Пример расчета защит электродвигателя

Задача 3

Для двигателей напряжением 6-10кВ согласно ПУЭ [1] предусматриваются следующие защиты:

- защита от междуфазных КЗ в обмотке статора – токовая отсечка;

- защита от замыканий на землю – токовая защита нулевой последовательности, которая реагирует на ток 3I0 при замыканиях на землю и подключается трансформатору тока нулевой последовательности. Эта защита будет так же действовать при двойных замыканиях на землю;

- защита от перегрузки.

Данные для расчета

Двигатель асинхронный

Рном=800кВт, Uном=6кВ; h=95%; kn=6,5$ cosφ=0,9

Двигатель подключается к распределительному устройству кабелем АСБТ-6(3х120) сечением S=120мм². Длина кабеля 600м.

2 Двигатель является основным и участвует в самозапуске

Суммарный ток замыкания на землю сети Iз≥10А

Велечина тока трехфазного КЗ в месте подключения двигателя (точка К1 рис.1)

Равен 19,6кА

Решение

Iном=

Расчет токовой отсечки

Первичный ток срабатывания токовой отсечки выбирается по условию отстройки от пускового тока двигателя

Iс.з=Котс·Iпуск=Котс··kп··Iном.дв=1,5·6,5·90,1=878,5А=0,8785кА

Где Котс=1,5 для защит с реле РТ-40,

Kп=6,5 (из задания)

Чувствительность защиты при двухфазном КЗ на выводах электродвигателя

Кr=

Защита действует без выдержки времени на отключение двигателя.

Расчет защиты от замыкания на землю в обмотке статора электродвигателя.

Согласно ПУЭ [1] на двигателях мощностью до 200кВ защита от замыканий на землю должна устанавливаться и действовать на отключение при емкостном токе сети ≥ 10А

По условию задачи Iз≥10А, следовательно, защита от замыканий на землю устанавливается. Защита выполняется с использованием реле тока РТЗ-51.

Первичный ток срабатывания защиты выбираем по условию отстройки от броска собственного емкостного тока присоединения(кабель+двигатель) при внешнем замыкании на землю.

Iс.з=Котс.·kб·Iс

Где Котс=1,2 – коэффициент отстройки;

kб – коэффициент броска для защиты с реле РТЗ-51 принимается равным 3.

Значения собственного емкостного тока присоединения складывается из собственного емкостного тока двигателя Iсдв и собственного емкостного тока кабельной линии

Ic=Iс.дв+Icw

Собственный емкостной ток двигателя с Uном=6кВ равен:

Iс.дв=0,0172·Sном.дв

гдеSном.дв= кВт=0,9357МВт

Iс.дв=0,0172·0,9357=0,016А

Собственный емкостной ток кабельной линии, входящий в зону защиты

Icw=Ic.уд·l·mx=1·0,6·1=0,6A

где Iс.уд=1А/км (таблица 1) для кабеля сечением S=120мм²

L=0,6км – длина линии

Число кабелей в линии равно 1.

Суммарный емкостной ток присоединения

Iс=0,016+0,6=0,616A

Ток срабатывания защиты

Iс.з=1,2·3·0,616=2,22А

Проверяем наличие условие срабатывания защиты

IcΣ-Ic>Iс.з

где суммарный емкостной ток сети

IcΣ=Iз≥10А

Емкостной ток присоединения

Ic=0,616A

10 - 0,616=9,384>2,22

Защита будет срабатывать с достаточной чувствительностью.

Защита действует отключение двигателя без выдержки времени.

Расчет защиты от перегрузки

Защита выполняется на реле тока типа РТ-40

Первичный ток срабатывания защиты от перегрузки выбирается по условию отстройки от номинального тока двигателя

Iс.з=

Коэффициент отстройки принят равным Котс=1,05

Коэффициент выбирается для реле РТ-40 kв=0,8

Допустимый длительный ток двигателя при снижении напряжения на 10% равен

Iдлит.дв=1,1Iном

Тогда

Iс.з=

Выдержка времени защиты выбирается по условию отстройки от времени пуска и самозапуска

tс.з=Kотс·tпуск=1,3·10=13с.

где коэффициент отстройки Kотс =1,3

Время пускаtпуск принимается равным 10с

Расчет защиты минимального напряжения.

Двигатели ответственных механизмов собственных нужд, участвующие в самозапуске, должны отключаются второй ступенью защиты максимального напряжения, которая действует при исчезновении питания

Напряжение срабатывания защиты

Uс.з=0,5Uном=0,5·6=3кВ

Выдержка времени защиты выбирается равной tс.з=10с.

Дата добавления: 2015-05-08