавления будет обеспечено, но в этом случае необходимо сделать проверку по допустимому времени протекания тока КЗ tк в трансформаторе по условию его термической стойкости.

Проверка осуществляется по условию

 

 

. (4.30)

Допустимое время протекания тока КЗ в трансформаторе определяется:

 

 

, (4.31)

 

где k – отношение установившегося тока КЗ к номинальному току трансформатора.

 

Во всех случаях tк не должно превышать 5 с.

Выбор плавких вставок предохранителей на стороне 35−110 кВ трансформаторных подстанций 35/10, 110/10 или 35/0,4 кВ осуществляется аналогично, но вместо табл. 4.3 номинальный ток плавкой вставки выбирают согласно директивным материалам с учетом отстройки от бросков намагничивающего тока трансформатора по выражению

 

 

. (4.32)

 

 

Затем проверяют вставку на селективность работы с ближайшей защитой с низкой стороны:

 

, (4.33)

 

где Iк. расч – расчетный ток на стороне высшего напряжения трансформатора при КЗ на стороне низшего напряжения; Кн – коэффициент надежности, учитывающий разброс ампер-секундных характеристик предохранителей и необходимый запас; Кт – коэффициент трансформации трансформатора; I∞. н – установившийся ток КЗ на стороне низшего напряжения трансформатора.

 

По току Iк. расч на ампер-секундной характеристике предохранителя определяют время перегорания плавкой вставки tв. Затем сравнивают это время с временем срабатывания защиты с низкой стороны трансформатора tс.з. Если ступень селективности , то выбирают плавкую вставку на больший номинальный ток.

На рис. 4.2, 4.3 приведены ампер-секундные характеристики плавких предохранителей типов ПК и ПСН.

Технические данные предохранителей приведены в табл. 4.4.

  Рис. 4.2. Ампер-секундные характеристики предохранителей типа ПК  
  Рис. 4.3. Ампер-секундные характеристики предохранителей типа ПСН

 


Таблица 4.4

 

Технические характеристики предохранителей

 

Тип высоковольтного предохранителя Номинальное напряжение, кВ Номинальный ток предохранителя, А Номинальный ток плавких вставок, А Максимальная отключающая (трехфазная) мощность, кА Минимальный отключаемый ток (кратность к номинальному), А
Для внутренней установки
ПК-6/30 2−30 Не ограничен
ПК-6/75 40−75
ПК-6/150 100, 150
ПК-6/300 200, 300
ПК-10/30 2−30 Не ограничен
ПК-10/50 40, 50
ПК-10/100 75, 100
ПК-10/200 150, 200
ПК-35/10 2−10 Не ограничен
ПК-35/20 15−20
ПК-35/40 30, 40
Для наружной установки
ПК-6Н/30 2−30 Не ограничен
ПК-10Н/30 2−30 Не ограничен
ПК-20Н/10 2−7,5 Не ограничен
ПВ(ПСН)-10 7,5−100 Не ограничен
ПВ(ПСН)-35 7,5−100 Не ограничен
ПВ(ПСН)-110 7,5−50 Не ограничен

Примечание. Шкала номинальных токов плавких вставок высоковольтных предохранителей: 2; 3; 5; 7,5; 10; 15; 20; 30; 40; 50; 75; 100; 150; 200; 300 А.