Защита для двигателей мощностью до 2 МВТ применяется если емкостной ток замыкания равен 10 А или более, а для более 2 МВТ при токах 5 А и более. Защита от замыкания на землю выполняется с помощью ТТНП (рисунок 2.5).
Рисунок 2.5 – Схема защиты двигателя от замыкания на землю
Для мощных электродвигателей используют ТТНП с подмагничиванием (рисунок 2.6).
Рисунок – 2.6 ТТНП с подмагничиванием
Ко вторичной обмотке этих трансформаторов подключаются чувствительные реле.
Ток срабатывания защиты выбирают по формуле:
где Ic – утроенное значение собственного емкостного тока присоединения; kотс – коэффициент отстройки, принимаемый равным 1,2–1,3; kб – коэффициент, учитывающий бросок емкостного тока двигателя при внешних перемежающихся замыканиях на землю.
Величина емкостного тока находится по следующей формуле:
где Iс.д – утроенное значение собственного емкостного тока двигателя;
I c.л – утроенное значение собственного емкостного тока кабельной линии,
которая входит в зону защиты.
Iс.д= 
3wСдUн,
где Uн – номинальное напряжение; Сд – емкость фазы двигателя.
Величина Ic.л находится по формуле:
где Iко – значение собственного емкостного тока одной фазы кабельной линии; l – длина кабельной линии, которая входит в зону защиты; m – число
Ток срабатывания защиты, который нашли по формуле I с.з = kотс kбIc не должен превышать 10 А для двигателей мощностью до 2 МВТ и 5 А для более 2 МВТ. Защита должна действовать без выдержки времени, а если значение тока, которые вычислили по формуле I с.з = kотс kбIc превышает 10 и 5 А, то вводится выдержка времени. И она дополняется с уставкой 50-100 А, которая действует на отключение без выдержки времени при двойных замыканиях на землю.
Защита от перегрузки
Защита от перегрузки устанавливается на двигателях, которые подвергаются технологическим причинам, и на электродвигателях с тяжелыми условиями пуска и у которых самозапуск больше 20 секунд.
Перегрузка является симметричным режимом, и поэтому защита от нее может быть выполнена одним реле, которые можно включить в любую фазу двигателя. Выдержка времени отстраивается от длительности пуска двигателя в номинальном режиме.
Ток срабатывания защиты рассчитывается по формуле:
где Iн.max – допустимый ток двигателя(длительно), принимаемый 1,1Iн , где Iн – номинальный ток двигателя. Коэффициент возврата kв принимают равным 0,8-0,9. Коэффициент запаса kз принимают 1,05 если защита действует на сигнал. Выдержка времени защиты от перегрузки должна быть больше времени пуска и самозапуска:
Время пуска tпуск не должно превышать допустимого времени нагрева tдопдвигателя при перегрузке:
где A – постоянная величина; k – коэффициент перегрузки т.е k = I . Iн
Для закрытых двигателей с большой массой и размерами A принимают 250, а для открытых 150.
Вид перегрузочной характеристики при постоянном времени нагрева T =300cпредставлен на рисунке2.7.
.
Рисунок 2.7 – Характеристика зависимости допустимой длительности перегрузки от кратности тока перегрузки
Защита должна быть такой, чтобы она защищала двигатель от недопустимых перегрузок, и чтобы можно было полностью использовать перегрузочную характеристику с учетом температуры и нагрузки. Лучшая характеристика эта та, которая проходит ниже перегрузочной характеристики.
Защита от перегрузки может быть выполнена с выдержкой времени с помощью реле или электронными реле, которые входя с состав комплексного устройства.
В соответствии с ПУЭ, РЗ от замыканий на землю в обмотке статора с действием на отключение устанавливается на электродвигателях мощностью 2000 кВт и более при токах замыкания на землю более 5 А, а на электродвигателях меньшей мощности – при токах замыкания на землю более 10 А. В эксплуатации, однако, при токах замыкания на землю более 5 А РЗ от замыканий на землю часто устанавливают на электродвигателях любой мощности, что способствует ограничению их повреждений при замыканиях на землю.
Защита от замыканий на землю реагирует на емкостный ток сети и выполняется с помощью одного токового реле, которое подключается к ТТ нулевой последовательности (ТТНП), установленному на кабеле, питающем двигатель. Применяются ТТНП типов ТЗ, ТЗЛ, ТЗЛМ и др.
