Релейная защита асинхронного двигателя

На электродвигателях должны предусматриваться защиты от многофазных КЗ и в случаях, оговоренных далее, защита от однофазных замыканий на землю, защита от токов перегрузки и защита минимального напряжения[1].

Расчет токовой отсечки

Номинальный ток АД

I

д.н.

Р

н

• cos Ф н - П н

V3 • 6 • 0,86 • 0,935

23,95А

Выбираем трансформатор тока ТПЛ-10

К I =

30 = 6

5   - коэффициент трансформации

Первичный ток срабатывания отсечки отстраивается от пускового тока электродвигателя по выражению:

Iсз = Котс • Кп • Iд.н. = 1,7 • 6,5 • 23,93 = 264,43А где Котс =1,7 — коэффициент отстройки, учитывающий помимо апериодических составляющих в токе реле при переходных режимах еще и погрешности реле и необходимый запас[2].

^К п = ^6,5 — кратность пускового тока; ^{1 д} - ^н - — номинальный ток двигателя.

Ток срабатывания реле:

I ср

К⁽³⁾ • I сх     сз

К I

1 • 264,43

= 44,07А

где Ксх ─ коэффициент схемы в режиме трехфазного КЗ Чувствительность отсечки определяется по формуле:

I(2)

2кмин

^{К ч} =Т

264,43

= 18,41

>2

где 2к.мин ─ вторичный ток двухфазного КЗ на выводах двигателя при минимальном режиме питающей системы.

Расчет защиты от замыканий на землю обмотки статора[3].

Защита от замыканий на землю АД U=6кВ работающих в сети с изолированной нейтралью, выполняется с помощью одного реле типа РТЗ-51, подключенного к трансформатору тока нулевой последовательности (ТНП) типа ТЗР.

Ток срабатывания защиты выбирают из условия несрабатывания защиты при внешнем однофазном замыкании на землю:

I_С з = К отс • К б • I с = 1,2 • 2 • 0,923 = 2,215 _А<10_А

К где Котс=1,2 ─коэффициент отстройки;

Кб = 2 ─коэффициент, учитывающий бросок собственного емкостного тока в момент зажигания дуги;

Ic ─ установившееся значение собственного емкостного тока защищаемого присоединения .

Значение Ic определяется как сумма емкостных токов двигателя и линии от места установки ТНП до линейных выводов двигателя:

I c = I c _g + I_cл = 3,263 • 10 - 3 + 0,92 = 0,923А

Собственный емкостной ток:

I

cд

2 -п- f н - С д - U н

2 • 3,14 • 50 • 3 - 10 — 9 • 6000

= 3,26 - 10 ^{- 3} А

Для асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором :

С

д

0,0187 - S_H - 10 ^{- 6}

1,2 - VU_н - ( 1 + 0,08 - U_н )

0,0187 - 232,56 - 10 ^{- 3} - 10 — 6 1,2 - 76 ( 1 + 0,08 - 6 )

= 1 - 10 - 9 Ф

где Sн ─ номинальная мощность двигателя ,МВАн─ номинальное напряжение, кВ

Емкостной ток кабельной линии Iсл можно рассчитать по формуле

1_СЛ = I_m - L - m = 0.46 - 1 - 2 = 0.92А

Где Iсо=0.46А удельный емкостной ток однофазного замыкания на землю, выбираем по таблице 5.2 /1/;

L─ длина линии, км m─ число кабелей в линии

Ток срабатывания защиты должен быть не только с определенным запасом меньше опасного для электродвигателей тока (10А- мощностью до 2МВт), но и обеспечивать чувствительность КЛ3, питающей двигатель. Эти требования выполняются при условии:

4А >  I_сз >  3 - I c

4А >  2,15 >  2,77, А

I c Z

I c Z

I c Z

• > ( 4 - 5 ) - I c

= U^A = 6 - 20 = 12, А 10      10

• > 5 - I_c = 4,615, А

К Ч

I c Z

—

I сз

I c _ 12 - 0,923   _

2,215      _>2

Схема защиты асинхронного двигателя представлена на рисунке 1.

Рис. 1 Схема защиты асинхронного двигателя.