7.8 Защита от разрыва стержня «беличьей клетки» ротора

Данная защита не предусматривается и не выпускается, хотя исследования в этом направлении проводятся в связи с имеющимися повреждениями.

7.9 Схема защиты эд с продольной дифференциальной защитой

Защита (рис. 7.8, 7.9) выполнена на постоянном оперативном токе.

Рисунок 7.8. Первичная схема и вторичные цепи защиты ЭД

переменном оперативном токе

Рисунок 7.9. Цепи постоянного оперативного тока защиты ЭД

7.10 Защиты эд напряжением ниже 1000 в

Особенности ненормальных режимов и повреждений у двигателей с U_Н<1000 В связаны с различием в работе нейтралей сети по отношению с напряжением U_Н>1000 В.

Для двигателей с U_Н<1000 В основными защитами являются: отсечка, защита от перегрузки, защита от обрыва фазы.

Эти защиты могут выполняться с использованием предохранителей, автоматических выключателей (с электромагнитными, тепловыми и полупроводниковыми расцепителями), тепловых реле, температурной защитой, специальных реле от обрыва фазы.

Предохранители для защиты ЭД не рекомендуется устанавливать, так как при перегорании одного из них двигатель остается подключенным к сети в неполнофазном режиме. В этом случае должно использоваться реле от обрыва фазы или обмотка пускателя должна запитываться после предохранителя.

В последнее время наиболее предпочтительным защитным устройством является автоматический выключатель.

Вопросы для самопроверки

1. Каковы повреждения и ненормальные режимы работы электродвигателей?

2. Принцип действия токовой отсечки электродвигателя. Расчет тока срабатывания, проверка чувствительности.

3. Каково назначение продольной дифференциальной отсечки электродвигателя? Расчет тока срабатывания, проверка чувствительности.

4. Принцип действия защиты от перегрузки. Расчет тока и времени срабатывания.

5. Для чего необходима защита от понижения напряжения? Расчет тока и времени срабатывания.

6. Каков принцип действия защиты от замыкания обмотки статора на корпус?

7. Для чего необходима защита от эксцентриситета ротора электрической машины?

8. Объясните работу схемы продольной дифференциальной защиты ЭД.

9. Каковы особенности выполнения защит ЭД напряжением ниже 1000 В?

Лекция 8

8.1 Токовая отсечка шин без выдержки времени

Н

Рисунок 8.1. Одна система сборных шин

а отходящих присоединениях Q2―Q6 (рис. 8.1) одной системы сборных шин (одной секционированной системы сборных шин) традиционно используется токовая отсечка без выдержки времени (I ступень ТЗ).

На выключателе ввода Q1 токовая отсечка без выдержки времени используется редко, так как трудно обеспечить чувствительность при ее отстройке от КЗ в точке К2 [26]:

,(8.1)

где I_НАГР ― суммарный ток нагрузки питаемой секции; k_НАГР ― коэффициент нагрузки, учитывающий увеличение тока нагрузки неповрежденных присоединений при КЗ за реактором первого присоединения, отключаемого с выдержкой времени, k_НАГР=1,2…1,3; k_ОТС ― коэффициент отстройки, равный k_ОТС=1,2.

Чувствительность защиты находится по формуле

. (8.2)

8.2 Дифференциальная защита шин

На ответственных электрических станциях и подстанциях используется дифференциальная защита шин. В целях упрощения схем в сетях с напряжением 6 ― 35 кВ (устанавливается в фазах А и С) используется неполная дифференциальная защита (рис. 8.2) ― защита охватывает только питающие вводы, секционный выключатель, присоединение трансформатора собственных нужд, присоединение трансформаторов связи и т.д.

При внешнем КЗ в точке К2 токи вычитаются и по реле защиты протекает ток небаланса, от которого защита должна быть отстроена. При КЗ в зоне действия в точке К1 через реле защиты протекает ток КЗ и она должна надежно срабатывать.

Рисунок 8.2. Дифференциальная защита шин

Ток срабатывания защиты выбирается:

1) по условию отстройки от максимального рабочего тока защищаемой секции шин

, (8.3)

где k_ОТС ― коэффициент отстройки, равный k_ОТС=1,2; k_В ― коэффициент возврата, равный k_В=0,75…0,8 для реле РНТ-565; I_НАГР ― суммарный ток нагрузки секции; I_{НАГР,ДОП} ― суммарный дополнительный ток нагрузки присоединений смежной секции, подключаемых АВР при отключении этой смежной секции;

2) по условию отстройки от небаланса и подпитки от асинхронных и синхронных электродвигателей при внешнем КЗ

, (8.4)

где k_ОТС ― коэффициент отстройки, учитывающий погрешность реле, принимается равным k_ОТС=1,5; ― ток небаланса при переходном режиме внешнего КЗ в максимальном режиме работы; ― коэффициент, учитывающий ток подпитки от асинхронных двигателей, =0,6; ― ток подпитки асинхронных двигателей в начальный момент при внешнем КЗ; ― коэффициент, учитывающий ток подпитки от синхронных двигателей, =1,2; ― ток подпитки синхронных двигателей в начальный момент при внешнем КЗ.

Ток небаланса выражения (8.7) находится по формуле

, (8.5)

где k_А ― коэффициент, учитывающий увеличение тока КЗ за счет наличия апериодической составляющей тока КЗ, при использовании реле РНТ-565 k_А =1; k_ОДН ― коэффициент однотипности трансформаторов тока, k_ОДН =0,5, если ТТ одинаковые, k_ОДН =1, если ТТ различные;  ― погрешность ТТ, принимаемая в РЗ  = 0,1; I_{К,МАХ,ВНЕШ} ― ток внешнего КЗ в максимальном режиме работы системы.

Чувствительность дифференциальной защиты находится по формуле

. (8.6)

В сетях с U = 110 кВ и выше устанавливаются ТТ в каждой фазе.

Схема полной дифференциальной защиты шин приведена на рис. 8.3.

Рисунок 8.3. Дифференциальная защита шин