В целях повышения чувствительности и селективности действия РЗ электродвигателей 6 кВ и трансформаторов собственных нужд (СН) 6,3/0,1 кВ, эти сети могут работать с нейтралью, заземленной через резистор. Для этого на каждой секции шин устанавливается дополнительный заземляющий трансформатор (ДТ), например типа ТСЗК-63, со схемой соединения обмоток звезда с заземленной нейтралью – треугольник. В нейтраль ДТ включаются параллельно два высоковольтных заземляющих резистора по 200 Ом каждый, изготовленные из специального электротехнического бетона (бетела) (рис. 9.7, б). При этом, в случае однофазного замыкания на землю в двигателе по его цепи будет протекать активный ток 
(достаточный для надежного действия защиты и допустимый по условию ограничения повреждения в двигателе от тока замыкания на землю). Одновременно по цепям неповрежденных элементов, присоединенных к тем же шинам, будут протекать только емкостные токи нулевой последовательности, от которых защиты рассматриваемых присоединений могут быть легко отстроены. Наличие заземляющих резисторов резко снижает вероятность перехода однофазных замыканий на землю в двухфазные и двойные КЗ, так как перенапряжения на неповрежденных фазах не будут превышать при этом значения:
(9.24)
Защита электродвигателя от замыканий на землю, как и ранее, выполняется с помощью токового реле, подключенного к ТТНП и действующего на отключение электродвигателя без выдержки времени. При отказе защиты от замыканий на землю или выключателя на поврежденном присоединении, или при замыкании 
на шинах секции имеется опасность повреждения заземляющих сопротивлений R в нейтрали дополнительного трансформатора ДТ (рис. 9.7, б). Для исключения этого на ДТ предусматривается защита нулевой последовательности (КА, КТ), действующая с выдержкой времени 0,6 с на отключение трансформатора (линии), питающего секцию 6 кВ. Запрет АВР при этом не производится.
Рис. 9.7 Структурная схема защиты от замыканий на землю в сети собственных нужд 6,3 кВ
а -защита двигателя от замыканий на землю;
б -схема подключения дополнительного трансформатора с заземляющими резисторами.
Для выполнения РЗ от двойных замыканий на землю на электродвигателях, оснащенных продольной дифференциальной РЗ в двухфазном исполнении или, в случае, если основная ступень 33 выполнена с выдержкой времени, к вторичной обмотке ТТНП подключается действующее на отключение без выдержки времени второе токовое реле, имеющее 
= 100— 200А.
Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:
Тема 10. Защита электродвигателей
Лекция 21
Содержание лекции
Защита двигателей от замыкания на землю
Защита двигателей от минимального напряжения
Защита электродвигателей напряжением до 1000 В.
4.Специальные выносные защиты двигателей 0,4 кВ.
5. Защиты, применяемые на синхронных двигателях.
6. Зарубежные защиты двигателей
Защита двигателей от замыкания на землю
В соответствии с ПУЭ РЗ от замыканий на землю в обмотке статора с действием на отключение устанавливается на электродвигателях мощностью 2000 кВт и более при токах замыкания на землю более 5 А, а на электродвигателях меньшей мощности – при токах замыкания на землю более 10 А. В эксплуатации, однако, при токах замыкания на землю более 5 А, РЗ от замыканий на землю часто устанавливают на электродвигателях любой мощности, что способствует ограничению их повреждений при замыканиях на землю. В отечественной практике считается, что ток менее 5А не приводит к повреждению стали шихтованного магнитопровода статора и ремонт двигателя в этом случае не вызовет существенных затрат. В отношении конкретного значения опасного тока замыкания на землю в мировой практике нет единого мнения. По одним данным этот ток не должен превышать 2… 2,5 А, по другим – 10 А.
Защита от замыканий на землю реагирует на суммарный емкостный ток сети, гальванически связанной с двигателем и выполняется с помощью одного токового реле, которое подключается к ТТ нулевой последовательности (ТТНП), установленному на кабеле, питающем двигатель. Применяются ТТНП типов ТЗ, ТЗЛ, ТЗЛМ и др.
В случае, когда питание электродвигателя осуществляется по нескольким параллельным кабелям (двум-четырем), вторичные обмотки ТТНП, надетые на каждый из них, соединяются последовательно или параллельно.
