Рекомендации по выбору уставок защит электротехнического оборудования с использованием микропроцессорных устройств концерна ALSTOM. Том 2

Подождите немного. Документ загружается.

101

Напряжение короткого замыкания трансформатора 10/6 кВ составляет 5,5 – 6.5 %, а

пусковое сопротивление двигателя 15 – 20%. Таким образом, использование

трансформатора может снизить пусковой ток на 20% и более.

Ток короткого замыкания на выводах двигателя снижается значительно сильнее: в 2 раза и

более, поэтому чувствительность защиты при использовании трансформатора получается

меньше.

8.3. Выбор уставок токовой отсечки

8.3.1. Производится расчет тока самозапуска в схеме блока трансформатор – двигатель:

ток самозапуска рассчитывается, как ток короткого замыкания за сопротивлением равным

пусковому сопротивлению двигателя:

Xпуск. = Xсист. + Xт-ра + Хп.дв,

(8.1)

где Xсист. - сопротивление короткого замыкания на шинах, откуда питается блок

трансформатор – двигатель, определяется по выражению:

Xсист. = (1.05 Uш.ном. /

√

√√

√

3) / Iкз.ш,

(8.2)

где Uш.ном. - номинальное напряжение шин, куда подключен трансформатор;

Iкз.ш. - ток КЗ на шинах в максимальном режиме;

Xт-ра - реактивное сопротивление трансформатора, приведенное к питающим

шинам.

KНОМД

НОМД

ННТ

ВНТ

ДВП

∗=

,(8.3)

где Хп.дв - пусковое сопротивление д вигателя, пересчитанное к питающим шинам;

Uт.ВН - напряжение стороны ВН блочного трансформатора;

Uт.НН - напряжение стороны НН блочного трансформатора;

Uд.ном. - номинальное напряжение двигателя;

Iд.ном. - номинальный ток двигателя;

Кп. - коэффициент самозапуска двигателя.

Первичный ток самозапуска приведенный к напряжению шин, где установлена защита,

равен:

Iсз.=(1.05 Uш.ном. /

√

√√

√

3) / Xпуск,

(8.4)

8.3.2. Выбор уставки токовой отсечки

По условию отстройки от броска тока намагничивания трансформатора блока:

Iср.= 6 Iном.т-ра,

(8.5)

По условию отстройки от тока самозапуска:

Iср.= Кн * Iсз,

(8.6)

Кн = 1.5.

Учитывая, что бросок тока намагничивания двигателя шунтируется броском тока

намагничивания трансформатора, принимается сниженный коэффициент отстройки.

Выбирается большая из полученных уставок.

Уставка, которую необходимо выполнить на реле:

I>> =

Iср. / IнТА,

(8.7)

где I>> - ток срабатывания отсечки;

IнТА - номинальный первичный ток трансформатора тока.

После выбора уставки должна быть проверена чувствительность отсечки по току:

Kч. = Iкз(2) мин,

102

где Kч. - коэффициент чувствительности, он должен быть не менее 2;

Iкз(2) мин. - ток двухфазного короткого замыкания в минимальном режиме;

Iср. - ток срабатывания защиты .

Если трансформатор имеет группу соединений

Y/d,

чувствительность может быть

проверена к трехфазным КЗ.

При недостаточной чувствительности следует рассмотреть возможность применения

дифзащиты на блоке.

8.3.3. Выбор уставок дифзащиты блока двигатель-трансформатор

Как уже было сказано в разделе 8.1, дифференциальная защита двигателя должна

устанавливаться на двигателях мощностью 5000мвт и более, если они имеют выводы фаз

со стороны нейтрали, а также на двигателях меньшей мощности, имеющих эти выводы в

случае, если токовая отсечка имеет недостаточную чувствительность. Дифференциальная

защита не входит в состав устройства MICOM P220 и должна устанавливаться отдельно. В

состав серии MODULEX 3 входит устройство дифференциальной защиты

трансформаторов типа MX3DPT3A. Это устройство и предлагается к применению в

качестве дифзащиты блока трансформатор-двигатель.

При этом один комплект трансформаторов тока должен быть включен на трансформаторы

тока со стороны ВН трансформатора а второй комплект со стороны нейтрали двигателя.

