Как изменятся токи цепи если перегорит предохранитель

Действия электротехнического персонала при перегорании высоковольтного предохранителя трансформатора

Трансформаторы напряжения – это неотъемлемые элементы оборудования распределительных устройств высоковольтных подстанций. Данные элементы служат для понижения высокого напряжения до приемлемого (безопасного) значения, которое подводится к различным защитным устройствам, элементам автоматики, измерительным приборам, а также приборам учета потребляемой электрической энергии.

Для защиты трансформаторов напряжения 6-35 кВ в первичной схеме используются высоковольтные предохранители. Предохранители осуществляют защиту трансформаторов напряжения от повреждения в случае их работы в ненормальном режиме — при однофазном замыкании на землю, при возникновении в сети феррорезонансных явлений или в случае наличия короткого замыкания в первичной обмотке трансформатора напряжения.

К чему может привести перегорание предохранителя?

Перегорание высоковольтного предохранителя, который установлен на вводах первичной обмотки трансформатора напряжения, приводит к искажению показаний выходного (вторичного) напряжения, что в свою очередь может повлечь за собой некорректную работу тех устройств, к которым подключены данные цепи напряжения.

Например, может не сработать защита минимального напряжения и соответственно не будет запитана обесточенная система шин путем срабатывания автоматического включения резерва. Или же, если это прибор учета, то возможна его полная или частичная неработоспособность (высокая погрешность в измерениях). Также возможна некорректная работа максимально токовой защиты с вольтметровой блокировкой, которая может сработать в случае включения потребителей с большими пусковыми токами (будет отсутствовать блокировка защиты по напряжению).

Поэтому своевременное обнаружение и замена перегоревшего предохранителя является первостепенной задачей.

Каким образом определить, что перегорел предохранитель трансформатора напряжения?

Во-первых, по работе защитных устройств. Как правило, в случае наличия перекоса фазных напряжений, защитные устройства сигнализируют о наличии замыкания на землю.

В данном случае необходимо определить причину возникновения данного перекоса – наличию замыкания на землю или же ложных показаний, которые могут наблюдаться в случае перегорания высоковольтного предохранителя того трансформатора напряжения, по которому фиксируется перекос фазных напряжений.

Во-первых, обращают внимание на величину показаний. Как правило, при наличии замыкания на землю в сети фазные напряжения изменяются пропорционально. Если показания одной фазы равны нулю (полная металлическая земля), то напряжения на двух других фазах вырастут до линейного. Если одна фаза показывает меньшее напряжение (замыкание на землю через сопротивление), то на двух других фазах напряжение пропорционально увеличится. При возникновении замыкания на землю линейные напряжения остаются неизменными.

В случае перегорания высоковольтного предохранителя возникает незначительный перекос фазных напряжений. При этом показания двух фаз, на которых предохранители исправны, как правило, остаются неизменными, а на фазе с перегоревшим предохранителем показания уменьшаться на некоторое значение. Также возможно незначительное отклонение фазных напряжений всех фаз, в том числе, где предохранители находятся в целостном состоянии.

Кроме того, при перегорании предохранителя возникает перекос линейных напряжений. Изменяются значения линейного напряжения между фазами с перегоревшим и целостным предохранителем. Например, перегорел предохранитель по фазе «В». Помимо уменьшения фазного напряжения по данной фазе, будет наблюдаться некоторое снижение линейных напряжений между данной фазой и двумя здоровыми, то есть «АВ» и «ВС». При этом напряжение «СА» останется неизменным.

Показания киловольтметров контроля изоляции могут также изменяться в зависимости от величины и симметричности нагрузки отходящих потребительских линий.

Очень часто перегорание предохранителей по причине незначительного перекоса напряжений не фиксируется защитными устройствами. Это касается защитных устройств электромеханического типа (старого образца). Современные микропроцессорные терминалы защит оборудования способны фиксировать все незначительные изменения электрических величин.

