 |
Защита электродвигателей напряжением
|
|
|
|
Выше 1 кВ
Токовые защиты – отсечка или продольная дифференциальная отсечка, защита от замыкания обмотки статора на корпус и защита от перегрузки [8.9, 8.10, 8.11, 8.12] используются на всех электродвигателей (ЭД).
8.4.1.1 Токовая отсечка применяется на ЭД мощностью до 4 МВт. Токовая отсечка ЭД отстраивается от максимального пускового тока IП (рис. 8.7):
Рис. 8.7. Схема питания защищаемого электродвигателя
‑ ток срабатывания защиты
IС,З ≥ kОТС IП, (8.26)
где kОТС – коэффициент отстройки;
‑ время срабатывания защиты
tС,З = 0 .; (8.27)
‑ коэффициент чувствительности
, (8.28)
где IК1,МIN – минимальный ток КЗ в точке К1.
8.4.1.2 Продольная дифференциальная отсечка применяется на ЭД мощностью более 4 МВт.
Защита отстраивается от максимального пускового тока (рис. 8.7):
IС,З ≥ kОТС kОДН kА ε kП IН,ДВ (8.29)
где kОДН – коэффициент учитывающий однотипность трансформаторов тока, для одинаковых ТТ kОДН = 0,5; IН,ДВ – номинальный ток двигателя, kП – коэффициент пуска;
- время срабатывания защиты
tС,З = 0 .; (8.30)
‑ коэффициент чувствительности
, (8.31)
где IК1,МIN – минимальный ток КЗ в точке К1.
Защита от перегрузки
В отличие от защиты трансформатора от перегрузки данная защита срабатывает сразу на отключение:
- ток срабатывания защиты
, (8.32)
где kОТС – коэффициент отстройки, kОТС= 1,05;
‑ время срабатывания защиты выбирается больше времени максимальной токовой защиты;
|
|
|
‑ чувствительность защиты не проверяется.
Защита от понижения напряжения
При групповом запуске или самозапуске понижается напряжение на шинах, у двигателей повышается потребляемый ток, дополнительно снижается напряжение, что приводит к увеличению времени самозапуска. Для предотвращения работы двигателя при глубоком снижении напряжения предусматривается защита от понижения напряжения. Напряжение срабатывания защиты электродвигателей неответственных механизмов
, (8.33)
где kВ – коэффициент отстройки для защит минимального действия kВ > 1, kВ= 1,25; UМIN,Р – минимальное возможное напряжение в рабочем режиме, принимается равным 0,9 UНОМ.
Для электродвигателей ответственных механизмов принимается
UС,З = 0,5 × UНОМ. (8.34)
Защита от замыкания обмотки статора на корпус
Защита отстраивается от броска собственного емкостного тока IС при внешнем замыкании на землю:
IС,З ≥ kОТС kБ IС (8.35)
где kБ – коэффициент, учитывающий бросок емкостного тока присоединения в начальный момент внешнего замыкания на землю, связанный с перезарядом распределенных емкостей сети, kБ = 2 … 3 для реле РТЗ-51, kБ = 3 … 4 для реле РТЗ-50 и РТ – 40.
Собственный емкостной ток IС присоединения складывается из собственного емкостного тока кабельной линии IС,КЛЭП и собственного емкостного тока электродвигателя IС,ДВ
IС = IС,КЛЭП + IС,ДВ (8.36)
IС,КЛЭП = IС, УД l (8.37)
IС,ДВ = 2 p f 3 CДВ UФ (8.38)
где IС, УД – утроенная величина собственного емкостного тока одного километра КЛЭП, l – длина КЛЭП, UФ – фазное напряжение, f – промышленная частота, × CДВ ‑×емкость двигателя, мкФ, которая для неявнополюсных синхронных и асинхронных ЭД с короткозамкнутым ротором может быть рассчитана:
|
|
|
, (8.39)
для остальных ЭД:
, (8.40)
где SНОМ,ДВ – номинальная мощность ЭД, МВ×А; UНОМ – номинальное линейное напряжение ЭД, кВ; nНОМ – номинальная скорость вращения ЭД, об/мин.
‑ защита должна срабатывать на отключение без выдержки времени;
‑ чувствительность защиты в сетях с изолированной нейтралью не рассчитывается, но необходимо обеспечить условие для ее срабатывания:
IС S‑ IС = IС,З (8.41)
8.4.5 Схема защиты ЭД представлена на рис. 8.8 и рис. 8.9.
Рис. 8.8. Первичные цепи ЭД и вторичные цепи его защиты
переменного тока
Рис. 8.9. Цепи постоянного оперативного тока защиты ЭД
Таблица 8.3
Спецификация реле
| № | Обозначение | Наименование реле | Тип реле |
| 1 | КА1 | Токовое реле | РТ-40 |
| 2 | КА2 | Токовое реле | РТ-51 |
| 3 | КAW1, КAW2 | Дифференциальное реле | ДЗТ-11 |
| 4 | КV1 | Реле напряжения | РН-54 |
| 5 | КН1 – КН4 | Указательные реле | РУ-21 |
| 6 | KL1 | Промежуточное реле | РП-23 |
| 7 | KT1, KT2 | Реле времени | РВ-123 |
| 8 | SX1 | Накладки |
8.5 Микропроцессорные защиты (МРЗ) находят все более широкое применение. Они обычно устанавливаются на строящихся подстанциях или реконструируемых. Расчет защит (отсечек, МТЗ, защиты от перегрузки, нулевой последовательности и др) мало чем отличается от расчетов для защит, построенных на электромеханических измерительных реле. В основном это отличие заключаются в меньшем значении kОТС» 1,05 … 1,15 и в большем значении kВ» 0,9 … 0,96, благодаря чему повышается чувствительность. Чувствительность защиты может быть также повышена за счет: более точной отстройки от рабочих режимов при построении специальной характеристики срабатывания, правильной блокировки при отсутствии КЗ и т.д. Конкретные данные по коэффициентам обычно предоставлены в паспорте устройства МРЗ заводом изготовителем. МРЗ обычно являются комплекснымизащитами, т.е. защиты, которые выполняют функции нескольких защит одновременно. В связи с этим схемы включения МРЗ унифицируются (рис. 8.10). Благодаря этому значительно уменьшаются затраты на монтаж, повышается надежность РЗ, появляется возможность централизации РЗ, облегчается эксплуатация устройств РЗ за счет их однотипности.
|
|
|
8.6 Описания реле. Технические характеристики реле можно найти в [8.13, 8.14], а наладка и обслуживание устройств РЗ описана в [8.15, 8.16].
|
|
|
