Курсовая. Релейная защита и автоматика в системах электроснабжения
 Скачать 0.73 Mb.
|
|
4 Методические указания к расчету защит асинхронных и синхронных электродвигателей выше 1000 В 4.1 Токовая отсечка Для защиты электродвигателей мощностью до 5000 кВт от междуфазных КЗ применяется токовая отсечка (ТО). Первичный ток срабатывания защиты ТО выбирается из условия отстройки от периодической составляющей пусковых токов. Iсз = КотсI пуск (4.1) где Iпуск берется по техническим данным приложения Г, таблица Г.1; Котс=1,4-1,5 при выполнении ТО с реле РТ-40 для асинхронных двигателей; Котс=1,6-1,8 для синхронных двигателей. Крупные электродвигатели (Р5000кВт) оборудуются продольной дифференциальной защитой (ДЗ). Для защиты электродвигателей от однофазных замыканий на землю предусматривается токовая защита нулевой последовательности с первичным током срабатывания: Iсз10А для Р2000кВт и Iсз5А для Р2000кВт. Дополнительно применяют схему контроля изоляции. 4.2 Защита от замыканий на землю в обмотке статора Установка защиты электродвигателей от однофазных замыканий на землю считается обязательной при токе замыкания на землю 5А и более. Защита от замыканий на землю действует на отключение электродвигателя от сети, а у синхронных электродвигателей - на автоматическое гашение поля, если оно предусмотрено. Типы защиты – токовая защита нулевой последовательности с реле типа РТЗ-51 или токовая направленная защита нулевой последовательности типа ЗЗП-1. Для защиты от двойных замыканий на землю – однорелейная, с реле типа РТ-40, токовая отсечка нулевой последовательности. Для подключения защиты типа ЗЗП-1, а также для защиты с реле типа РТЗ-51 при числе кабелей, соединяющих электродвигатель с распределительным устройством, не превышающим пяти, применяются трансформаторы тока нулевой последовательности (ТАN) типов ТЗ, ТЗЛ, ТЗЛМ. Уставки срабатывания реле тока защит от замыканий на землю рассчитываются в первичных токах. Ток срабатывания защиты с реле типа РТЗ-51 определяются из условия ее надежной отстройки от броска собственного ёмкостного тока, проходящего в месте установки защиты на внешнем перемещающемся замыкании на землю: Iс.з. Iс.з.,расч.=КотсКбIс (4.2) где Котс – коэффициент отстройки (Котс=1,2); Кб – коэффициент, учитывающий бросок собственного ёмкостного тока (Кб=2,5); Ic – собственный ёмкостной ток присоединения самого электродвигателя Iсд и линии, соединяющей его с распределительным устройством и входящей в зону действия защиты Iсд: Ic=Iсд+Iсл (4.3) При номинальной мощности электродвигателей, не превышающей 2,5–3 МВт, значением Iсд в (4.3) можно пренебречь. Собственный емкостный ток кабельной линии, входящей в зону защиты, определяется по формуле: Iсл=Iсоlm (4.4) где Iсо – значение собственного ёмкостного тока 1км кабеля (таблица Б.2); l– длина линии, км; m – число кабелей в линии. Если значение Ic.з,расч, определенное по (4.2), оказывается меньше минимального тока срабатывания из таблицы приложения Б, то ток срабатывания защиты принимается равным указанному в приложении Б, (таблица Б.1). Во всех других случаях: Ic.з,расч I c.з<5А. (4.5) 4.3 Максимальная токовая защита от перегрузок и асинхронного режима (для СД) Ток срабатывания МТЗ от перегрузки устанавливается из условий отстройки от номинального тока электродвигателя (4.6)  где Котс=1,05; Квоз=0,85 для реле РТ-40, РТ-80. Выдержка времени защиты должна быть больше времени пуска (самозапуска) электродвигателей. Защита от асинхронного режима устанавливается на всех СД и совмещается с МТЗ от перегрузок. 4.4 Защита от понижения напряжения Необходимо дать обоснование установке данной защиты /2/, привести принципиальную схему. Напряжение срабатывания защиты минимального напряжения из условия обеспечения самозапуска электродвигателей Ucз=(0,5 - 0,7)Uном=(5-7) кВ Ucз=(0,5 - 0,7)6=(3,5-4,2) кВ защиты нулевого напряжения Ucз=(0,15 - 0,4)Uном=(1,5-4) кВ Ucз=(0,15 - 0,4)10=(1,5-4) кВ Ucз=(0,15 - 0,4)6=(0,9-2,4) кВ (4.7) t = (1-2) c. 5 Методические указания к расчету защит низковольтных электродвигателей Для защиты асинхронных двигателей напряжением 380 или 660В от междуфазных коротких замыканий применяются предохранители с плавкими вставками или автоматы с электромагнитными расцепителями. Выбор плавких вставок предохранителей и уставок автоматов производится в следующей последовательности: а) номинальное напряжение предохранителей Uном.пр. и автоматов Uном.ав. должно быть не ниже напряжения сети Uс: Uном.пр Uс., (5.1) Uном.ав. Uс.; б) Отключающая способность предохранителей Iпр.