Построение карты селективности в excel

Обновлено: 30.06.2024

Нормальную карту кроме эксплуатационщиков никто не сделает. Проектировщики даже если и сделают что, один хрен переделывать надо будет.
Тут проблема в ответственности, кто будет виноват, если при отключении КЗ ущерб возникнет.
У проектировщиков просто не будет времени разобраться в существующих настройках оборудования, а эксплуатация существующие настройки будет выдавать месяц и выдаст устаревшие и не полные.
По опыту надо давить эксплуатантов (как вариант проектировщики нанимают за отдельную плату релейщика для разработки карты уставок).
Как-то выдали в качестве исходных материалов уставки и мощности на цеха, которые отключены много лет назад.
Да и проектировщики для расчета карты запрашивают очень много информации, которой у эксплуатации тупо нет, а на поиски этой информации будет уходить очень много времени.
Это все на 6 кВ и выше.
На 0.4 кВ однозначно полная ответственность проектировщиков.

2. Если проектировщик выбрал оборудование без построения карты селективности, и защита оказалась не работоспособной, то кто оплатит бросовые расходы заказчика на перезакупку . Может быть, нерадивый, ленивый или просто некомпетентный проектировщик . На 6 кВ и выше электронные расцепители, там очень трудно ошибиться. Максимум ТТ придется перезакупать и то, это больше ТТ для учета касается.

"Нормальную карту кроме эксплуатационщиков никто не сделает." - что за бред!? Карту делают исключительно проектировщики, желательно в разделе "Релейная защита и автоматика. Расчет токов КЗ", без этого, как уже писали выше, не подобрать оборудование по термической и динамической устойчивости, а также кабельные и шинные линии (в частности перемычки между, скажем трансформатором и секцией 0,4). Запрашивайте токи КЗ, уставки времени и тока в системе (питающем центре) в сетевой организации, далее отстраивайте свою защиту!
"Максимум ТТ придется перезакупать и то, это больше ТТ для учета касается" - сгорит у вас целая ТП, ТТ здесь не отделаться!

Господа, проектировщики, уважайте в первую очередь себя и свою профессию, не пытайтесь найти оправдание у (цитата выше) нерадивых проектировщиков, пытайтесь разбираться во всем сами и стать реально востребованными профессионалами в своем деле! Научись делать карты, изучи материал, тебе это аукнется и вернется бонусом в обратку! Прокачивай свой скил! Будь профессионалом с большой буквы, а не тем кто ищет отговорки на форумах!

Любой вид токовой защиты (автоматический выключатель, предохранитель, тепловое реле, максимально-токовая защита) может характеризоваться время-токовой характеристикой, которая, как правило, задается графически.

Времятоковые характеристики защит – это зависимость времени срабатывания защиты от тока, протекающего в защищаемом элементе электрической сети (кабеле, шинопроводе, трансформаторе и др.).

Защита может иметь:

· одну непрерывную время-токовую характеристику с одной, двумя или большим числом ступеней, например, автоматический выключатель с электромагнитным (рисунок 1.1б) или тепловым расцепителем (рисунок 1.1а) имеет одну ступень время-токовой характеристики, а автоматический выключатель с комбинированным расцепителем имеет две ступени время-токовой характеристики (рисунок 1.1в);

· две или более время-токовые характеристики (рисунок 1.1г), например у автоматического выключателя с электронным расцепителем при наличии защиты от однофазных замыканий необходимо изображать две время-токовые характеристики: одна характеризует защиту от перегрузки и (или) от токов трехфазного или двухфазного короткого замыкания, другая характеризует защиту от токов однофазного короткого замыкания.

Вся время-токовая характеристика или только одна ее ступень может быть следующих видов:

· зависимая от тока характеристика времени срабатывания (рисунок 1.1а);
· независимая от тока характеристика времени срабатывания (рисунок 1.1б).

У время-токовых характеристик есть определенная зона срабатывания, определяемая погрешностью защит, точностью установки их уставок, внешними факторами. На карте селективности, как правило, показываются две линии, ограничивающие эту зону.

Рисунок 1.1 – Время-токовые характеристики

2 Селективность защит

Селективность заключается в обеспечении такой координации между время-токовыми характеристиками последовательно расположенных защит, чтобы в случае повреждения отключался только выключатель, наиболее близкий к повреждению.

