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

, МВт.

Определим суммарную реактивную мощность по формуле:

((2)

где суммарная реактивная мощность, МВАр;

суммарная активная мощность, МВт;

– коэффициент мощности.

Полную мощность находим по формуле:

((3)

где полная мощность, МВа;

суммарная активная мощность, МВт;

суммарная реактивная мощность, МВАр.

Выбираем трансформатор типа ТМН-4000/35 УХЛ4

Т – трехфазный;

М – охлаждение с естественной циркуляцией воздуха и масла;

Н – регулирование напряжения под нагрузкой;

4000 – номинальная мощность;

35 – класс напряжения обмотки высшего напряжения, кВ;

УХЛ4 – климатическое исполнение, изделия для эксплуатации в районах с умеренным и холодным климатом с категорией размещения 4 (в помещениях с искусственно регулируемыми климатическими условиями).

Технические характеристики трансформатора ТМН–4000/35 УХЛ4 приводим в таблице 2.

Таблица 2 – Технические характеристики трансформатора

Напряжение обмоток		Потери, кВт		%
ВН,кВ	НН,кВ	ХХ	КЗ	Uк	Iхх
35	11	0,9	33,5	7,5	0,9

---

2. 
   Расчет и выбор уставок для токовой отсечки
   

Для определения чувствительности и выбора коммутационных аппаратов определим токи короткого замыкания энергосистемы.

Возьмем за базисную номинальную мощность трансформатора 4 МВА, базисное напряжение

Базисные токи находим по формуле:

((4)

где – базисная сила тока, кА;

– базисная мощность, МВа;

– базисное напряжение, кВ;

Базисное сопротивление трансформатора найдем по формуле:

((5)

где – напряжение короткого замыкания, в процентах;

– базисное сопротивление;

– номинальная мощность трансформатора, МВа.

Сопротивление обмоток трансформатора найдем по формуле:

((6)

где – потери холостого хода кВт.

Активное сопротивление трансформатора, приведенное к базисной мощности, находим по формуле:

	((7)

---

Определим сопротивление двигателей, работающих в генераторном режиме, по формуле:

((8)

где – относительное сверхпереходное сопротивление генератора по продольной оси полюсов, которое задается заводом изготовителем.

При отсутствии точных данных используют средние значения сверхпереходных сопротивлений:

• 
  для генераторов − 0,725;
  
• 
  для дизель-генераторов быстроходных − 0,14;
  
• 
  для дизель-генераторов тихоходных − 0,165;
  
• 
  для синхронных и асинхронных двигателей − 0,20.
  

На схеме замещения, которая показана на рисунке 1, X1 соответствует X_б трансформатора, а X2 соответствует синхронного двигателя.



Рисунок 1 – Преобразованная схема замещения

Рассчитаем ток КЗ в точке К1, от энергосистемы, по формуле:

((9)

где: – сопротивление энергосистемы.

Рассчитаем ток КЗ в точке К1, от синхронных двигателей, по формуле:

((10)

где: – сопротивление синхронного двигателя.


Результирующий ток короткого замыкания равен сумме этих токов:

---

В качестве минимального тока КЗ примем ток КЗ одного синхронного двигателя при результирующем сопротивлении 0,8 Ом:

Для оценки чувствительности используют значение двухфазного КЗ, получить это значение можно используя формулу:

((11)

тогда

Это значение в дальнейшем будем использовать в оценке чувствительности релейной защиты.

Для защиты электродвигателей от межфазных замыканий должна применяться токовая отсечка (ТО) без выдержки времени. При обоснованной необходимости использования дифференциальной защиты от междуфазных замыканий рекомендуется всегда использовать ТО в качестве резервной защиты. В нашем случае дифференциальная защита не требуется, так как коэффициент чувствительности удовлетворяет требованиям.

Отстройка ТО выполняется от двух параметров:

– броска апериодической составляющей пускового тока;

– тока несинхронного включения двигателя.

В случае расчета уставок для синхронного двигателя следует учитывать, что машина запускается в асинхронном режиме. Когда скорость вращения достигает значения близкой к синхронной – выполняют переключение обмотки возбуждения с резистора на напряжение возбуждения и двигатель втягивается в синхронизм. Бросок пускового тока определяется аналогично асинхронному электродвигателю.

В случае, если номинальный ток двигателя не приведен в паспортных данных, его можно рассчитать по формуле:

(13)

где – номинальная мощность электродвигателя, кВт;

– номинальное линейное напряжение двигателя, кВ;

– номинальный КПД. электродвигателя;

---

– номинальный коэффициент мощности электродвигателя.

Номинальный коэффициент мощности равен 0,8.

На рисунке 2 представлена пусковая характеристика электродвигателя с указанием пускового тока и броска апериодической составляющей пускового тока.

Будем считать, что процесс запуска двигателя завершен, когда пусковой ток станет равным 1,25 номинального.



Рисунок 2 – График пуска двигателя

Определим максимальный бросок пускового тока электродвигателя с учетом апериодической составляющей, по формуле:

(14)

где – коэффициент, учитывающий апериодическую составляющую пускового тока машины, принимается 1,8;

– кратность пускового тока машины (как правило, от 3 до 8).

В случае участия двигателя в самозапуске, полученный ток следует увеличить в 1,4 раза. Считаем, что двигатель в самозапуске не участвует.

Выберем ток срабатывания токовой отсечки , поскольку при таком токе трансформатор обеспечивают погрешность не более 10%, он пригоден для использования в цепях токовой отсечки.

Определим значение тока двухфазного КЗ на вводах питания электродвигателя и коэффициента чувствительности защиты при двухфазном КЗ по формулам:

	(15)
	(16)

---