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

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Электродвигатель — это электрическая машина, которая преобразует электрическую энергию в механическую.

Синхронный электродвигатель — это электродвигатель переменного тока, в котором, в установившемся состоянии, вращение вала синхронизировано с частотой питающего тока, а период вращения в точности равен целому числу циклов переменного тока.

Релейная защита – это совокупность устройств и вспомогательных элементов, предназначенных, в случае повреждения и опасно-ненормальных условиях работы объекта электроэнергетической системы, отключить его воздействием на выключатель или действием на сигнал.

В соответствии с Правилами устройства электроустановок и руководящими указаниями по релейной защите, на электродвигателях должна предусматриваться защита от многофазных и однофазных замыканий на землю, защита от токов перегрузки и защита минимального напряжения. На синхронных электродвигателях должна, кроме того, предусматриваться защита от асинхронного режима, которая может быть совмещена с защитой от токов перегрузки.

Актуальность заключается в том, что релейная защита является основным видом электрической автоматики, без которой невозможна нормальная работа современных электроэнергетических систем. Применение двигателей широко и разнообразно как в промышленном, так и в домашнем хозяйстве. В домашнем хозяйстве электрические двигатели установлены в стиральной машине, соковыжималке, холодильнике, электробритвах, кухонном комбайне. В промышленности электродвигатели используются в вентиляторах, воздуходувках, станках, бытовой технике, электроинструментах, дисководах и в насосных агрегатах. 

---

В курсовом проекте рассмотрена тема «Расчет параметров и выбор типа релейной защиты электродвигателя марки СДСЗ-1600-10-500 УХЛ4 напряжением выше 1 кВ»

Цель: рассчитать параметры и выбрать тип релейной защиты электродвигателя марки СДСЗ-1600-10-500 УХЛ4 напряжением выше 1 кВ, с учетом защиты от многофазных и однофазных замыканий на землю, защита от токов перегрузки, защита от асинхронного режима и защита минимального напряжения.

Объектом исследования является электродвигатель марки СДСЗ-1600-10-500 УХЛ4 напряжением выше 1 кВ.

Предмет исследования является расчет параметров и выбор типа релейной защиты электродвигателя марки СДСЗ-1600-10-500 УХЛ4 напряжением выше 1 кВ.

Для достижения поставленной цели определим задачи:

• 
  привести общие сведения о синхронных электродвигателях с учетом номинальных параметров, видах и области применения. Также рассматривается понятие и виды релейной защиты синхронных электродвигателей марки СДСЗ-1600-10-500 УХЛ4 напряжением выше 1 кВ.
  
• 
  произвести расчеты для выбора релейной защиты электродвигателя марки СДСЗ-1600-10-500 УХЛ4 напряжением выше 1 кВ;
  
• 
  выбрать релейную защиту для электродвигателя марки СДСЗ-1600-10-500 УХЛ4 напряжением выше 1 кВ;
  

По структуре курсовой проект состоит из введения, двух глав и заключения.

В первой главе будут приведены общие сведения о синхронных электродвигателях с учетом номинальных параметров, видах и области применения. Также рассматривается понятие и виды релейной защиты синхронных электродвигателей.

Во второй главе производятся расчеты токов короткого замыкания и перегрузов для дальнейших расчетов параметров и выбора устройств релейной защиты.

Теоретическая значимость курсового проекта состоит в том, что данный курсовой проект в дальнейшем может быть использован в качестве методический рекомендаций для расчетов релейной защиты синхронных электродвигателей.

Практическая значимость курсового проекта заключается в том, что он может быть реализован на практике.

---

Глава 1. ХАРАКТЕРИСТИКи и тробования к защите синхронного ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

1. Назначение и область применения электродвигателей

Электродвигатель – это электрическая машина, которая преобразует электрическую энергию в механическую. Большинство электродвигателей работают за счет взаимодействия магнитного поля двигателя и электрического тока в проволочной обмотке, создавая силу в виде крутящего момента, приложенного к валу двигателя.

Различают асинхронные и синхронные электродвигатели.

Асинхронный электродвигатель – электрический двигатель переменного тока, частота вращения ротора которого не равна частоте вращения магнитного поля, создаваемого током обмотки статора. Основа работы электродвигателя – преобразование электрической энергии в механическую.

Предмет исследования в данной работе является расчет параметров и выбор типа релейной защиты синхронного электродвигателя марки СДСЗ-1600-10-500 УХЛ4 напряжением выше 1 кВ.

Синхронные электродвигатели применяются в основном в приводах большой мощности. Мощность их достигает нескольких десятков мегаватт. На тепловых станциях, металлургических заводах, шахтах, холодильниках, данные двигатели приводят в движение насосы, и другие механизмы, работающие с неизменной скоростью. Синхронные электродвигатели могут работать с различной реактивной мощностью. Таким образом, эти электродвигатели позволяют улучшить коэффициент мощности предприятия.

Синхронные электродвигатели типа СДН, СДНЗ, СДСЗ предназначены для привода механизмов не требую­щих регулирования частоты вращения. Электродвигатели предназначены для работы от сети переменного тока частотой 50 Гц и напряжением 6000 В, 10000 В или 11000 В.

2. Основные требования к защите синхронных электродвигателей

Меры по обеспечению надежности питания должны выбираться в соответствии с требованиями ПУЭ в зависимости от категории ответственности электроприемников.

