Давайте кратко разберем уставки современных электронных расцепителей
В общем случае существует 4 значимых, для анализа селективности, защиты — L, S, I, G. Привяжем их к релейной терминологии и распишем общее назначение
L — защита от перегрузки
Задается уставками Ir, tr. Может присутствовать промежуточная уставка Io для более точной настройки тока срабатывания расцепителя
Ступень всегда зависимая (квадратичная гипербола или специальной формы). Уставка tr всегда задана для конкретного тока (обычно 6*Ir) и означает, что кривая L проходит через точку с координатами (6*Ir; tr). Зная формулу кривой и точку, через которую она должна проходить, вы всегда можете вычислить нужную tr (в реальном проекте практически никто этого не делает, выбирают “на глаз”)
Ступень L присутствует на всех присоединениях. Применяется на вводах, СВ, отходящих линиях, БСК, двигателях. Иногда применяют автоматы без ступени L (только отсечка) для защиты двигателей, но тогда вместе с этими автоматами применяют тепловые реле (по сути это аналог ступени L другой формы). Ступень L может вообще не применяться для защиты присоединения, если есть специальные требования (Вроде L отключают на питающих кабелях к щитам автоматики вентиляции, но могу ошибаться. Напишите, кто в курсе)
Особенность ступени L в том, что она имеет токи гарантированного несрабатывания (1,05*Ir) и гарантированного срабатывания (обычно 1,2*Ir). Это нужно учитывать при выборе Ir для защиты кабеля от перегрузки
S — максимальная токовая защита (МТЗ)
Задается уставками Isd. tsd. Чаще всего имеет независимую характеристику, но на продвинутых расцепителях можно задать ограниченно зависимую характеристику (квадратичная гипербола) для лучшего согласования с предохранителями
Нужна для защиты присоединения от КЗ, с выдержкой времени. Может иметь фиксированную или регулируемую выдержки времени tsd
ВАЖНО!
Почти всегда, для автоматов отходящих линий от ГРЩ и ниже, уставка tsd фиксированная и минимальная (около 0 с). Она намного меньше ступени селективности 0,25-0,3 с и не может обеспечить временную селективность (как в сетях 6-110 кВ)!
Для автоматических выключателей селективность в зоне КЗ обеспечивается за счет токоограничивающего эффекта и разницы их номинальных токов! Это называется энергетическая селективность и определяется она исключительно по таблицам от производителя (таблицы селективности)
Нет смысла всматриваться в карту селективности АВ, вы там ничего не увидите
I — мгновенная отсечка (ТО)
Задается уставкой Ii. Выдержка времени отсутствует
Является дополнительной (необязательной) защитой на кабелях. Нужна для ускорения отключения близких КЗ с целью обеспечения термической стойкости кабеля
Селективность обеспечивается заданием значения уставки Ii больше максимального тока КЗ в конце кабеля (токовая селективность). Не применяется на коротких кабелях. Само собой ступень I никогда не применяется на вводах и секционных выключателях!
G — МТЗ по токам нулевой последовательности
Задается уставками Ig. tg. Чаще всего имеет независимую характеристику, но на продвинутых расцепителях можно задать ограниченно зависимую характеристику (квадратичная гипербола)
Является дополнительной (необязательной) защитой от однофазных коротких замыканий на землю. Чаще всего нужна при использовании трансформаторов с соединением обмоток Y/Yo, либо на длинных сильно нагруженных кабелях , где ступень S оказывается нечувствительной к однофазным КЗ
Селективность ступеней G смежных автоматов следует анализировать независимо от ступеней L, S, I потому, что ступень G фиксирует только токи однофазных КЗ, игнорируя токи нагрузки и токи трехфазных и двухфазных КЗ. Часто ступень G вообще не наносят на карту селективности
Для ввода и СВ обычно ступень G не требуется потому, что чувствительность к однофазным КЗ на шинах ГРЩ обеспечивается в большинстве случаев. На этих присоединениях ступень G может быть полезна, как мера по обеспечению дальнего резервирования при отказе защит отходящих кабелей, что, однако, не требуется общими нормами. Рекомендация — лучше все же применять ступени G на вводах и СВ 0,4 кВ
Ступень G может существенно повысить чувствительность к однофазным КЗ в конце кабеля 0,4 кВ! Применяем, если расчет показывает необходимость
Подведем итог для электронных расцепителей АВ:
1. Ступень S обязательно присутствует на присоединении (основная защита)
2. Ступень L практически всегда присутствует на присоединении (отсутствие должно быть обосновано конкретными нормами)
3. Ступень I иногда присутствует на кабелях (если проходит по чувствительности, то применяем — это полезная защита)
4. Ступень G иногда присутствует на вводах, СВ и отдельных кабелях
Ну, что, узнали для себя что-то новое?
Дмитрий, в тексте статьи про гарантированное несрабатывание указано 0,5Ir. Скорее всего это опечатка, нужно было написать 1.05Ir.
А основной вопрос, который не дает мне покоя: а с какой величиной тока короткого замыкания необходимо сравнивать уставки, с действующим значением, с максимальным или с ударным? Т.е. Пусть действующее значение периодической составляющей тока КЗ будет 1000А, тогда амплитудное значение будет около 1400А, а с учетом апериодической составляющей в начальный момент около 1800А. Уставка автомата Isd 1500А отключит этот ток? А уставка Isd = 1200А отключит этот ток? Аналогично для уставки Ii.
Добрый день. Спасибо за то, что обратили внимание на опечатку, я поправил на 1,05*Iном. Что касается второго вопроса — нужно сравнивать с действующим значением тока потому, что именно его обычно измеряют приборы и защитные устройства. Но также нужно учитывать апериодику потому, что на нее автоматы реагируют. Обычно ступень S отстроена от броска апериодики по времени (не учитываем в токовой уставке), а вот ступень I нужно отстраивать от нее по току
Вроде все логично, я тоже так считаю, но может быть есть какие-нибудь документы от производителей или выдержки из ГОСТ, которые, что называется, на бумаге подтвердят наши догадки?
Ну и еще тогда получается, что чувствительность автомата можно проверять по амплитудному значению периодической составляющей, а она в 1.4 раза больше, чем действующее значение. (Т.е. если даже с запасом принять, что точка КЗ удалена, апериодическая составляющая будет мала Ку = 1, но ударный ток все равно будет не меньше, чем амплитуда периодической составляющей). Т.е., например, пусть ток КЗ = 1000А, выбираем автомат с уставкой срабатывания 1000А, если учесть разброс 20%, то автомат может сработать при токе 1200А, но ударный ток (амплитуда периодической составляющей) получится 1400А, значит автомат выбран корректно.
Разброс ступеней нужно учитывать при расчете уставок и выборе автоматов, об этом я рассказывал в курсе по 0,4 кВ
Автомат «видит» действующее значение тока, а не мгновенное. Для проверки чувствительности используют действующее значение минимального тока КЗ
(Вроде L отключают на питающих кабелях к щитам автоматики вентиляции, но могу ошибаться. Напишите, кто в курсе)
Защиту от перегрузки L не используют для противопожарных насосов, вентиляторов газо и дымоудаления и подобных этим двигателей противоаварийных установок (если есть технологический резерв то только на резервных).
Спасибо за пояснения!