Id Id>> Е

A Id> B

2.5 Iн I TR

Тормозная характеристика дифзащиты MX3DPT3A

Id - ток срабатывания дифзащиты;

I TR - тормозной ток, равный большему из токов стороны ВН или НН.

8.3.4. Дифзащита имеет тормозную характеристику состоящую из четырех участков, см. Рис.1

Участок АВ - начальный, на этом участке ток срабатывания не зависит от торможения. В

точке В характеристика начального участка пересекается с первой тормозной

характеристикой. Она имеет наклон Р1 и начинается от начала координат. Этот

характеристика работает при малых токах короткого замыкания, когда погрешность

трансформаторов тока невелика. При токах, больших 2.5 Iн трансформатора тока.,

начинается вторая тормозная характеристика, которая пересекается с первой в точке С и

имеет более крутой наклон - Р2 учитывая большую погрешность трансформаторов тока

при больших ТКЗ. И последний участок - DE - ток срабатывания опять не зависит от

103

тормозного тока. Ломаная линия ABCDE представляет общую характеристику

дифференциальной защиты.

В методике приняты следующие данные реле:

• Реле градуировано в относительных единицах к номинальному вторичному току

трансформаторов тока выводов. Вторичные токи трансформаторов тока стороны

выводов к нейтрали пересчитываются к основной стороне автоматически.

• ток срабатывания 1 участка характеристики (АВ) равен 0.2 номинального тока

трансформатора.

• При выборе коэффициента торможения Р1 первого участка тормозной характеристики

в зоне малых токов КЗ, предполагается, что погрешность трансформаторов тока с

учетом переходных процессов не превышает 5%.

• При выборе коэффициента торможения Р2 второго участка тормозной характеристики

в зоне больших токов КЗ, предполагается, что погрешность трансформаторов тока

составляет 10%, а влияние переходных процессов на погрешность трансформаторов

тока при самозапуске учитывается коэффициентом 2.

• Ток срабатывания второго горизонтального участка (отсечки), не зависящий от

торможения, принимается равным небалансу при внешнем КЗ, с учетом загрубляющего

коэффициента, при расчете погрешности трансформатора тока, равном 3. С учетом

необходимости отстройки от броска тока намагничивания ток срабатывания отсечки

должен быть не менее 6.

• Защита должна быть так же выбрана по условию отстройки от тока, посылаемого

двигателем при внешних коротких замыканиях, однако этот ток меньше пускового для

асинхронных двигателей. Ток внешнего КЗ, посылаемый синхронным двигателем, при

числе оборотов двигателя более 1000 оборотов в минуту, может оказаться больше тока

самозапуска. Поэтому, при выборе уставок синхронных двигателей, следует проверить

отстройку от тока небаланса при внешних коротких замыканиях.

• Выбор уставок дифференциальной защиты

Выбор уставки начального участка характеристики

Согласно рекомендациям завода –изготовителя

ID>

= 0.2,

(8.8)

где ID> - ток срабатывания 1ступени, отнесенный к номинальному току трансформатора.

Уставка которую нужно набрать на реле равна:

Id> = ID * ib-1,

(8.9)

где Id> - уставка набираемая на реле;

Ib-1 - базисный ток стороны ВН трансформатора.

Базисный ток (коэффициент) на каждой стороне двигателя

Ib-1, Ib-2

- отношение

номинального тока двигателя к номинальному первичному току трансформатора тока

стороны ВН выводов ВН и стороны НН соответственно:

Ib-1 = Iндв. /IнTA-1,

(8.10)

Ib-2 = Iндв./IнTA-2.,

(8.11)

Он может быть выполнен в пределах 0.15 – 1.5. Если по расчету получается меньшее

значение, принимаетс я возможное наименьшее значение 0.15.

• Выбирается наклон характеристики (коэффициент торможения) первого участка).

P1= kз * (k`+k``) = 1.2*(0.05+0.05) = 0.12,

(8.12)

где kз - коэффициент запаса равен 1.2;

104

k` - погрешность трансформаторов тока, принимается для малых токов равной 5%;

k`` - коэффициент, учитывающий возможное переключение коэффициента

трансформации трансформатора (для трансформаторов 10/6-3 кВ обычно 5%).

