выше 1000 В

Цель работы: изучить особенности расчета параметров срабатывания и схемы релейных защит электродвигателей с номинальным напряжением выше 1000 В.

Задание: схема СЭС:

Рис.6. – Однолинейная схема СЭС.

t_п=10 с

Решение:

1. Выбор кабеля для подключения электродвигателя:

1.1. Номинальный ток электродвигателя:

.

1.2. Определение сечения исходя из экономической плотности тока:

.

Выберем сечение 50 мм².

1.3. Определение сечения по длительному допустимому току:

Для алюминиевого кабеля сечением 50 мм² длительный допустимый ток, при прокладке в земле, составляет 175А.

где К_сн = 1,т. к. применяем один кабель, К_ср = 1,06, т.к. расчет производим для температуры 10⁰ С (условная температура 25⁰ С).

1.4. Проверка на термическую стойкость:

.

2. Расчет защит двигателя:

2.1. Защита от многофазных коротких замыканий.

Т.к. расчет производим для двигателя мощностью 400кВт, то используем токовую отсечку без выдержки времени, с однорелейной схемой (рис.7)

Рис.7. Токовая защита без выдержки времени (однорелейная схема), где КА – реле тока; KL – промежуточное реле, КН – указательное реле, SQ – выключатель положения, YAT – электромагнит отключения высоковольтного выключателя

Ток срабатывания токовой отсечки:

.

где – коэффициент отстройки реле; - кратность пускового тока.

Т. к. расчет производим для синхронного двигателя, следует обеспечить отстройку от сверхпереходного тока.

где – сверхпереходная ЭДС двигателя, - сверхпереходное сопротивление двигателя по продольной оси.

Из проведенных расчетов выберем током срабатывания

Трансформаторы тока выбираем с коэффициентом трансформации 250/5 исходя из максимального рабочего тока двигателя.

.

Коэффициент чувствительности:

.

2.2. Защита от однофазных замыканий обмотки статора на землю.

Выполнена в виде максимальной токовой защиты подключенной к кабельному трансформатору тока нулевой последовательности.

Рис.8. Схема защиты от однофазных замыканий обмоток статора на землю.

,

- коэффициент отстройки реле, – коэффициент учитывающий бросок собственного емкостного тока.

,

,

.

.

.

.

.

Будем использовать один ТТНП типа ТЗЛ, для которого минимальное значение первичного тока срабатывания равно 0,68 А. Поскольку получившееся значение тока срабатывания меньше минимального значения, в этом случае принимаем I_сз=I_сзmin.

,

.

2.3. Защита от перегрузки:

Защиту от перегрузки совместим с защитой от асинхронного режима.

Рис.9. Схема защиты от перегрузки

где k_о=1,1 – коэффициент отстройки реле, k_в=0,8 – коэффициент возврата.

.

.

.

2.4. Защита от потери питания:

Рис.10. Защита от потери питания.

Так как двигатель задействован в неответственном технологическом процессе, используем первую ступень защиты от потери питания.

.

.

2.5. Полная схема защиты двигателя

На рис. 11 изображена полная схема защиты синхронного электродвигателя.

Рис.11. Полная схема защиты двигателя