Файл: Характеристики и тробования к защите синхронного электродвигателя 4.docx

где – значение тока трехфазного КЗ на вводах питания ЭД.

	(17)

Коэффициент чувствительности удовлетворяет требованиям, поэтому не нужно устанавливать продольную дифференциальную токовую защиту.

Номинальный ток синхронного двигателя , выберем трансформатор тока ТОЛ-10-11/10p-150/5 УХЛ4, соответствующий коэффициент трансформации 30.

Ток срабатывания защиты 1840 А, определим ток срабатывания реле по формуле:

(18)

где – коэффициент надежности, для микропроцессорных реле принимается равным 1,1;

– коэффициент трансформации трансформатора тока;

– ток срабатывания отсечки.

Для токовой отсечки выдержку времени принимаем равной нулю.

3. 1   2   3   4   5   6

---

Расчет уставок для защиты от перегрузки и асинхронного режима.

На синхронных электродвигателях должна предусматриваться защита от асинхронного режима, которая может быть совмещена с защитой от токов перегрузки.

В качестве защиты от перегрузки и асинхронного режима используем максимальную токовую защиту с выдержкой времени. Поскольку режим симметричный релейная защита устанавливается на ток одной фазы. При выпадении из синхронизма проходит пульсирующий ток. При перегрузке ток возрастает до 1,5 от номинального.

Рассчитаем ток срабатывания реле по формуле:

((19)

где – коэффициент надежности, для защиты, действующей на отключение, принимают равным 1,5 – 1,75;

– коэффициент возврата реле, принимают равным 0,96 для микропроцессорных реле;

коэффициент трансформации тока.

Определим коэффициент чувствительности по формуле:

((20)

где – значение тока трехфазного КЗ на вводах питания ЭД.

Коэффициент чувствительности удовлетворяет требованиям.

Ток срабатывания реле I_ср = 6,7 А

Выдержку времени установим равной 20,5 секундам.

4. Расчет уставок для защиты минимального напряжения

После отключения КЗ происходит самозапуск электродвигателей, подключенных к секции или системе шин, на которых вовремя КЗ имело место снижение напряжения. Токи самозапуска, в

---

несколько раз превышающие номинальные, проходят по питающим линиям (или трансформаторам) собственных нужд. В результате напряжение на шинах собственных нужд, а, следовательно, и на электродвигателях понижается настолько, что вращающий момент на валу электродвигателя может оказаться недостаточным для его разворота. Самозапуск электродвигателей может не произойти, если напряжение на шинах окажется ниже 55–65 % . Для того чтобы обеспечить самозапуск наиболее ответственных электродвигателей, устанавливается защита минимального напряжения, отключающая неответственные электродвигатели, отсутствие которых в течение некоторого времени не отразится на производственном процессе. При этом уменьшается суммарный ток самозапуска и повышается напряжение на шинах собственных нужд, благодаря чему обеспечивается самозапуск ответственных электродвигателей.

Защита выполняется групповыми защитами, действует с выдержкой времени на отключение части электродвигателей с таким расчетом, чтобы обеспечить самозапуск оставшихся двигателей.

Выполняется одно или двухступенчатой с помощью реле минимального напряжения.

Выдержка времени отстраивается от ТО двигателей и устанавливается в диапазоне от 0.5 до 1.5 с. Выдержка времени на отключение ответственных двигателей 10–15с.

Выбираем уставки для защиты минимального напряжения:

Напряжение срабатывания защиты установим 70% от номинального напряжения.

Выдержка времени отстраивается от технических особенностей двигателей и устанавливается в диапазоне от 0.5 до 1.5 с. Выдержка времени на отключение ответственных двигателей 10–15с.

5. 1   2   3   4   5   6

---

Выбор оборудования

Для всех устройств релейной защиты, кроме реле прямого действия необходим источник оперативного тока. Источники оперативного тока подразделяются на:

• 
  источники питания постоянного оперативного тока.
  
• 
  источники питания переменного оперативного тока.
  