Может регулироваться в пределах от 20 до 50%, необходимо установить минимальное

значение 20%.

• Выбирается наклон характеристики (коэффициент торможения) второго участка.

P2= kз* kап *( k`=k``) = 1.2*2*(0.1+0/05)=0.36,

(8.13)

где kз - коэффициент запаса равен 1.2;

kап - коэффициент учитывающий рост погрешности за счет апериодической

составляющей. Принимается равным 2.0.

k` - погрешность трансформаторов тока, принимается для больших токов равной

10%, при условии выбора трансформаторов тока по кривым 10% погрешности.

Может регулироваться в пределах от 40 до 100%, устанавливается 40%.

• Выбор уставки 2 ступени дифференциальной защиты (отсечки):

По условию отстройки от тока самозапуска:

ID> > = Iсз.* kз*( kап *(k`+k``)),

(8.14)

где

Iсз.

ток самозапуска, рассчитанный по выражению 8.4.

По условию отстройки от тока внешнего КЗ, для синхронных двигателей:

ID> > = Iкз вн.* kз* kап * (k`+k``),

(8.15)

где

kз - коэффициент запаса равен 1.2;

kап - коэффициент учитывающий рост погрешности за счет апериодической

составляющей. Принимается равным 3.

По условию отстройки от броска тока намагничивания при включении блока, уставка

дифотсечки должна быть не менее 6Iном.

Выбирается большая величина.

• Вычисляется уставка 2 ступени, которая набирается на реле:

Id>> = ID>> / IнTA-1,

(8.16)

Полученный ток округляется до ближайшего большего числа, которое и задается в

качестве уставки.

Может регулироваться в пределах от 1 до 30 Iн.

• Проверка чувствительности защиты.

В связи с тем, что уставка 1 ступени защиты при малых токах мала (уставка

Id>

составляет

около 0.2 номинального тока трансформатора), в проверке чувствительности нет

необходимости. Более грубая отсечка

(Id>>)

также не проверяется, так как предназначена

для работы при больших токах КЗ.

• Выбор уставки блокировки защиты током второй гармоники.

Отношение тока блокировки к основному дифференциальному току: В связи с отсутствием

методики для выбора принимается установленная заводом уставка.

ID(2*fн) = 12%,

(8.17)

Может быть отрегулировано в пределах 10 – 50%.

Способ блокировки может быть выбран

(ВКЛ)

: пофазная блокировка, или

(ВКЛ АВС)

блокировка всех фаз наибольшим током второй гармоники,

(ОТКЛ)

: блокировка отключена.

105

Используется заводская настройка:

БЛОК 2fн = ВКЛ АВС,

(8.18)

Выбор режима блокировки током 5 гармоники:

Способ блокировки может быть выбран

(ВКЛ)

: пофазная блокировка, или

(ВКЛ АВС)

блокировка всех фаз наибольшим током второй гармоники,

(ОТКЛ)

: блокировка отключена.

Заводом установлено

(ВКЛ АВС).

На трансформаторах украинско-российского

производства не требуется.

БЛОК 5fн = ОТКЛ.

(8.19)

Дополнительные уставки, набираемые на реле MX3DPT3A:

• Номинальная частота

fн

- выбирается 50 или 60Гц. Заводом установлена – 50Гц.

• Номинальный вторичный ток фазных трансформаторов тока стороны ВН

трансформатора -

Iн-П

, стороны нейтрали двигателя –

Iн-В

. Он может быть выбран 5А

или 1А и устанавливается перемычками на устройстве. Заводом установлен - 5А.

• Номинальный первичный ток фазных трансформаторов тока стороны ВН

трансформатора

IнTA-П,

стороны нейтрали -

IнTA-В

. Он может быть выбран в

диапазоне 10-10000А и вводится в устройство ступенями через1А. Заводом установлен

- 200А на стороне ВН, и 1600А на 2 стороне.