Показания киловольтметров контроля изоляции могут также изменяться в зависимости от величины и симметричности нагрузки отходящих потребительских линий. То есть необходимо обратить внимание на симметричность нагрузки отходящих потребительских линий распределительного устройства.

Если фактически замыкание на землю в электрической сети отсутствует, нагрузка симметричная, то необходимо убедиться в том, что предохранитель трансформатора напряжения действительно перегорел. Для этого секция, на трансформаторе напряжения которой фиксируется перекос фазных напряжений, запитывается от другой секции, на которой не наблюдается отклонений в напряжении. То есть включается секционный выключатель и отключается вводной выключатель, который питает секцию с перегоревшим предохранителем.

Если после электрического соединения двух секций перекос фаз также фиксируется и на втором трансформаторе напряжения, который изначально, до подключения другой секции, не фиксировал отклонений, то причина заключается в наличии неисправностей в электрической сети, а предохранитель является исправным.

Если же фазные напряжения второго трансформатора напряжения остаются неизменными, то соответственно нарушений в электрической сети нет, а причиной наличия перекоса фаз на первом трансформаторе напряжения является перегорание предохранителя.

Следует отметить, что причиной наличия отклонений от нормальных значений, также может являться возникновение феррорезонансных явлений в электрической сети. В этом случае может наблюдаться увеличения всех фазных напряжений до линейного. Как правило, при изменении емкостной или индуктивной составляющей нагрузки электрической сети, значения напряжений нормализуются (подключение или отключение силового трансформатора, линии электропередач).

Замена поврежденного высоковольтного предохранителя трансформатора напряжения 6, 10, 35 кВ

Для того чтобы произвести замену перегоревшего предохранителя, необходимо в первую очередь обесточить трансформатор напряжения и принять меры, препятствующие случайной подаче напряжения. Если это трансформатор напряжения 6 (10) кВ распределительного устройства КРУ, то для обеспечения безопасности при выполнении работ по замене предохранителя, необходимо выкатить тележку трансформатора напряжения на ремонтную площадку.

Если это ячейка типа КСО, то для замены предохранителей напряжения необходимо воспользоваться изолирующими клещами в паре с дополнительными средствами защиты, которые следует применять в соответствии с правилами эксплуатации электроустановок (диэлектрические перчатки, защитные очки, защитная каска, диэлектрический коврик или изолирующая подставка и др.)

Для замены предохранителей трансформаторов напряжения 35 кВ необходимо произвести отключение трансформатора напряжения с двух сторон. По первичной схеме – отключением разъединителя, по вторичной схеме – отключением автоматических выключателей и снятием крышек испытательных блоков или снятия низковольтных предохранителей.

Основная цель – создание видимого разрыва с обеих сторон выводимого в ремонт трансформатора напряжения. Также для предотвращения случайной подачи напряжения необходимо заземлить трансформатор напряжения путем включения стационарных заземляющих устройств или установки переносных защитных заземлений.

Во всех случаях для трансформаторов напряжения 6-35 кВ перед их выводом в ремонт необходимо переключить цепи напряжения устройств на оставшийся в работе трансформатор напряжения другой системы (секции) шин. Как правило, для каждого из устройств предусматриваются переключающие устройства выбора цепей напряжения.

Если по той или иной причине устройства или приборы учета не могут быть переключены от другого трансформатора напряжения, то они должны быть выведены из работы, приняты меры для корректного учета потребляемой электрической энергии (для приборов учета) непосредственно перед выводом в ремонт трансформатора напряжения.

При замене перегоревших предохранителей следует произвести проверку целостности предохранителей всех фаз, так как возможно одновременное перегорание нескольких предохранителей. Также следует отметить, что каждый из типов предохранителей имеют свое сопротивление. Как правило, предохранители ТН 6(10) кВ имеют низкое сопротивление и их целостность можно проверить путем традиционной прозвонки.

