Расчет устройств релейной защиты и автоматики системы электроснабжения (стр. 5 из 11)

7. Проверка селективности между элементами релейной защиты

Селективность между последовательно установленными предохранителями соблюдается, если выполняется условие [8,стр.384]:

(7.1)

где

- время сгорания плавкой вставки предохранителя, расположенного ближе к источнику питания; - время сгорания плавкой вставки предохранителя, расположенного ближе к нагрузке; коэффициент 1,7-3 учитывает конструктивные особенности плавких вставок.

Наибольшее время сгорания имеет предохранитель, защищающий двигатель М2

с.

с,

чем меньше времени, определенного для FU3 по типовым характеристикам:

с.

с,

чем меньше времени, определенного для предохранителя FU2 по типовым характеристикам:

с.

Селективность действия автоматических выключателей обусловлена выдержками времени рассчитанными в Пункте 6.

8. Расчет защиты двигателей напряжением 6 кВ

Синхронные электродвигатели защищают от следующих повреждений и ненормальных режимов работы:

- от междуфазных КЗ обмотки статора;

- от замыканий на землю обмотки статора;

- от перегрузки;

- от понижения напряжения.

Защита от междуфазных КЗ в обмотке статора

Для защиты двигателя от междуфазных КЗ в обмотке статора применяем токовую отсечку с использованием токовых реле типа РТ-40. Схема соединения трансформаторов тока неполная звезда. Ток срабатывания отсечки отстраивается от пускового тока двигателя, согласно [6,стр.379]:

(8.1)

где

- коэффициент надежности, =1,4 для реле серии РТ-40.

Номинальный ток двигателя:

(8.2)

где

- параметры синхронного двигателя (табл. 1)

А

Пусковой ток двигателя:

А

А

Ток срабатывания реле согласно [6,стр.379]:

(8.3)

где

- коэффициент схемы, = 1 для схемы соединения трансформаторов тока неполная звезда; - коэффициент трансформации трансформаторов тока.

Принимаем трансформатор тока типа ТВЛМ6-УЗ;

=150 А, = 5 А [2,стр.294].

А

Для выполнения защиты применяем токовое реле РТ-40/50 с током срабатывания

=32 А, соединение катушек параллельное, указательное реле РУ-21/0,05 и промежуточное реле РП-23, =220 В.

Коэффициент чувствительности защиты согласно [6,стр.379]:

(8.4)

где

=2250 А – ток двухфазного КЗ в сети 6 кВ (табл. 1.1).

что удовлетворяет условию проверки.

Защита от замыканий на землю обмотки статора

Защита от замыканий на землю выполняется на токовом реле, подключаемом к трансформатору тока нулевой последовательности с подмагничиванием. Ток срабатывания защиты согласно [7,стр.401]:

(8.5)

где

= 1,25 – коэффициент надежности; - коэффициент, учитывающий бросок собственного емкостного тока двигателя при внешних перемежающихся замыканиях на землю (для защиты без выдержки времени принимают =3,5 );

- собственный ток замыкания на землю.

(8.6)

где

=314 - угловая частота; - номинальное напряжение двигателя, кВ;

- емкость двигателя, мкФ/фазу:

(8.7)

где k – коэффициент, учитывающий класс изоляции (k=40 для класса изоляции В);

S – номинальная мощность двигателя, кВА;

- скорость вращения ротора двигателя (данные на двигатель в табл. 1).

Номинальная мощность двигателя:

кВА;

мкФ/фазу

А

А

Так как ток срабатывания защиты не превышает 10 А (для двигателей до 2000 кВт), защиту от замыканий на землю не устанавливаем.

Защита от перегрузок

Для защиты двигателей от перегрузки используем однорелейную токовую защиту. Ток срабатывания защиты согласно [7,стр.379]:

(8.8)

где

=1,2; - коэффициент возврата (для реле РТ-40: =0,8);

А

Ток срабатывания реле:

А

Для выполнения защиты выбираем токовое реле РТ-40/10 с током срабатывания

= 5,75 А. Соединение катушек параллельное. Для создания выдержки времени применяем реле времени ЭВ-143 с временем срабатывания 15 с.

Защита от понижения напряжения

Напряжение срабатывания защиты согласно [7,стр.394]:

(8.9)

кВ

Напряжение срабатывания реле:

(8.10)

где

=1,25; =1,2 для реле минимального напряжения РН-54;

- коэффициент трансформации трансформатора напряжения.

Принимаем трансформатор напряжения НТМИ-6-66:

=6 кВ, =100 В, [1,стр.634].

В

Для выполнения защиты применяем реле напряжения РН-54/160 с

=47 В (первый диапазон). Для создания требуемой выдержки времени применяем реле времени ЭВ-123. Время срабатывания защиты принимаем 1 с, считая защищаемый двигатель неответственным.

Проверка трансформаторов тока на 10% погрешность

При проверке руководствуемся рекомендациями, изложенными [8,стр.330].

Определим сопротивление нагрузки на трансформатора тока.

(8.11)

где

- сопротивление соединительных проводов, Ом; - сопротивление обмоток реле, включенных в фазный провод, Ом; - сопротивление обмоток реле, включенных в нулевой провод, Ом; =0,1 Ом – переходное сопротивление контактов.