Проверка селективности между элементами релейной защиты

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.

Сопротивление проводов:

(8.12)

где  - удельное сопротивление материала провода (=0,0283 , для алюминия);  - расчетная длина соединительных проводов от трансформатора тока до реле (=5 м);  - сечение провода ( =4 мм).Сопротивление реле:

(8.13)

где  - потребляемая мощность реле,  ( для РТ-40/50: =0,8 ВА; для РТ-40/10: =0,5 ВА); - ток срабатывания реле, А.

 Ом

 Ом

 Ом

 Ом

Кратность расчетного тока срабатывания к номинальному току трансформатора тока составит:

(8.14)

где =1,2 – коэффициент, учитывающий наличие апериодической составляющей тока КЗ; =0,8 – коэффициент. учитывающий возможное ухудшение характеристик намагничивания трансформаторов тока.

По кривой 10% погрешности трансформатора тока, с учетом кратности первичного тока срабатывания, определяем  Ом, что больше расчетного 0,1764 Ом [6,стр.340].

Трансформаторы тока будут работать в заданном классе точности.

Схема защиты приведена в приложении.

Похожие работы

Выбор и расчет устройств релейной защиты

Скачать

17923

2

6

ют устройства релейной защиты и автоматики. Проектирование релейной защиты и автоматики представляет собой сложный процесс выработки и принятия решений по выбору принципов выполнения релейной защиты. Также решаются вопросы эффективного функционирования устройств релейной защиты и автоматики всех элементов защищаемой схемы, начиная с выбора видов и расчёта уставок проектируемых устройств и кончая ...

Релейная защита и автоматика СЭС

Скачать

39584

1

4

... :  мм2 < 10 мм2, где: Jэ=1.4 (А/мм2) для Tmax=4000 ч ([1], табл. 1.3.36). Допустимый ток термической стойкости кабеля для предполагаемого времени действия 0.1 с основной релейной защиты (МТО ) на Q13 равен:  кА. 1.4 Выбор кабелей, питающих асинхронные двигатели (АД) М1 и М2, М3 и М4 Номинальный ток АД серии АТД исполнения 2АЗМ1-800/6000УХЛ4 ([6], табл. 4.6):  А, где: кВт – ...

Расчёт токов короткого замыкания, релейной защиты и автоматики для кабельной линии

Скачать

19651

5

11

... . Предотвращение возникновения аварий или их развитие при повреждениях в электрической части энергосистемы может быть обеспечено путем быстрого отключения повреждённого элемента, для этого применяется релейная защита и автоматика. Основным назначением РЗ является автоматическое отключение повреждённого элемента (как правило кз) от остальной, неповреждённой части системы при помощи выключателей. ...

Разработка систем релейной защиты и автоматики основных элементов АЭС

Скачать

48846

4

4

... собственный емкостной ток двигателя Ток срабатывания защиты минимальный равен 1,33 А, максимальный 5,66 А. Уставка реле с током срабатывания защиты от замыканий на землю 1,51 А входит в эту зону. 3. Разработка систем автоматики 3.1 Автоматическое включение синхронных машин на параллельную работу Точная автоматическая синхронизация предназначена для выполнения без ...