Коэффициент чувствительности МТЗ должен быть Кч > 1,5 при коротких замыканиях на низшей стороне трансформатора и Кч>1,2 при коротких замыканиях в конце линий, отходящих от шин низшего напряжения. Выдержка времени МТЗ выбирается на ступень ∆t больше максимальной выдержки времени 1эл.макс защит предыдущих элементов:
tт. МТЗ =tэл.макс. +Δt (2-19)
2.1.5. Токовая защита от перегрузок.
Ток срабатывания определяется по выражению:
Iсз=(Kотспер/Kв)·Iном.тр
где Kотс=1,05;
Kв=0,8÷0,85
Выдержка времени принимается на ступень селективности больше, чем время срабатывания защиты трансформатора от внешних коротких замыканий:
tпер=t МТЗ +Δt
2.2. Защита асинхронных и синхронных электродвигателей выше
1000В.
Для защиты электродвигателей мощностью до 5000 кВт от междуфазных к.з. применяются токовые отсечки (ТО). Ток срабатывания ТО выбирается из условий отстройки от периодической составляющей пусковых токов [2].
Iсз=Kотс·Iпуск (2.21)
где: 1пуск - пусковой ток двигателя (берется из справочника);
Котс - коэффициент отстройки (Kотс = l,8 при выполнении ТО с реле РТ-40, Komc=2,0 при выполнении ТО с реле РТ-80, РТМ).
Продольная дифференциальная защита устанавливается на электродвигателях мощностью Рд≥ 5000 кВт и менее, если токовая отсечка
оказывается недостаточно чувствительной. Для упрощения защита
выполняется двухфазной. В трехфазном исполнении она рекомендуется
только если двигатели мощностью Рд ≥ 5000 кВт не имеют
быстродействующей защиты от замыкания на землю. Ток срабатывания дифференциальной защиты принимается равным:
Iсз=Kотсдз·Iном.дв (2.22)
где: Kотсдз = l,4÷2,0 для защиты с реле РТМ и РТ-40. Чувствительность защиты определяется коэффициентом:
KЧ=I(2)к.мин /(Iсз·Kсх)≥2,0
где: 1(2)к.мин - ток двухфазного к.з. на выводах электродвигателя.
Ток срабатывания реле:
1ср=(Kcх·Icз)/nТ (2.23)
где: Kcх =1,73 - при однорелейной ТО;
Kcх =1,00 - при двухрелейной ТО.
Защита от замыканий на землю предусматривается на электродвигателях соответствующей мощности [3]: для Р≤2000 кВт ток срабатывания токовой защиты нулевой последовательности 1СЗ ≤ 10 А; для Р ≥ 2000 кВт - 1СЗ ≤ 5 А.
Дополнительно применяют схему контроля изоляции. 2.2.1. Защита от перегрузки.
В соответствии с [3] защита от перегрузки предусматривается на электродвигателях, подверженных перегрузке по технологическим причинам, а также на электродвигателях с особо тяжелыми условиями пуска и самозапуска длительностью 20 с и более. Перегрузка является симметричным режимом, поэтому защита от нее может быть выполнена одним реле, включенным в одну фазу электродвигателя. Выдержка времени защиты отстраивается от длительности пуска электродвигателя в нормальных режимах и самозапуска после действия УАВР и УАПВ, при этом наиболее удобны характеристики тепловых и индукционных реле [2].
Ток срабатывания МТЗ от перегрузки устанавливается из условий отстройки от номинального тока электродвигателей:
Iсз=(Kотс·Iном.дв)/Kв
где: Kотс=1,05, Kв =0,85 для реле РТ-40 и РТ-80. 2.2.2. Минимальная защита 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 Uc3= 0,7UHOMf, а выдержка времени принимается на ступень селективности больше времени действия быстродействующих защит от многофазных коротких замыканий; tсз=0,5÷1,5 с [2].
Вторая ступень защиты отключает часть электродвигателей ответственных механизмов, самозапуск которых недопустим по условиям техники безопасности или из-за особенностей технологического процесса. Напряжение срабатывания 2 ступени U"с3=0,5UHOM, а выдержка времени
принимается t"с3=10÷15 с.
В курсовой работе необходимо дать обоснование применения данной схемы защиты.
2.3. Защита низковольтных электродвигателей.
Для защиты асинхронных двигателей напряжением до 1 КВ. от коротких замыканий применяются предохранители с плавкими вставками или расцепителями автоматических выключателей и тепловыми реле магнитных пускателей.
Выбор плавких вставок предохранителей и уставок автоматов производится в следующей последовательности [2].
1. Номинальное напряжение предохранителей и автоматов должно быть не ниже напряжения сети.
2. Ток плавкой вставки и расцепителей автоматов выбирают с учетом следующего:
1всном≥Котc·Iном.дв
1всном≥1пуск.дв/Кпер ( 2.25)
1всном≤1Кmin/(10..15
где: 1всном - номинальный ток вставок предохранителей или автомата;
Iном.дв -номинальный ток двигателя;
1пуск.дв - пусковой ток двигателя;
1К min- минимальный ток короткого замыкания;
Котc= 1,1÷1,25 - коэффициент отстройки;
Кпер =1,6÷2,5 - коэффициент перегрузки, зависит от условий пуска двигателя.
3. Ток уставки срабатывания электромагнитного расцепителя автомата мгновенного действия 1уэ принимается на 25÷30% выше пускового тока
двигателя:
Iу.э.≥(1.25÷1.35)· 1пуск,дв (2.26)
где: 1пуск,дв = (6 ÷7) • 1ном.дв..
Ток уставки (срабатывания) теплового расцепителя автомата Iу.T или магнитного пускателя отстраивается от максимального рабочего тока, т. е.