Селективность защит проверяется сопоставлением их характеристик на карте селективности. Время-токовые характеристики не должны накладываться или пересекаться.

Селективность может быть, например, обеспечена между последовательно включенными автоматическими выключателями или предохранителями в сети 0,4 кВ, между защитой со стороны ВН питающего трансформатора и автоматическими выключателями или предохранителями 0,4 кВ, между автоматическим выключателем и магнитным пускателем (контактором с тепловым реле) данного присоединения.

Можно выделить так называемый предельный ток селективности (Iпр). Если ток КЗ меньше этого тока, то отключается только нижний выключатель, если ток КЗ больше этого тока, то отключаются оба выключателя.

Селективность считается полной, если при любой величине тока повреждения оно устраняется только «нижним» выключателем.

Селективность считается частичной, если имеет место быть предельный ток селективности.

Селективность бывает следующих видов:

· токовая селективность предполагает смещение или разнесение время-токовых характеристик последовательно расположенных защит по оси тока (рисунок 2.1а);

· временная селективность обеспечивается за счет смещения или сдвига время-токовых характеристик последовательно расположенных защит по времени (рисунок 2.1б);

· логическая селективность. Этот вид селективности может быть реализован при использовании микропроцессорных защит с функцией логической селективности. Воздействие оказывается только на селективную токовую отсечку и на защиту от замыканий на землю. Эта селективность осуществляется посредством передачи информации по специальной шине данных. В аварийном режиме выключатель, расположенный выше повреждения, обнаруживает его и посылает сигнал блокировки на верхний уровень. В этом случае вышестоящий аппарат будет работать с заданной выдержкой времени. В случае, если вышестоящий выключатель не получает сигнал блокировки, он срабатывает мгновенно.

Рисунок 2.1 – Виды селективности

3 Карта селективности

Карта селективности – это совокупность времятоковых характеристик защит, построенных в одних осях.

Защитные аппараты должны быть расположены в электрической сети последовательно один за другим. Как правило, на одной карте селективности изображаются время-токовые характеристики защит двух-трех защитных аппаратов.

Карты селективности защит обычно строятся на графиках с логарифмическими шкалами. По горизонтальной оси откладывается ток (А), а по вертикальной оси – время (с). Как построить логарифмические оси описано в приложении.

На рисунке 3.1 показан участок электрической сети, для защит которого может быть построена карта селективности.

Рисунок 3.1 – Схема расположения защит

In – номинальный ток автоматического выключателя;

Ir – уставка тока срабатывания защиты от перегрузки;

tr – уставка времени срабатывания защиты от перегрузки;

Isd – уставка тока срабатывания селективной отсечки;

tsd – уставка времени срабатывания селективной отсечки (выдержка времени);

Ii – уставка тока срабатывания отсечки.

При коротком замыкании в точках К2 и К3 должен сработать автоматический выключатель QF2, если автоматический выключатель QF2 не сработал, должен сработать автоматический выключатель QF1 (это называется резервированием защит), т.е. время срабатывания автоматического выключателя QF1 должно быть больше времени срабатывания автоматического выключателя QF2 при токе равном току короткого замыкания в точках К2 и К3. Если указанное условие соблюдается, то защиты называются селективными.

На карте селективности также отмечаются:

· пусковые токи электроприемников;

· минимальные и максимальные значения токов короткого замыкания в различных точках схемы.

По этим токам выбираются некоторые уставки защит.

Пример карты селективности построенной для автоматических выключателей QF1 и QF2 (схема на рисунке 3.1) показан на рисунке 3.2.

Рисунок 3.2 – Карта селективности защит

Судя по карте селективности на рисунке 3.2 условие селективности выполняется для максимального и минимального токов короткого замыкания (в начале и в конце кабельной линии к электродвигателю), т.е. при любом коротком замыкании автоматический выключатель QF2 сработает быстрее автоматического выключателя QF1 и отключит поврежденный участок быстрее. При этом соблюдается условие резервирования защит, т.е. если автоматический выключатель QF2 по какой-либо причине не сработает при КЗ на отходящей линии к двигателю, то сработает автоматический выключатель QF1 с заданной выдержкой времени.