На электродвигателях большой мощности, для питания которых прокладывается больше четырех кабелей, РЗ от замыканий на землю выполняется с одним общим ТТНП типа ТНПШ с подмагничиванием.
Ток срабатывания РЗ:
(21.1)
где IС – собственный емкостный ток электродвигателя и питающей его кабельной линии;
kотс– коэффициент отстройки, принимаемый равным 1,2…1,3;
kб – коэффициент, учитывающий бросок емкостного тока электродвигателя при внешних перемежающихся замыканиях на землю. Для РЗ, действующей без выдержки времени, значение этого коэффициента принимается равным 3…4. Для цифровых реле kб = 2. Для повышения чувствительности РЗ допускается принимать уменьшенное значение kотс kб = 1,5…2. Защита при этом выполняется с выдержкой времени 1…2 с.
Коэффициент чувствительности защиты определяется как отношение суммарного емкостного тока сети к току срабатывания защиты (21.1) и должен составлять не менее 1,25.
Поскольку мощность ТТНП (типов ТЗ, ТЗР и др.) невелика, для обеспечения максимальной чувствительности РЗ от замыканий на землю к каждому типу ТТНП необходимо подбирать токовое реле на определенный ток срабатывания, имеющее соответствующее сопротивление обмотки (реле РТЗ-51, РТЗ-50, РТ-40/0,2). В составе цифровых защит имеется специальный промежуточный трансформатор, к которому подключается ТТНП для защиты от замыканий на землю. Подобные вводы имеются в устройствах защиты серии MiCOM Р120, Р200, применяемых для защиты двигателей.
Рис. 21.1. Схема защиты от замыканий на землю в сети собственных нужд 6,3 кВ а – защита двигателя от замыканий на землю; б – схема подключения дополнительного трансформатора с заземляющими резисторами
В целях уменьшения перенапряжений при замыканиях на землю в сети собственных нужд (СН) энергоблоков ТЭС и АЭС большой мощности, а также повышения чувствительности и селективности действия РЗ электродвигателей 6 кВ и трансформаторов СН 6,3/0,1 кВ, эти сети могут работать с нейтралью, заземленной через резистор. Для этого на каждой секции блочных СН 6,3 кВ устанавливается дополнительный заземляющий трансформатор (ДТ), например типа ТСЗК-63, со схемой соединения обмоток звезда с заземленной нейтралью – треугольник. В нейтраль ДТ включаются параллельно два высоковольтных заземляющих резистора по 200 Ом каждый, изготовленные из специального электротехнического бетона (бетела) (рис.21.1,б). При этом, в случае однофазного замыкания на землю в двигателе по его цепи будет протекать активный ток 3I0около 40А, достаточный для надежного действия защиты и допустимый по условию ограничения повреждения в двигателе от тока замыкания на землю. Одновременно по цепям неповрежденных элементов, присоединенных к тем же шинам, будут протекать только емкостные токи нулевой последовательности, от которых защиты рассматриваемых присоединений могут быть легко отстроены. Наличие заземляющих резисторов резко снижает вероятность перехода однофазных замыканий на землю в двухфазные и двойные КЗ, так как перенапряжения на неповрежденных фазах не будут превышать при этом значения линейного напряжения.
Защита электродвигателя от замыканий на землю выполняется с помощью токового реле, подключенного к ТТНП и действует на отключение электродвигателя без выдержки времени. При отказе защиты от замыканий на землю или выключателя на поврежденном присоединении, или при замыкании Кз (1 ) на шинах секции имеется опасность повреждения заземляющих сопротивлений R в нейтрали дополнительного трансформатора ДТ (рис. 21.1, б). Для исключения этого на ДТ предусматривается защита нулевой последовательности (КА, КТ), действующая с выдержкой времени 0,6 с на отключение трансформатора (линии), питающего секцию 6 кВ.
Для электродвигателей механизмов карьеров, рудников, торфоразработок и других предприятий, где требуется по условиям безопасности незамедлительное отключение замыкания на землю даже при очень малых значениях тока в месте повреждения (0,3…0,5 А) рекомендуется применять более чувствительную направленную РЗ от замыканий на землю типа ЗЗП-1 или ЦР, имеющие данную функцию. Эта защита не требует отстройки от собственного емкостного тока двигателя и поэтому является более чувствительной.
Дата добавления: 2017-04-15 ; просмотров: 826 | Нарушение авторских прав