Iу.T= (1,1 ÷1,3) • 1ном.дв..
После выбора предохранителей и автоматов необходимо убедиться, что плавкая вставка и расцепители автомата надежно защищают участок сети, на котором они установлены. В четырехпроводных сетях 380/220 В и 660/380 В с глухозаземленной нейтралью однофазное замыкание на землю является коротким замыканием и должно отключаться защитой. К предохранителям, как и к другим устройствам защиты, предъявляются следующие требования чувствительности [3]:
1. Номинальный ток плавкой вставки должен быть по крайней мере в три раза меньше минимального тока короткого замыкания в конце защищаемого
участка Iк.min; в сетях напряжением до 1 КВ. с глухозаземленной нейтралью расчетным при определении Iк.min является замыкание между фазным и нулевым проводами. Ток короткого замыкания:
I(1)к.min≈( Uф/(( zn+ ZT )/3))
где: Uф - фазное напряжение сети, В;
ZT - сопротивление трансформатора, Ом;
zn =√rn2+x2 - полное сопротивление фазной-нулевой петли провода линии.
Если предохранитель или автомат защищает сеть только от коротких замыканий, то требования, изложенные выше не обязательны при условии, что номинальный ток 1вс.ном и 1уэм. не превышает длительного допустимого тока Iдл.доп защищаемого участка сети более:
1вс.ном≤3· Iдл.доп
1уэ.а≤4,5· Iдл.доп (2.28)
Если в защищаемой предохранителями сети установлены магнитные пускатели или контакторы, то для исключения их отпускания из-за снижения напряжения при коротких замыканиях плавкая вставка должна перегореть за время tnp=0,1÷0,2 с при повреждении в наиболее удаленной точке сети. Это условие обеспечивается при кратности тока короткого замыкания:
I(3)кз/1вс.ном = 10÷15.
Одним из основных условий выбора предохранителей 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 коротком замыкании в какой-либо точке сети перегорит ближайший к точке к.з. предохранитель (или срабатывает автомат).
Приложение
Таблица П1
Паспортные данные масляных трансформаторов с регулировкой напряжения под нагрузкой.
| Тип | Мощность, кВА | Номинальное напряжение обмоток трансформатора, кВ. | Uк % | Схема и группа соединений обмоток | ||
| ВН | нн | |||||
| 1 | ТМН-6300/35 | 6300 | 35±9% | 6,3; 10,5 | 7,5 | Y/Δ-1 |
| 2 | ТМН-6300/110 | 6300 | 115±16% | 6,6; 11,0 | 10,5 | Y0/Δ-3 |
| 3 | ТДН- 10000/35 | 10000 | 35±12% | 6,3; 10,5 | 8,0 | Y/Δ-5 |
| 4 | ТДН- 10000/110 | 10000 | 115±16% | 6,6; 11,0 | 10,5 | Y0/Δ-7 |
| 5 | ТДН- 16000/35 | 16000 | 35±12% | 6,3; 10,5 | 10,5 | Y/Δ-9 |
| 6 | ТДН- 16000/110 | 16000 | 115±16% | 6,6; 11,0 | 10,5 | Y0/Δ- Δ-11 |
| 7 | ТРДН-25000/35 | 25000 | 35±12% | 6,3/6,3; 10,5; 10,5/10,5 | 10,5 | Y/Δ- Δ-9 |
| 8 | ТРДН-25000/110 | 25000 | 115±16% | 6,3/6,3; 10,5; 10,5/10,5 | 10,5 | Y0/Δ- Δ-7 |
| 9 | ТРДН-40000/230/110 | 40000 | 230/110±16% | 6,3/6,3; 10,5; 10,5/10,5 | 10,5 | Y0/Δ- Δ-5 |
| 10 | ТРДН-63000/230/110 | 63000 | 230/110±16% | 6,3/6,3; 10,5; 10,5/10,5 | 10,5 | Y0/Δ- Δ-3 |
Таблица П2
Паспортные данные высоковольтных асинхронных и синхронных
двигателей
| Тип двигателя | Рн кВт | UH, кВ. | Iном,А | Iпуск/Iном | cosφ | ηн | |
| 1 | АТД-800-4 | 800 | 6,0 10 | 90 55 | 5,6 | 0,9 | 0,89 |
| 2 | АТД- 1000-6 | 1000 | 6,0 10 | 115 68 | 6,2 | 0,9 | 0,89 |
| 3 | АТД- 1250-2 | 1250 | 6,0 10 | 137 84 | 6,2 | 0,9 | 0,9 |
| 4 | АКН- 1600-4 | 1600 | 6,0 10 | 180 11О | 6,5 | 0,91 | 0,91 |
| 5 | АКН-2000-6 | 2000 | 6,0 10 | 225 135 | 6,5 | 0,91 | 0,92 |
| 6 | СТД-630-2 | 630 | 6,0 10 | 71 42 | 6,7 | 0,9 | 0,89 |
| 7 | СТД-800-2 | 800 | 6,0 10 | 90 54 | 5,6 | 0,9 | 0,96 |
| 8 | СТД- 1000-2 | 1000 | 6,0 10 | 112 67 | 6,7 | 0,9 | 0,89 |
| 9 | СТД- 1250-2 | 1250 | 6,0 10 | 135 82 | 6,5 | 0,9 | 0,9 |
| 10 | СТД- 1600-2 | 1600 | 6,0 10 | 178 107 | 6,8 | 0,9 | 0,91 |
| 11 | СТД-2000-2 | 2000 | 6,0 10 | 220 133 | 7,0 | 0,9 | 0,92 |
| 12 | СТД-2500-2 | 2500 | 6,0 10 | 276 166 | 6,2 | 0,9 | 0,92 |
Таблица П3