откл. должна быть достаточно большой, чтобы отключать максимальные токи КЗ, проходящие по защищаемой линии; в) номинальный ток плавких вставок Iвс.ном и расцепителей автоматов Iр.ав..ном. должен быть равен или больше длительного режима максимального тока нагрузки двигателя. Iвс.ном Iном.дв., (5.2) Iр.ав..ном. Iном.дв., (5.3)  ;г) ток плавкой вставки следует выбрать таким, чтобы при прохождении по ней пускового тока двигателя время ее перегорания было больше времени пуска и самозапуска двигателя. Это определяется следующим соотношением:  (5.4)где - коэффициент перегрузки; = 2,5 при легких (tпуск=2-3 с) и =1,6-2,0 при тяжелых, (tпуск10 с) условиях пуска. д) токовую отсечку выключателя отстраивают от пускового тока электродвигателя, который состоит из периодической составляющей, почти неизменной в течении всего времени пуска, и апериодической составляющей, затухающей в течение нескольких периодов. В каталогах приводится только значение периодической составляющей пускового тока Iпуск.дв. Несрабатывание отсечки при пуске электродвигателя обеспечивается выбором тока срабатывания по выражению Ic.o 1,05kзkakpIпуск.дв.= kн I пуск.дв. (5.5) где kн=1,05kзka kp – коэффициент надежности отстройки отсечки от пускового тока электродвигателя; 1,05 – коэффициент, учитывающий, что в нормальном режиме напряжение может быть на 5% выше номинального напряжения электродвигателя; kз – коэффициент запаса; ka – коэффициент, учитывающий наличие апериодической составляющей в пусковом токе электродвигателя; kp – коэффициент, учитывающий возможный разброс тока срабатывания отсечки относительно уставки. Iпуск.дв.= (6-7)Iном.дв. (5.4) Для приближенных расчетов принимают значение пускового тока электродвигателя, равным каталожному, а коэффициентов – по таблице 5.1 Т а б л и ц а 5.1
е) ток уставки (срабатывания) теплового расцепителя автомата Iу.т. или магнитного пускателя отстраивается от максимального рабочего тока, т.е. I у.т.=(1,1-1,3)Iном.дв. (5.5) После выбора предохранителей и автоматов необходимо убедиться, что плавкая вставка и расцепители автомата надежно защищают участок сети, на котором они установлены. В четырех проводных сетях 380/220В и 660/380В с глухо-заземленной нейтралью однофазное замыкание на землю является КЗ и должно надежно отключаться защитой. Кратность тока однофазного КЗ в наиболее удаленной точке сети должна быть: Iк(1)мин 3 Iвс ном (5.6) Iк(1)мин 1,25Iс.о Ток однофазного КЗ определяется из выражения:  , (5.7)где Uф – фазное напряжение сети, В; Zт – сопротивление трансформатора, Ом;  - полное сопротивление петли фаза-ноль линии, Ом.Если предохранитель или автомат защищает сеть только от короткого замыкания, то требования, изложенные выше (5.6) не обязательны при условии, что номинальный ток Iвс.ном и Iс.о не превышает длительного допустимого тока Iдл.доп защищаемого участка сети более: Iвс.ном. 3Iдл.доп., Iс.о 4,5Iдл.доп. (5.8) Если в защищаемой предохранителями сети установлены магнитные пускатели или контакторы, то для исключения их отпускания из-за снижения напряжения при КЗ плавкая вставка предохранителя должна перегореть за время tпр=0,1-0,2 с. при повреждении в наиболее удаленной точке сети. Это условие обеспечивается при кратности тока КЗ Iк.з(3)/Iвс. ном.=10-15. Одним из основных условий выбора предохранителей и автоматов является обеспечение избирательности действия между собой: автоматами, предохранителями и релейной защитой. Для этого необходимо построить карту селективности последовательно установленных предохранителей и автоматов. Селективность обеспечивается, если защитные характеристики этих аппаратов не пересекаются и при КЗ в какой-либо точке сети перегорает ближайший к точке КЗ предохранитель (или срабатывает автомат). Приложение А Т а б л и ц а А1 – Первичные токи срабатывания защиты от замыканий на землю с реле типа РТЗ-51, А
Приложение Б Т а б л и ц а Б2 – Средние значения емкостного тока металлического однофазного замыкания на землю для кабельных линий при частоте 50 Гц.
Приложение В Т а б л и ц а В.1 – Технические данные трехфазных масляных трансформаторов с регулировкой напряжения под нагрузкой
Примечание: 1. Трансформаторы мощностью 25 МВА и более (типа ТРДН) выполняются с расщепленными обмотками на стороне низшего напряжения (6,3/6,3 или 10,5кВ). 2. Предел регулирования трансформаторов с РПН составляет: а) при напряжении 35 кВ и Sн.тр6,3 МВА6х1,5%; Sн.тр=10-16 МВА8х1,5%; б) при напряжении 110 кВ9х1,78%. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||