4 Защита электродвигателей

Выбрать типы защит и определить их уставки электродвигателя насоса по следующим данным:

Выбран трансформатор тока типа ТПЛ-10.

U_ном = 6 кВ;

Р_д.ном =1500 кВт;

I_д.ном = 180,64 А;

К_п = 5,1; К_п – коэффициент пуска

I_к = 3280,74 А;

По I_д.ном = 180,64 А в справочнике выбираем трансформатор тока ТПЛ-10 с коэффициентом трансформации

n_T = 200/5 = 40;

Ток замыкания на землю I_з < 10 А

Для заданного электродвигателя проверим возможность применения однорелейной двухфазной схемы с реле типа РТ-84.

Рассчитаем отсечку. Первичный ток срабатывания отсечки определяем по формуле:

= К_н К_п I_д.ном = 1,8 5,1 180,64 = 1658,28 А;

К_н = 1,8

Ток срабатывания элемента отсечки в реле:

= К_сх I_сз.отс / n_T = 1,73 1658,28/40 = 71,72 А

К_сх = 1,73

Коэффициент чувствительности отсечки вычисляем по:

_. = / I_ср.отс = /( I_ср n_T) =3280,74 /(71,72 40) =1,14

Полученное значение = 1,14 меньше требуемого по ПУЭ К_ч = 2, следовательно требование чувствительности защиты не выполняется.

Д ля выполнения требования чувствительности применяем двухфазную двухрелейную схему электродвигателей от короткого замыкания и перенагрузки с коэффициентом схему К_сх=1 :

Рисунок 4.1 - Двухфазную двухрелейную схему электродвигателей от короткого замыкания и перенагрузки

= К_сх I_сз.отс / n_T = 1 1658,28/40 = 41,457 А;

= / I_ср.отс = /( I_ср n_T) =3280,74 /(41,457 40) =2.

Требование чувствительности выполняется.

Рассчитываем зашиту от перегрузки выполненная при помощи индукционного элемента реле.

= К_н К_cх I_д.ном / K_в n_T = 1,2 1 180,64 / (0,8 40) = 6,774 А;

Кратность тока срабатывания отсечки к уставке индукционного элемента

K = I_ср.отс / I_ср =71,72/6,774 = 10,59

Данная кратность необходима для настойки реле РТ-84.

Коэффициент чувствительности защиты от перегрузки не определяется, поскольку она не предназначена для действия при к.з.

Напряжение срабатывания защиты принимается в соответствии с ПУЭ равным 0,7U_н. Учитывая, что вторичное напряжение измерительных трансформаторов напряжения составляет 100 В, напряжение срабатывания защиты составит 70 В. В качестве реле напряжения принимаем реле типа РН-154. Время срабатывания защиты в соответствии с требованиями ПУЭ должно быть на 0,5 сек. Больше выдержки времени основных токовых защит электродвигателя.

Рисунок 4.1 – Схема защиты электродвигателя от понижения напряжения

5 Защита кабельных линий напряжением 6-10 кВ

Выбор уставок максимальных токовых защит заключается в определении первичных и вторичных токов срабатывания, времени срабатывания, типов реле, коэффициентов чувствительности. Кроме того, защиты двух последовательно соединенных элементов должны быть согласованы по чувствительности и по времени.

1. Выбирается ток срабатывания максимальной защиты по условию:

= К_н К_зп I_раб.max / K_в = 1,2 5,1 180,64/ 0,8 = 1381,9 А

2. Определяется ток срабатывания реле защиты:

I_ср = I_сз K_сх / n_Т = 1381,9 1/ 40 = 34,55 А

По справочнику выбираем ближайшую уставку 40 А на реле РТ-40.

Определяется коэффициентом чувствительности защиты при двухфазном к.з. в точке К₂ в минимальном режиме, когда ток к.з. равен 2252,67 А:

_. = / I_сз = 2252,67 /1381,9 = 1,63 >1,5

где 1,5 – требуемый по ПУЭ коэффициент чувствительности.

Требования чувствительности выполняется.

Защита от однофазных замыканий на землю:

Определяется ток замыкания на землю:

U L / 10 = 6 18 / 10 =10,8 А

Для защиты используются трансформаторы тока нулевой последовательности типа ТЗЛ с коэффициентом трансформации n_T = 20/5 и реле типа РТ-40 со значением коэффициента надежности k_н = 1,2.

Ток срабатывания защиты:

I_сз = K_зап = 2,5 10,8 = 27 А

где K_зап = 2,5 – коэффициент запаса, учитывающий бросок тока в момент замыкания на землю.

Ток срабатывания реле:

= I_сз / n_Т =27/4 = 6,75 А

Коэффициент чувствительности при замыкании на землю не нормируется и не определяется.

С хема защиты приведена на рисунке 5.1

Рисунок 5.1 – Схема защиты кабельной линии

Защита от перегрузки для данной линии не проектируется, поскольку такая защита предусмотрена для электродвигателя, подключенного в конце данной линии.