9.5 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.

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— 200 А.