• Полярность фазных трансформаторов тока. Может быть выставлена

“НОРМ”

нормальная или

“ИНВЕРС”-

инверсная. Под нормальной полярностью понимается

полярность трансформатора тока, при которой полярность первичной обмотки

трансформатора тока со стороны шин, совпадает с полярностью вторичного вывода

трансформатора тока подводимого к полярному (нечетному) зажиму устройства.

• Номинальная мощность трансформатора

Pн.

Она может быть выбран в диапазоне 100-

1000000 кВА и вводится в устройство ступенями через 1 кВА. Заводом установлено -

40000 кВА.

• Номинальное напряжение трансформатора стороны ВН -

Uн-П

, 2 стороны -

Uн-В.

Она

может быть выбрана в диапазоне 0.1 -500000 кВ и вводится в устройство ступенями

через 0.1 кВ. Заводом установлено – 150 кВ на стороне ВН, 20 кВ на стороне НН.

• Группа соединений обмоток трансформатора, может быть выбрана:

•

Yy0, Yd1, Yd11; Dd0, Dy1,Dy11

. В этой выражению

Y,(y)

– схема соединения “звезда”,

D,(d)

– схема соединения “треугольник”, далее идет группа соединений: 0,1,11.

Заводом установлена группа

Yd11

. Большой буквой обозначена схема соединения

стороны ВН, маленькой - вторичные стороны трансформатора .

8.4. Уставка УРОВ

Устройство M3XDPT3A также как и M3XDPG3A имеет устройство УРОВ, уставка по

времени УРОВ выбирается по тем же принципам, см п. 7.3.7 и принимается равным

0.15 –

0.20 сек

. с учетом качества применяемых выключателей.

9. Выбор уставок защиты минимального напряжения и защиты от понижения

частоты

9.1. Защита минимального напряжения для двигателей используется для следующих функций:

• Отключение части двигате лей для обеспечения самозапуска остальных.

• Предотвращения повторного разворота двигателей, если исполнительный механизм

недопустимо или нецелесообразно разворачивать повторно.

106

• Предотвращение подачи напряжения на синхронный двигатель если его несинхронное

включение невозможно.

• Перевод синхронного двигателя в режим готовности к асинхронному пуску.

• Для ускорения подачи напряжения после отключения питающего напряжения, так как

синхронный двигатель некоторое время поддерживает напряжение на шинах, защита

минимального напряжения дополняется защитой по понижению частоты.

9.2. Для выполнения защиты минимального напряжения используется реле серии MODULEX 3

типа MX3VIC30A или MICOM P921,922. Защита при этом выполняется групповой (одно

реле на все двигатели секции), так как уставки одинаковы для всех двигателей.

9.3. Реле MX3VIC30A включается на линейные напряжения. шинного трансформатора

напряжения. Это реле имеет большое количество других функций, которые одновременно

могут быть использованы для выполнения других задач на подстанции. На реле должно

быть задано номинальное вторичное напряжение трансформатора напряжения, оно при

включении реле на линейное напряжение равно:

Uн =100В,

(9.1)

9.4. Выбор уставок защиты минимального напряжения в случае применения двухступенчатой

защиты для асинхронных двигателей:

• 1 ступень – обеспечение самозапуска остающихся электродвигателей. Она действует

на часть двигателей (малоответственных). Уставка выбирается по условиям

обеспечения возврата при восстановлении напряжения после отключения коротких

замыканий защитой, а так же предотвращение отключения двигателя при коротких

замыканиях.

Обычно принимается уставка 1 ступени:

U< = 0.7 Uн,

(9.2)

Выдержка времени первой ступени отстраивается от времени действия защит

отходящих линий (двигателей) и обычно равна по времени защите питающего ввода:

t1= tмтз.в,

(9.3)

Для устойчивой работы двигателей необходимо, чтобы все защиты отходящих линий

имели токовую отсечку без выдержки времени. Если это условие не обеспечивается,

двигатели могут затормозиться, и последует самозапуск всех двигателей который

может отказаться неуспешным..

• 2 ступень используется для отклю чения остальных двигателей, если напряжение

недостаточно для запуска двигателей, или по технологическим условиям самозапуск

уже не целесообразен.

Уставка по напряжению равна напряжению, при котором двигатель уже не может

развернуться:

U<< =0.5-0.6 Uн,

(9.4)

Выдержка времени второй ступени определяется технологическими условиями работы

механизмов агрегата и обычно равна по времени:

t2= 3-9сек,

(9.5)

• Кроме этого, на агрегате, обслуживаемом двигателями данной подстанции, имеются

двигатели, без работы которых невозможен его безаварийный останов, например

смазка, вентиляция, отключение воды и топлива, закрытие задвижек и т. д. Эти

двигатели остаются подключенными независимо от наличия напряжения.

• Перед выбором уставок необходимо произвести расчет токов и напряжений

самозапуска секции, определить двигатели:

107

• которые необходимо отключить для обеспечения разворота остальных - 1ст.

минимального напряжения;

• которые необходимо оставить в работе для остановки агрегата и на которые

защита минимального напряжения работать не должна;

• остальные двигатели необходимо подключить ко 2 ступени защиты минимального

напряжения.

• Если удержать в работе агрегат при кратковременных перерывах питания

невозможно или нецелесообразно, все двигатели, кроме тех которые

обеспечивают останов, подключаются к первой ступени минимального

напряжения.

9.5. Выбор защиты минимального напряжения для отделения синхронных двигателей

• Как правило, синхронный двигате ль, не допускает подачи несинхронного напряжения в

случае, если возбуждение его включено. Синхронные двигатели обычно

разворачиваются в асинхронном режиме, после чего на них подается возбуждение, и

они втягиваются в синхронизм. Поэтому при исчезновении напряжения или его посадке,

синхронные двигатели должны отключаться от сети, а после восстановления

напряжения могут включаться вновь, если их включение необходимо, и они имеют

схему автоматического пуска. Возможен также их перевод в асинхронный режим

отключением возбуждения и закорачиванием обмотки ротора, и подачей возбуждения

после появления напряжения.

• С целью предотвращения подачи напряжения на возбужденные синхронные двигатели,

автоматика, которая подает напряжение на шины, должна выполняться с контролем

отсутствия напряжения. Недопустимо, например, выполнение АВР только по признаку

отключения питающего ввода.

• Защита минимального напряжения для синхронного двигателя выбирается как 1

ступень минимального напряжения для асинхронных двигателей.

U< = 0.7 Uн,

t = 0.5сек,

Примечание. Для обеспечения надежной работы двигателя и связанного с ним

механизма, необходимо не допускать подключения к секции шин, откуда питаются

синхронные двигатели, посторонней нагрузки. Если это невозможно, то посторонние

фидера должны иметь отсечку без выдержки времени. В ряде случаев применяется

специальная отсечка по напряжению, с уставкой, равной уставке защиты минимального

напряжения, без выдержки времени. Уставка по напряжению отсечки и защиты

минимального напряжения в этом случае обычно принимается равной 0.6 Uном.

9.6. Отключение синхронных двигателей при понижении частоты

Для ускорения подачи напряжения, работой АВР или АПВ целесообразно отключать

двигатели также автоматикой понижения частоты. После отключения питающего

напряжения двигатель быстро тормозится, и частота напряжения, которое синхронный

двигатель генерирует на шины, быстро падает. При быстром его отключении, сразу

исчезает напряжение подпитки и пускается схема АВР (АПВ).

При выборе уставки по частоте, следует иметь в виду другую автоматику, которая

установлена в питающей системе – автоматическая частотная разгрузка (АЧР). Поэтому

уставка отключения СД по частоте должна быть отстроена от самой низкой уставки

быстродействующей АЧР, которая в настоящее время равна 46.5Гц и 0.5сек. Если

двигатель сам подключен к какой то очереди АЧР, в качестве уставки можно принять

уставку этой очереди. Если нет, можно принять уставку по частоте равной:

46Гц

0.5сек.