Срабатывания автоматического выключателя QF2 при пуске двигателя не произойдет (время срабатывания больше времени пуска двигателя). Кривая пускового тока двигателя показана на рисунке 3.2 упрощенно. При пуске двигателя ток снижается постепенно до номинального значения.

Приложение А. Построение логарифмических осей для карты селективности

Для построения логарифмической шкалы необходимо найти ее уравнение. В случае построения карты селективности имеется две логарифмические шкалы (время и ток), поэтому нужно найти 2 уравнения. Эти уравнения имеют следующий вид:

где x – координата точки время-токовой характеристики на оси тока, которая соответствует току I;

y – координата точки время-токовой характеристики на оси времени, которая соответствует времени t;

Ось не может начинаться с нулевого значения.

Для нахождения уравнений логарифмических осей необходимо задать следующие условия:

· минимальные и максимальные значения на осях координат, т.е. минимальные и максимальные ток и время (I_мин, I_макс, t_мин, t_макс);

· координаты точки начала осей (x_мин, y_мин), которые соответствуют минимальным значениям тока и времени, например (0,0);

· координаты точек с максимальными значениями тока и времени, т.е. границы осей на плоскости (x_макс, y_макс).

Коэффициенты в уравнениях (А.1):

Например, необходимо построить карту селективности на листе А4. Параметры заданы такие:

Подставляем заданные параметры в уравнения (А.2):

Уравнение осей будут такими:

Необходимо разметить шкалы по найденым уравнениям, т.е. найти промежуточные значения тока и времени между максимальными и минимальными значениями и найти координаты этих значений на осях.

Оси для построения карты селективности по указанным выше параметрам показаны на рисунке А.1 (размеры на рисунке указаны в см).

Селективность заключается в обеспечении такой координации между время-токовыми характеристиками последовательно расположенных выключателей, чтобы в случае повреждения отключался только выключатель, наиболее близкий к повреждению.

Предельный ток селективности Is:

если ток повреждения (КЗ) меньше тока Is, отключается только нижестоящий выключатель (D2);
если ток повреждения (КЗ) больше тока Is, отключаются оба автоматических выключателя: вышестоящий (D1) и нижестоящий (D2);

Полная или частичная селективность

Ожидаемый ток короткого замыкания в точке D2 сравнивается с предельным током селективности:

селективность считается полной, если при любой величине тока повреждения оно устраняется только выключателем D2;
селективность считается частичной, если при токах повреждения меньше значения Is отключается только выключатель D2, а если ток повреждения превышает Is, то отключаются оба выключателя (D1 и D2).

Общие правила селективности

Защита от перегрузок

Селективность при перегрузке обеспечивается, если время несрабатывания верхнего выключателя D1 превышает максимальное время отключения выключателя D2.

Данное условие реализуется, если соотношение уставок защиты от перегрузок и селективной токовой отсечки превышает 2. Предельный ток селективности Is по меньшей мере равен уставке селективной токовой отсечки вышестоящего аппарата.

Защита от коротких замыканий

Отключение вышестоящего аппарата D1 происходит с выдержкой времени ∆t.

Должны соблюдаться необходимые условия токовой селективности.
Выдержка времени ∆t вышестоящего аппарата D1 должна быть достаточна для того, чтобы нижестоящий аппарат смог устранить повреждение.

Временная селективность позволяет увеличить предельный ток селективности Is до уставки мгновенной токовой отсечки вышестоящего аппарата D1.

Селективность является полной, если выключатель D1:

относится к категории B;
значение Icw выключателя D1 = Icu.

В остальных случаях селективность полная, если уставка мгновенной токовой отсечки вышестоящего выключателя D1 превышает ожидаемый Iкз в точке, где установлен выключатель D2.

Клетки с буквой "Т" обозначают, что обеспечивается полная селективность между рассматриваемыми аппаратами.

Клетки с обозначением "Т/40" обозначают, что при использовании вышестоящего аппарата с N-исполнением обеспечивается полная селективность между рассматриваемыми аппаратами; при использовании вышестоящего аппарата с H-исполнением предельный ток селективности Is равен 40 кА.

Клетки с обозначением "Т/10" обозначают, что при использовании нижестоящего аппарата с L- исполнением обеспечивается полная селективность между рассматриваемыми аппаратами; при использовании нижестоящего аппарата с N-исполнением предельный ток селективности Is равен 10 кА.

Читайте также: