Файл: Все расчеты производятся в относительных базисных единицах. За базисную мощность принимается.docx

Для синхронных ЭД на напряжение более 1000 В в проекте рассчитывают следующие защиты:

а) от междуфазных КЗ (ТО);

б) от перегрузки (МТЗ);

в) от замыкания фазы на землю (ТО или МТЗ);

г) от понижения напряжения.

Защита от междуфазных КЗ.

Токовая отсечка (ТО) электродвигателей мощностью до 2000 кВт выполняется по однорелейной схеме на реле прямого действия, встроенной в привод выключателя, либо на токовых реле косвенного действия (РТ-40, РТ-82, РТ-84). Для защиты двигателя при междуфазных коротких замыканиях в обмотке статора принимаем токовую отсечку с использованием токовых реле типа РТ-40. Токовую отсечку отстраиваем от пускового тока двигателей.

Ток срабатывания защиты:

,

где

– коэффициент отстройки, значение которого для реле типа РТ-40, действующих через промежуточное реле с временем срабатывания 0,04-0,06 с, принимается 1,8;

Ток срабатывания реле:

где

– коэффициент схемы, равный

для схемы однорелейной токовой отсечки электродвигателя;

– коэффициент трансформации трансформатора тока.

Пусковой ток синхронного двигателя:

При выборе трансформатора тока (ТТ) должно учитываться условие:

Выбирается трансформатор тока ТПЛ-10, k_I = 75/5.

Выбирается реле тока РТ-40/200. Уставка реле I_уст. =

А.

Коэффициент чувствительности защиты определяется по формуле:

где

– ток двухфазного короткого замыкания на выводах электродвигателя (К4).

Защита удовлетворяет требованию чувствительности.

Защита от перегрузки.

Для защиты двигателя при перегрузке принимаем максимальную токовую защиту (МТЗ) с использованием токового реле РТ-40, включенного на разность токов двух фаз. Ток срабатывания защиты и реле найдем по формулам:

где

– коэффициент возврата для реле РТ-40.

Выбираем для защиты токовое реле РТ-40/50 (уставка 29 А).

Согласование времени действия защиты при перегрузке со временем самозапуска двигателя производим по выражению

где

– допустимое и фактическое время разгона двигателя при самозапуске соответственно;

– допустимое время действия защиты при перегрузке.

Принимается

.

Выбирается реле времени ЭВ-245 с уставкой, равной 15 с.

Защита при перегрузке одновременно является защитой при асинхронном ходе.

Защита от замыканий обмотки статора на землю.

Рассчитаем емкостной ток:

где С_Д – емкость двигателя, определяемая по формуле:

где

– коэффициент, учитывающий класс изоляции (

для изоляции класса Б при t=25° С);

– номинальная мощность двигателя;

– частота вращения двигателя.

Таким образом:

Рассчитаем ток срабатывания защиты:

где

– коэффициент отстройки,

;

– коэффициент, учитывающий бросок емкостного тока двигателя при внешних перемежающихся замыканиях на землю (принимается

).

Выбираем для защиты ТТ ТЗЛМ и токовое реле РТ-40/0,2 (уставка 0,17А).

Защита при понижении или исчезновении напряжения.

В общем случае защита выполняется двухступенчатой. Первая ступень предназначена для облегчения самозапуска ответственных электродвигателей, она отключает электродвигатели неответственных механизмов. Напряжение срабатывания первой ступени устанавливается примерно равным

, а выдержка времени принимается на ступень селективности больше времени действия быстродействующих защит от многофазных КЗ. Вторая ступень защиты отключает часть электродвигателей ответственных механизмов, самозапуск которых не допустим по условиям техники безопасности или из-за особенностей технологического процесса. Напряжение срабатывания второй ступени не превышает

, а выдержка времени принимается 10-15 с.

Отключение электродвигателей при исчезновении напряжения обеспечивается установкой реле минимального напряжения.

Для питания реле минимального напряжения используется ТН, которые установлены в распределительных пунктах (РП) для контроля и учета электроэнергии. Считается, что в РП установлены трансформаторы напряжения НТМИ-6-66. (трансформатор напряжения, трёхфазный, масляный с дополнительной вторичной обмоткой для контроля изоляции сети, для измерительных целей).

Напряжение срабатывания реле принимается 70%