На электродвигателях должна предусматриваться защита от многофазных замыканий и в случаях, оговоренных ниже, защита от однофазных замыканий на землю защита от токов перегрузки и защита минимального напряжения. На синхронных электродвигателях должна, кроме того, предусматриваться защита от асинхронного режима, которая может быть совмещена с защитой от токов перегрузки. Защита электродвигателей с изменяемой частотой вращения должна выполняться для каждой частоты вращения в виде отдельного комплекта, действующего на свой выключатель.

---

На электродвигателях, имеющих принудительную смазку подшипников, следует устанавливать защиту, действующую на сигнал и отключение электродвигателя при повышении температуры или прекращения действия смазки. На электродвигателях, имеющих принудительную вентиляцию, следует устанавливать защиту, действующую на сигнал и отключение электродвигателя при повышении температуры или прекращении действия вентиляции. Электродвигатели с водяным охлаждением обмоток и активной стали статора, а также с встроенными воздухоохладителями, охлаждаемыми водой, должны иметь защиту, действующую на сигнал при уменьшении потока воды ниже заданного значения и на отключение электродвигателя при его прекращении. Кроме того, должна быть предусмотрена сигнализация, действующая при появлении воды в корпусе электродвигателя.

Для защиты электродвигателей от многофазных замыканий в случаях, когда не применяются предохранители, должна предусматриваться:

1. Токовая однорелейная отсечка без выдержки времени, отстроенная от пусковых токов при выведенных пусковых устройствах, с реле прямого или косвенного действия, включенным на разность токов двух фаз, – для электродвигателей мощностью менее 2 МВт.

2. Токовая двухрелейная отсечка без выдержки времени, отстроенная от пусковых токов при выведенных пусковых устройствах, с реле прямого или косвенного действия - для электродвигателей мощностью 2 МВт и более, имеющих действующую на отключение защиту от однофазных замыканий на землю, а также для электродвигателей мощностью менее 2 МВт, когда защита не удовлетворяет требованиям чувствительности или когда двухрелейная отсечка оказывается целесообразной по исполнению комплектной защиты или применяемого привода с реле прямого действия.

При отсутствии защиты от однофазных замыканий на землю токовая отсечка электродвигателей мощностью 2 МВт и более должна выполняться трехрелейной с тремя трансформаторами тока. Допускается защита в двухфазном исполнении с дополнением защиты от двойных замыканий на землю, выполненная с помощью трансформатора тока нулевой последовательности и токового реле.

3. Продольная дифференциальная токовая защита – для электродвигателей мощностью 5 МВт и более, а также менее 5 МВт, если установка токовых отсечек по требованиям ПУЭ не обеспечивает выполнения требований чувствительности; продольная дифференциальная защита электродвигателей при наличии на них защиты от замыканий на землю должна иметь двухфазное исполнение, а при отсутствии этой защиты - трехфазное, с тремя трансформаторами тока. Допускается защита в двухфазном исполнении с дополнением защиты от двойных замыканий на землю, выполненной с помощью трансформатора тока нулевой последовательности и токового реле.

---

Для электродвигателей мощностью 5 МВт и более, выполненных без шести выводов обмотки статора, должна предусматриваться токовая отсечка.

Для блоков трансформатор (автотрансформатор) – электродвигатель должна предусматриваться общая защита от многофазных замыканий:

1. Токовая отсечка без выдержки времени, отстроенная от пусковых токов при выведенных пусковых устройствах – для электродвигателей мощностью до 2 МВт. При схеме соединения обмоток трансформатора звезда - треугольник отсечка выполняется из трех токовых реле: двух включенных на фазные токи и одного включенного на сумму этих токов. При невозможности установки трех реле (например, при ограниченном числе реле прямого действия) допускается схема с двумя реле, включенными на соединенные треугольником вторичные обмотки трех трансформаторов тока.

2. Дифференциальная отсечка в двухрелейном исполнении, отстроенная от бросков тока намагничивания трансформатора, – для электродвигателей мощностью более 2 МВт, а также 2 МВт и менее, если защита по требованиям ПУЭ не удовлетворяет требованиям чувствительности при междуфазном КЗ на выводах электродвигателя.

3. Продольная дифференциальная токовая защита в двухрелейном исполнении с промежуточными насыщающимися трансформаторами тока – для электродвигателей мощностью более 5 МВт, а также 5 МВт и менее, если установка отсечек по требованиям ПУЭ не удовлетворяет требованиям чувствительности.

Оценка чувствительности должна производиться в соответствии с требованиями ПУЭ при КЗ на выводах электродвигателя. Защита должна действовать на отключение выключателя блока, а у синхронных электродвигателей – также на устройство АГП, если оно предусмотрено.

Защита электродвигателей мощностью до 2 МВт от однофазных замыканий на землю при отсутствии компенсации должна предусматриваться при токах замыкания на землю 10 А и более, а при наличии компенсации – если остаточный ток в нормальных условиях превышает это значение. Ток срабатывания защит электродвигателей от замыканий на землю должен быть не более: для электродвигателей мощностью до 2 МВт 10 А и для электродвигателей мощностью более 2 МВт 5 А. Рекомендуются меньшие токи срабатывания, если это не усложняет выполнения защиты. Защиту следует выполнять без выдержки времени (за исключением электродвигателей, для которых требуется замедление защиты по условию отстройки от переходных процессов) с использованием

---