Предохранители ТН-35 кВ имеют сопротивление 140-160 Ом и соответственно их не получится проверить путем обычной прозвонки, их целостность определяется исключительно измерением сопротивления и сверкой с допустимыми значениями. Поэтому очень часто делают ошибочный вывод о том, что предохранители 35 кВ неисправны, так как не прозваниваются традиционным способом проверки на целостность.

После замены предохранителя осуществляется ввод в работу трансформатора напряжения. Перевод цепей напряжения приборов учета и устройств релейной защиты и автоматики осуществляется после проверки линейных и фазных напряжений вводимого в работу трансформатора напряжения. В случае нормализации показаний осуществляется перевод цепей напряжения, которые в нормальном режиме питались от вводимого в работу ТН.

Телеграмм канал для тех, кто каждый день хочет узнавать новое и интересное: Школа для электрика

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

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Включение потребителей звездой с нейтральным проводом

Применение в схеме «звезда» нейтрального провода устраняет недостаток, присущий схеме «звезда» без нейтрального провода. Нейтральный провод выравнивает потенциалы между нейтральной точкой источника N и нейтральной точкой приемника п. Если без нейтрального провода три вектора фазных токов Г_А, 1_В, 1с при симметричной нагрузке образуют симметричную звезду, а при несимметричной нагрузке эти векторы так изменяют свое расположение на векторной диаграмме, что их геометрическая сумма остается равной нулю, то при наличии нейтрального провода последний как бы берет на себя всю тяжесть искажения и по нему протекает ток небаланса I_N. Теперь, согласно первому закону Кирхгофа, в нейтральной точке п нулю будет равна геометрическая сумма четырех токов:

Фазные токи 1_А, 1_В, 1_С сохраняют между собой угол 120°, следовательно, нейтральная точка п остается на месте, совпадая с нейтральной точкой N источника. Фазные напряжения U_A, U_B и U_c у потребителя, как напряжения между точкой п и соответствующими вершинами а, b и с треугольника линейных напряжений, останутся одинаковыми и равными:

Таким образом, назначение нейтрального провода заключается в поддержании неизменными фазных напряжений при любых нагрузках фаз.

Поэтому несимметричная нагрузка при включении звездой осуществляется обязательно четырьмя проводами.

В случае обрыва нейтрального провода при несимметричной нагрузке, как было рассмотрено ранее, происходит перераспределение или, как говорят, перескок фазных напряжений, т. е. на фазе с меньшей нагрузкой действует повышение напряжения, а на фазах с большей нагрузкой — понижение. Повышение напряжения опасно для изоляции и может вызвать перегрев (или перегорание) приемников. Понижение напряжения на фазах приведет к тому, что они не получат расчетной мощности. В связи с этим для большей надежности работы нейтрального провода в нем не ставят ни выключателей, ни предохранителей.

Пример 3.5. В электрической цепи (рис. 3.20) R_B = R_c = 2R_A. Как изменятся токи, если перегорит предохранитель Пр1?

Решение. При наличии нейтрального провода фазные напряжения остаются неизменными, следовательно, токи 1_В и 1_С не изменяются, а ток вследствие перегорания предохранителя Пр1 будет равен нулю. До перегорания предохранителя фазные токи

Ток в нейтральном проводе I_N , как видно из диаграммы токов (рис. 3.21),

После перегорания предохранителя Пр 1(рис. 3.22): I_N = 1_в = Щ/1Я_А.

Рис. 3.20. Включение нагрузки звездой с нейтральным проводом

Рис. 3.21. Диаграмма токов

Рис. 3.22. Диаграмма токов при перегорании Пр1

Таким образом, ток в нейтральном проводе не изменится.

Пример 3.6. В электрической цепи (рис. 3.20) 1_А = 10 А; 1_В = 5 А; 1_С — 6 А. Определить ток в нейтральном проводе. Построить векторную диаграмму токов.

