3.4 Расчет защиты кабельной линии

Определим расчетные токи асинхронных двигателей Н-1, Н-2, Н-3, Н1, а также трансформаторов Т1, Т2.

Для двигателей Н-1, Н-3 кратность пускового тока k_пуск=6.

Определим расчетный ток для Н-1, Н-3.

Определим расчетные токи для трансформаторов T1, T2.

Для трансформатора T1

Для трансформатора T2

Определим расчетный ток для двигателя Н-2

Определим расчетный ток для двигателя Н1.

Определим ток срабатывания защиты

где k_н=1,1, k_сзп=1,2, k_в=0,93.

3.5 Расчет релейной защиты и автоматики электродвигателя

3.5.1 Защита от междуфазных коротких замыканий

Для защиты асинхронных электродвигателей от межфазных замыканий должна применяться токовая отсечка (ТО) без выдержки времени.

Для асинхронных двигателей Н-1, Н-2, Н-3 мощностью P=500кВт, с номинальным током I_ном=56А, рассчитаем защиту от междуфазных замыканий с применением ТО.

Выбираем трансформаторы тока стороны питания электродвигателя: ТЛМ с сердечником типа Р, коэффициентом трансформации kтр = 75/5.

В случае прямого пуска двигателя, определяем максимальный бросок пускового тока электродвигателя с учётом апериодической составляющей, в случае участия двигателя в самозапуске, поскольку напряжение на двигателе после включения резервного питания может составлять 1,3 ÷ 1,4 от номинального, полученный ток необходимо увеличить в 1,4 раза:

где - коэффициент, учитывающий апериодическую составляющую пускового тока машины, принимается 1,8;

- кратность пускового тока машины, =6.

Подставим численные значения в формулу

846,72 А.

Выбираем ток срабатывания ТО I_ср.то ≥ =850 А.

Выполняем проверку, что при токе двигателя 1,1⋅ I_ср.то=935А трансформаторы тока обеспечивают погрешность не более 10%. Выбранный раннее трансформатор не подходит, потому что его максимальный ток с погрешностью не более 10% равен 750 А.

Для выполнения указанного требования, выбираем трансформаторы тока ТЛМ с коэффициентом трансформации 100/5, которые обеспечивают погрешность не более 10 % до 1000 А.

По такому же принципу рассчитываем токовую отсечку для насоса Н1 мощностью P=200кВт, с номинальным током I_ном=25А.

378 А.

Выбираем трансформаторы тока ТЛМ с коэффициентом трансформации 100/5.

.

3.5.2 Расчет максимальной токовой защиты

Произведем расчет МТЗ для асинхронных двигателей Н-1, Н-2, Н-3 c характеристиками P=500кВт, cos𝜑=0,86, I_ном=56А.

Защита электродвигателя выполняется трёхступенчатой. Защита работает по максимальному фазному току.

Определяем первичный ток срабатывания первой ступени защиты от симметричных перегрузок:

Время срабатывания первой ступени максимальной токовой защиты принимаем t_с.з =0,1 с по условию отстройки от длительности броска пускового тока АД. Это необходимо для исключения неправильно действия защиты при подпитке двигателями КЗ на шинах или присоединениях питающей сети.

Вторая ступень защиты выполняется с инверсной характеристикой и работает с действием на отключение электродвигателя. Пуск защиты выполняется при кратности тока . Первичный ток пуска второй ступени защиты составит:

Время срабатывания защиты рассчитывается БМРЗ по формуле

Третью ступень защиты выполняем с независимой характеристикой с действием на сигнализацию. Первичный ток срабатывания третьей ступени максимальной токовой защиты электродвигателя определяем по формуле:

Если двигатель не подвержен технологическим перегрузкам – время срабатывания защиты выбирается из диапазона 10÷20 с (больше, чем время пуска электродвигателя). Если двигатель подвержен перегрузкам, время выбирается большим, чем допустимое время технологической перегрузки, как правило, 10÷1800 с (также отстраивается от времени пуска электродвигателя).

Произведем расчет МТЗ для асинхронного двигателя Н1 c характеристиками P=200кВт, cos𝜑=0,86, I_ном=25А.

Уставки для двигателя Н1: =189 А, t_с.з =0,1,