4. Релейная защита и автоматика в схемах электроснабжения и электропривода объекта. Защита двигателя
Для защиты синхронных и асинхронных электродвигателей напряжением выше 1 кВ предусматривается защита:
от междуфазных замыканий на выводах и в обмотке статора,
защита от замыканий статорной обмотки на землю,
защита при перегрузках,
защита при потере питания и длительном снижении напряжения
Для синхронных двигателей предусматривается, кроме того, защита от асинхронного режима и замыкания в цепи возбуждения.
Токовая отсечка.
Выбирается из условия отстройки от наибольших пусковых токов.
Для микропроцессорных реле: Кн = 1,1; Кв = 0,96
Коэффициент чувствительности:
Дифференциальная зашита.
Дифференциальная защита основана на общем принципе таких защит, как ТО и МТЗ. При коротких замыканиях и замыканиях на землю через реле начинает протекать ток. Если при прошествии определенного времени аварийный режим не будет устранен, то будет подан сигнал на отключение.
Для того чтобы защита не срабатывала при пуске двигателя, выдержка времени индукционного реле в независимой части характеристики должна быть не менее 12 – 15 с.
Защита от замыканий на землю.
Предусматривается при токах КЗ 10А для двигателей до 2000кВт; не менее 5А – для двигателей свыше 2000кВт. Защита выполняется с помощью трансформаторов тока нулевой последовательности. Т. к. ток замыкания на землю меньше 5 А, то защита должна действовать на сигнал. Схема такой защиты, с использованием реле тока.
Защита от перегрузки
Применяется МТЗ с выдержкой времени, с действием на сигнал
Кн = 1,1 - 1,2;
Коэффициент чувствительности для микропроцессорных реле:Кв = 0,96.
Nта - коэффициент трансформации.
Защита от снижения напряжения.
Устанавливают с целью предотвратить самозапуск или повторный пуск, если это необходимо по технологии, по технике безопасности, ограничивать или ликвидировать подпитку места КЗ. Выполняется одно- или двухступенчатой. Выдержка времени отстраивается от отсечек двигателей и устанавливается равной 0,5 - 1,5 с. Выдержка на отключение ответственных двигателей принимается равной 10 - 15 с. Выполним защиту двигателя по минимальному напряжению, действующую на его отключение.
Защита от асинхронного режима.
При возникновении асинхронного режима появляются пульсации тока статора, переменный ток в обмотке ротора и вибрация двигателя. Асинхронный режим двигателя с нагрузкой, превышающей 50% номинальной, считается недопустимым по условиям нагрева двигателя. Защита от асинхронного режима реагирует на пульсации тока статора и действует с выдержкой времени на запуск системы ресинхронизации. Защита выполняется в однофазном однорелейном исполнении. Если на двигателе установлена защита от перегрузки, то защиту от асинхронного режима следует сочетать с ней.
Кроме того, предусмотрены защиты, действующие от технологических факторов: при падении давлений всасывания и нагнетания; при падении давления масла в подшипниках; при перегреве подшипников или масла в конечном участке системы смазки.
Защита трансформатора
Согласно ПУЭ, для трансформаторов предусматриваются устройства релейной защиты:
от многофазных коротких замыканий в обмотках и на их выводах,
однофазных замыканий в обмотках и на выводах в сети с глухозаземленной нейтралью,
витковых замыканий в обмотках,
от внешних КЗ,
перегрузки,
понижения уровня масла,
однофазных замыканий на землю в сетях 6-10 кВ с изолированной нейтралью, если отключение необходимо по требованиям безопасности (шахты, торфоразработки и т.п.)
Для защиты от многофазных замыканий, однофазных замыканий на землю и витковых замыканий в обмотках трансформатора предусматриваются продольная дифференциальная защита, действующая без выдержки времени на отключение всех выключателей трансформатора, и токовая отсечка со стороны питания, которая действует также без выдержки времени на отключение всех выключателей.