Решение. Совместим вектор тока 1_А с осью мнимых чисел комплексной плоскости: i_A = I_Ae j90 =j 10 А. Тогда

Ток в нейтральном проводе:

Действующее значение этого тока:

Рис. 3.23. Векторная диаграмма токов

Векторная диаграмма токов показана на рис. 3.23.

Теория цепей постоянного и переменного тока от Victron (часть 3). Предохранители, выключатели.

4.4 Предохранители и автоматические выключатели

Предохранитель — это устройство электрической безопасности. Он защищает электрическую цепь от черезмерных токов.

Предохранитель размещается в кабеле питания к электрическому устройству. Как только ток протекает через предохранитель, превышающий его номинальное значение, в течение определенного времени, предохранитель перегорает. После того, как предохранитель перегорел, ток больше не будет течь в цепь.

Ситуация с током выше ожидаемого может возникнуть в случае неисправности электрического устройства или короткого замыкания в электрической цепи.

Предохранитель защищает от:

• Сильной перегрузки — когда в системе протекает больше тока, чем рассчитано.

• Короткое замыкание — когда один проводник случайно соприкасается с другим проводником.

Как работает предохранитель?

Есть 3 типа предохранителей:

Традиционно, плавкий предохранитель содержит провод или полосу металла, которая плавится, как только через предохранитель проходит неприемлемо высокий ток. Когда провод в плавком предохранителе расплавился, электрическая цепь будет разорвана и ток больше не будет течь в цепи.

После того, как предохранитель «перегорел», его необходимо заменить новым предохранителем, чтобы снова включить цепь. Эти предохранители одноразовые. После того, как они взорвались, они не могут быть восстановлены. Их нужно заменить на новый.

Другим типом предохранителя является автоматический предохранитель, часто называемый автоматическим выключателем или миниатюрным автоматическим выключателем (CB или MCB). Эти устройства прерывают цепь при обнаружении высокого тока. Иногда они переподключаются после того, как прошел сильный ток, или их необходимо сбросить вручную. Их не нужно заменять, как традиционные предохранители.

Существует два способа работы этих предохранителей: термический, магнитный или их комбинация.

Тепловой выключатель содержит биметаллическую полосу, которая нагревается при протекании тока. Он нагревается при нагревании и тем самым нарушает путь тока. Магнитный выключатель содержит электромагнит, чувствительный к большому току. Когда протекает большой ток, электромагнит создает магнитную силу, которая прерывает цепь.

Расположение предохранителей постоянного тока

Каждый потребитель, который подключается к аккумулятору, должен быть предохранен. Предохранитель размещен в положительном кабеле. У каждого отдельного потребителя должен быть свой предохранитель. Независимо от того, насколько велика или мала номинальная мощность оборудования. Батареи могут потенциально создавать очень большие токи, которые могут стать причиной пожара. Цепь постоянного тока обычно содержит основной предохранитель батареи, после чего она разветвляется на отдельных потребителей. У каждого потребителя есть индивидуальный предохранитель.

Расположение автоматических выключателей переменного тока

Автоматические выключатели расположены вблизи точки входа в сеть общего пользования и / или генератора в распределительный щит. Выключатель переменного тока находится в проводнике под напряжением или как в проводнике под напряжением, так и в нейтрали. Используются одно- или двухполюсные автоматические выключатели.

Обычно на один источник переменного тока устанавливается один главный автоматический выключатель, после чего источник разветвляется на множество групп. Каждая группа содержит автоматический выключатель, защищающий группу потребителей переменного тока.

Расположение автоматических выключателей фотоэлектрической батареи.

Между фотоэлектрической батареей и солнечным зарядным устройством должен быть установлен предохранитель. Пожалуйста, свяжитесь с местными властями, правила для каждого приложения и страны могут отличаться.