Источники питания постоянного оперативного тока. Независимым источником оперативного тока являются аккумуляторные батареи.

Преимущества источников питания постоянного оперативного тока:

• 
  обеспечивается питание всех цепей подключенных устройств в любой момент времени с необходимым уровнем напряжения и тока независимо от состояния основной сети.
  
• 
  простота и надежность схем релейной защиты.
  

Недостатки источников питания постоянного оперативного тока:

• 
  высокая стоимость (экономически оправдано использование источников постоянного оперативного тока на подстанциях 110 кВ и выше с несколькими ВЛ);
  
• 
  необходимость наличия отапливаемого и вентилируемого помещения;
  
• 
  необходимость использования подзарядного устройства;
  
• 
  сложность в эксплуатации.
  

Источники переменного оперативного тока – используют энергию защищаемого объекта. При выполнении переменного оперативного питания в качестве источников служат трансформаторы тока и трансформаторы напряжения.

Преимущества источников переменного оперативного тока:

• 
  более низкая стоимость.
  
• 
  отсутствие разветвленной сети оперативного тока.
  

Недостатки источников переменного оперативного тока:

• 
  колебания выходного напряжения выше, чем для источников постоянного оперативного тока, особенно в момент короткого замыкания. для электромеханических реле это не имеет существенного значения, а для аналоговых и микроэлектронных – может привести к неправильной работе.
  
• 
  резкое снижение напряжения собственных нужд при включении выключателя на близкое короткое замыкание.
  

Выпрямленный оперативный постоянный ток применяться на подстанциях: 35/6(10) кВ, 35–220/6(10) кВ и 110–220/35/6(10) кВ. Источник этого тока – шкаф оперативного тока (далее ШОТ). Обычно ШОТ получает энергию от двух независимых вводов – трансформаторов собственных нужд (ТСН), которые преобразуют высоковольтное напряжение переменного тока в низковольтное.

---

Конструктивно ШОТ состоит из четырех основных частей: первая – зарядное устройство (ЗУ); вторая – аккумуляторная батарея (АКБ); третья – распределение электроэнергии по потребителям; четвертая – система управления. Качественная и надежная работа ШОТ в равной степени зависит от функционирования всех этих частей.

В качестве источника оперативного тока выбираем шкаф оперативного постоянного тока ШОТ-220 применяемый в системах питания постоянного тока на объектах нефтегазодобывающего комплекса, промышленных предприятиях, тяговых подстанциях железных дорог, электростанциях, трансформаторных подстанциях, распределительных пунктах для питания оперативных цепей схем релейной защиты и автоматики, электродвигателей, микропроцессорной техники, измерительных устройств и других потребителей электроэнергии, использующих постоянный ток 220 В.

Компоненты устройства:

• 
  модуль управления;
  
• 
  модули выпрямительные;
  
• 
  необслуживаемые аккумуляторы, с расчетным резервом работы до 10 лет;
  
• 
  распределительные панели с автоматическими выключателями;
  
• 
  контактор LVD обеспечивает защиту от глубокого разряда батареи.
  

Технические особенности и функциональные возможности:

• 
  резервирование N+1, гарантирует поддержание полной нагрузки при выходе из строя одного из модулей, посредством использования дополнительных;
  
• 
  система заряда аккумуляторной батареи обладает высоким коэффициентом полезного действия и стабильными параметрами зарядки аккумулятора;
  
• 
  автоматическая корректировка напряжения подзарядка в зависимости от температуры увеличивает срок службы аккумуляторных батарей и повышает КПД их работы;
  
• 
  система мониторинга обеспечивает постоянный контроль за устройством;
  
• 
  ШОТ защищен от перегрузок и коротких замыканий на вводах и на отходящих линиях;
  
• 
  низкий уровень шума;
  
• 
  адаптация под требования заказчика – установка панелей принудительной вентиляции, замена количества и номиналов выходных автоматов, изменение номинальной мощности выпрямительной системы, программирование параметров.
  

---