108

Приложение

Пример выбора уставок защиты электродвигателя с применением микропроцессорного

устройства защиты MICOM P220

1. Необходимые для расчета данные сведены в таблицу 1

Таблица 1

Ток трехфазного КЗ на шинах

- максимальный режим

- минимальный режим

8.72 кА

5.69кА

Расчетное напряжение на шинах 6.3 кВ

Ток замыкания на землю внешней сети

- максимальный режим

- минимальный режим

10А

4А

Тип двигателя: асинхронный c

короткозамкнутым ротором

HXR 400LH4

фирмы ABB

Номинальная мо щность 630 кВт

Номинальное напряжение 6300 В

Номинальный ток 69 А

Кратность тока самозапуска 7.1

Номинальное количество оборотов 1492

КПД при номинальной нагрузке 97%

Cos ϕ при номинальной нагрузке

0.86

Уровень компенсации Cos ϕ

0.97

Способ подключения компенсирующей

емкости

Параллельно двигателю

Мощность компенсирующей емкости 230 кВАр

Ток холостого хода 24А

Допустимое время заклинивания ротора в

горячем состоянии двигателя

12 сек.

Коэффициент трансформации фазных

трансформаторов тока

100/5

Коэффициент трансформации

трансформатора тока нулевой

последовательности

Условно 100

2. Выбор токовой отсечки

Ток срабатывания осечки по условию отстройки от пускового тока двигателя производится

по выражению:

Iср = kн * Iп.макс = 1.8*490=882А,(2.1)

где kн - коэффициент надежности, с учетом отстройки от броска тока

намагничивания равен 1.8;

Iп.макс - пусковой ток двигателя в максимальном режиме.

Iп.макс = kпуск. Iном = 7.1* 69 = 490А,(2.2)

Проверка чувствительности в минимальном режиме:

Кч=Iкз(2) / Iср =5690*√3 / (2 * 882)= 5.58, (2.3.)

Чувствительность отсечки соответствует нормам ( не менее 2)

Уставка, которую необходимо выполнить на реле:

I>> = Iср. / IнТА = 882/100 = 8.82, (2.4)

где I>> - уставка отсечки на реле;

Iн ТА - номинальный первичный ток трансформатора тока.

109

3. Выбор уставок защиты от замыканий на землю

• Защита от замыкания на землю должна работать на отключение при первичных

емкостных токах 10А и более для двигателей, мощностью менее 2000 кВт. В исходных

данных отсутствуют токи замыкания на зем лю в сети 6 кВ. Уставка защиты выбирается

стандартным способом независимо от того, необходимо ли ее действие на

отключение. даже в случае, если такой необходимости нет, должна иметься защита от

двойных замыканий на землю.

• Отстройка защиты от броска емкостного тока двигателя при внешних замыканиях на

землю. Бросок тока при перемежающейся дуге может быть равен 3-4 собственного

емкостного тока двигателя. Таким образом, уставка защиты по условию отстройки от

броска емкостного тока при внешних КЗ:

Iср = Kн * 4 * Iс дв., (3.1)

где Kн =1.2 - стандартный коэффициент надежности для реле фирмы ALSTOM;

Ic дв. - емкостной ток двигателя.

Поскольку емкостной ток замыкания но землю не задан применяем упрощенную формулу

расчета емкостного тока двигателя:

Iс дв = 0.0172 Sном(МВА) =0.0172 * 0.7552 = 0. 012А.

Примечание1: Указанная формула взята из методики А.М. Александрова «Выбор

уставок срабатывания защит асинхронных электродвигателей напряжением выше

1000В). Москва, Энергопрогресс, 1998 год.

Sном = √3 Uном Iном =√3*6.3*0.069= 0.752 мВА.

Уставка защиты от замыкания на землю двигателя по выражению 2.5.

Iср = Kн * 4 * Iс дв =1.2*4*0.012= 0.06А первичных. вторичный ток при условно принятом

коэффициенте трансформации ТНП = 100

Iо>> = 0.06 / 100 = 0.0006 можно принять минимальную уставку 0. 002.

Можно принять и другое требование к выполнению уставки защиты дви гателя от

замыканий на землю – исходить из величины тока замыкания на землю, при которой

требуется обязательное отключение двигате ля (10А).

В защите протекает емкостной ток сети за вычетом тока двигателя и кабеля связи

двигателя с ячейкой, величиной которого в данном случае пренебрегаем.

Таким образом первичная уставка срабатывания защиты от замыкания на землю

двигателя должна быть равна 10А первичных или 10 / 100 = 0.4 А вторичных.