Держатели предохранителей

Предохранители должны быть помещены в держатели предохранителей. Держатель предохранителя надежно удерживает предохранитель на месте. И в некоторых случаях они также обеспечивают электрическую изоляцию. Автоматические выключатели обычно монтируются на DIN-рейку. Предохранители и автоматические выключатели обычно расположены в распределительной плате, предпочтительно внутри корпуса.

Номинал предохранителя и как правильно выбрать предохранитель

При выборе предохранителя существует 4 критерия выбора

Важно выбрать правильный предохранитель, который будет соответствовать цепи и потребляемой мощности оборудования в этой цепи. Номинальная мощность предохранителя указана на предохранителе или может быть найдена в техническом описании или его характеристиках.

Номинальный ток

Если в цепи есть только один потребитель, предохранитель должен соответствовать текущему номинальному току этого потребителя или текущему номинальному напряжению кабеля, в зависимости от того, какой из них является самым низким.

Если в цепи несколько потребителей, то предохранитель должен соответствовать номинальному току кабеля в цепи.

Номинальное напяжение

Номинальное напряжение предохранителя должно быть равно или превышать ожидаемое максимальное напряжение в системе. Предохранитель должен быть специально рассчитан на требуемый тип постоянного и / или переменного тока. Большинство предохранителей постоянного тока подходят для 12 и 24 В, но они не обязательно подходят для 48 В и выше. Обратите внимание, что не все предохранители или автоматические выключатели могут использоваться как в цепях переменного, так и постоянного тока. Если предохранитель может использоваться как для переменного, так и для постоянного тока, напряжение для переменного тока часто оценивается выше, чем номинальное напряжение постоянного тока.

Также следите за тем, чтобы автоматические выключатели не были однонаправленными, так как для постоянного тока важно, каким образом они подключены к цепи.

Скорость

Скорость предохранителя — это время, необходимое для его срабатывания при возникновении тока повреждения. Это зависит от материала предохранителя, его механизма, тока и температуры.

Существуют медленные и быстроплавкие плавкие предохранители

• Медленные плавкие предохранители обычно используются в приложениях постоянного тока, которые можно найти в автомобильных и морских цепях. Эти схемы содержат потребителей с высоким пусковым током, таких как двигатели, или устройства с конденсаторами, такими как инвертор. Медленный плавкий предохранитель выдерживает высокий кратковременный начальный ток, позволяя запустить двигатель.

• Быстрые плавкие предохранители используются в приложениях переменного тока. Потребители переменного тока часто чувствительны к изменениям в токе, поэтому им нужен предохранитель, который может быстро реагировать, чтобы защитить потребителя. Но в некоторых случаях потребитель переменного тока может иметь высокий пусковой ток, это оборудование с электромоторами, такими как холодильники, кондиционеры и компрессоры. В этих приложениях потребуется более медленный предохранитель.

Диапазон скоростей плавкого предохранителя:

• FF Очень быстрое действие (Flink Flink).

• F Быстродействующий (моргание).

• M Medium Acting (Mitteltrage)

. • T Медленное действие (Trage).

• TT очень медленно действует (Trage Trage).

Маркировка предохранителей

Предохранитель содержит маркировку относительно его номинальных характеристик. Но информация может отсутствовать. Тогда хорошим источником, чтобы узнать больше, являются характеристики предохранителей. Их можно легко найти в Интернете или у вашего поставщика предохранителей.

В электрической цепи Rb = Rc = Ra. Как изменятся токи, если перегорит предохранитель П1

3
Ток на нагрузке неизменный. Ток в общей цепи параллельного соединения нагрузок суммируется, Если в параллельной цепи отключается часть нагрузки, общая нагрузка уменьшается.
Проведём эксперимент.
Включаем в розетку пылесос и утюг и смотрим на диск счётчика. Он крутится быстро. Выключаем утюг и смотрим на диск счётчика, потом пытаемся вывести зависимость и сделать вывод.

Похожие вопросы