Решение о принципе выбора уставки определяется требованиями завода- изготовителя

двигателя или эксплуатирующей организацией.

• Выполнение уставок на устройстве.

Мощность вторичной обмотки трансформатора тока ТНП типов ТЗЛ или ТЗР невелика.

Поэтому ток срабатывания защиты от замыкания на землю должен быть проверен подачей

первичного тока в провод, пропущенный через магнитопровод кабельного трансформатора

тока. Предварительно на устройстве выполняется уставка, исходя из коэффициента

трансформации трансформатора тока 100, которая и корректируется после подачи тока в

первичную сторону ТТ при наладке. Таким образом, должен быть задан только первичный

ток срабатывания защиты.

Учитывая отсутствие паспортных данных о токе замыкания на землю двигателя

желательно произвести его замер при наладке и уточнить уставку.

При наличии защиты от замыканий на землю, защита от двойных замыканий на землю не

требуется. Однако учитывая низкую уставку по току защиты от замыкания на землю и

большую кратность ТКЗ, целесообразно ее продублировать более грубой второй ступенью

для работы при двойных замыканиях на землю – 50А и 0.0сек.

110

4. Защита от перегрузки

Для защиты от перегрузки должны быть выданы следующие уставки:

4.1. Эквивалентный ток нагрузки состоит из тока прямой и оказывающий повышенное влияние

ток обратной последовательности I

экв

вычисляется в соответствии с формулой:

экв

= (I

пр

+ К

обр

)

0,5

,(4.1)

Тепловой уровень в защите вычисляется по выражению:

I+1

= (I

экв

/IΘ >)

. [1- exp(-0.1/T)] + Θ

. exp(-0.1/T), (4.2)

где К

- коэффициент усиления влияния тока обратной последовательности для

зарубежных двигателей принимаем 6;

IΘ > - уставка тока тепловой перегрузки.

IΘ > = 1.1* Iн.дв./коэф.тт = 1.1* 69 / 100 = 0.76, (4.3)

Т – тепловая постоянная времени двигателя ее, можно вычислить исходя из следующих

соображений: в паспорте двигателя указывается допустимое время заклинивания ротора в

горячем состоянии 12 сек. Тогда постоянная времени пуска

2 = t доп ( К

– 1) = 12 ((7.1/ 1.1)

– 1) = 500сек или 8 минут, (4.4)

В зависимости от режима работы двигателя, защита использует одну из трех следующих

постоянных времени:

постоянная времени перегрузки Т

для перегрузок, когда учитывается отдача в

окружающую среду, примем на 2 минуты больше – 10минут.

постоянная времени охлаждения Т

ох

для отключенного двигателя можно принять 4Т

2 или

32 мин.

При подключении компенсирующей мощности непосредственно к двигателю через

трансформатор тока и защиту протекает суммарный ток батареи и двигателя, который

можно вычислить следующим образом :

Sкомп. = Р / (Cosϕ * η) =630 /( 0.97 * 0.97) = 670 кВА

Iзащ = Qком. /(U *√3)= 670 / (6.3*√3)= 61.5 А.

Таким образом, с учетом наличия компенсации нужно принять:

номинальный ток 61.5 А.

IΘ > = 1.1* Iн.дв./коэф.тт = 1.1* 61.5 / 100 = 0.68, (4.5)

5. Дополнительные уставки, связанные с тепловой перегрузкой двигателей:

5.1. Ввести запрет отключения от тепловой перегрузки при пуске двигателя

Уставка: Да.

5.2. Уставка сигнализации тепловой перегрузки, при действии защиты от перегрузки на

отключение: Θсигн. = 0.95.

5.3. Уставка функции: запрет пуска Θ запрета пуска = 0.9

5.4. Уставка функции: затяжной пуск

Способ выполнения функции по факту включения выключателя и по току (52А =I).

Уставка по току пуска: Istart =2 IΘ = 2*0.76 =1.52.

Уставка по времени

tstart = 1.2 Тпуск =1.2*12= 14.4сек. принимаем 15сек.(5.1)

5.5. Функция: заклинивание ротора

Выполняется при наличии датчика вращения двигателя.