8.2. Защита от перегрузки и асинхронного хода.

Ток срабатывания реле МТЗ электродвигателя рассчитывается по выражению:

А,

где: – коэффициент отстройки при действии МТЗ на отключение;

– коэффициент возврата индукционной части реле серии РТ-85.

Принимаем уставку по току А, тогда кратность отсечки составит , что выполнимо для этих реле.

Выдержка времени МТЗ от перегрузки выбирается из условия надёжного несрабатывания защиты при пуске электродвигателя:

с,

где: с – время пуска для электродвигателя.

Рассчитывается фактическое сопротивление нагрузки на ТТ при двухфазном КЗ на выводах электродвигателя между фазами АВ и ВС:

Ом,

где: Ом – сопротивление реле РТ-85 при уставке реле 15 А,, где S=10 ВА потребляемая мощность реле серии РТ-80; 0,8-поправочный коэффициент.

Ом – сопротивление дешунтируемого ЭО (примерно 2 Ом по данным завода изготовителя).

Значению Ом соответствует .

Максимальная кратность тока:

,

где А.

Коэффициент , отсюда погрешность f=48% ([2] рис.П6.2). Коэффициент чувствительности отсечки после дешунтирования ЭО:

Чувствительность обеспечивается при реальной погрешности.

Защита от замыкания на землю обмотки статора.

Необходимо определить уставки токовой защиты от замыкания на корпус обмотки статора синхронного электродвигателя, подключенного к сети с изолированной нейтралью, суммарный емкостной ток которой по условию задания А. Электродвигатель связан с РП линией сечением 150 мм² длиной 500 м. Реле защиты подключено к ТНП типа ТЗЛ.

Емкость фазы статора двигателя определяется по выражению:

Ф,

Собственный емкостной ток электродвигателя вычисляется по формуле:

А,

Емкостной ток линии, входящей в зону защиты, определяется по выражению: А,

где: А/км - собственный емкостной ток единицы длины линии ([7]).Установившееся значение собственного емкостного тока защищаемого присоединения определяется как сумма емкостных токов электродвигателя и линии:

А.

Первичный ток срабатывания защиты определяем по выражению:

А,

где: К_О=1,3 – коэффициент отстройки, принимаемый равным 1.21.3;

К_Б.Р=2,5 – коэффициент, учитывающий бросок собственного емкостного тока в момент зажигания дуг.

Так как полученное значение А оказывается меньше А для ТНП типа ТЗЛ, то ток срабатывания защиты принимается равным А. При этом условие выполняется:

Защита от понижения напряжения.

Защита минимального напряжения СД, облегчающая условия восстановления напряжения после отключения КЗ и обеспечивающая самозапуск электродвигателей ответственных механизмов, имеет выдержку времени 0,5…1,5 с.Для защиты от понижения напряжения применяют реле напряжения типа РН-54.Напряжение срабатывания защиты:

В,

– номинальное напряжение СД.Напряжение срабатывания защиты:

В

где – коэффициент трансформации трансформатора напряжения.

9. Релейная защита и автоматика на секционных выключателях qв1.

Релейная защита на секционном выключателе QВ1.

Рассчитаем уставки РЗ от междуфазных КЗ на секционном выключателе QВ2 выполненной с помощью реле тока прямого действия типа РТВ.

Расчет тока срабатывания МТЗ.

Произведем согласование по току с наиболее грубой МТЗ участка сети W11 по условию:

где – коэффициент надежности согласования реле РТ-80 (табл. П3.2 [2]).

По условию несрабатывания РЗ на секционном выключателе QВ1 при восстановлении питания действием АВР:

где – коэффициент отстройки, учитывающий погрешность реле РТ-80.

Ближайшая уставка на реле РТВ равна 10 А, таким образом

Коэффициенты чувствительности при КЗ в точках K-1, K-3 больше требуемых, например, для точки K-1

Коэффициенты чувствительности при КЗ за цеховыми трансформаторами меньше требуемых, дальнее резервирование не обеспечивается даже для трехрелейной схемы.

Расчет времени срабатывания защиты.

Время срабатывания МТЗ на QВ1 определим из условия обеспечения ступени селективности с наиболее высокой защитной характеристикой МТЗ на Q11, которая при кратности тока КЗ в точке К-1, равной , работает в независимой части характеристики, т. е. со временем 0,7 с. Но при токе, равном 768 А, у защиты на Q13 начинает действовать отсечка. Следовательно, для защиты на QВ1 подберем такую характеристику срабатывания, которая при кратности тока обеспечивает время срабатывания в зависимой части на 1,0 с больше, чем время срабатывания защиты на Q11, но при кратности (практически в независимой части). Это условие выполняется, если МТЗ на QВ1 также выбираем с минимальной уставкой по времени 0,7 с. Характеристика МТЗ на QВ1 на рис.9.1 построена по типовой характеристике реле РТВ для и с (рис. П5.1,б [2])..

АВР на секционном выключателе

Рассчитаем уставки пусковых органов и выдержки времени устройств АВР на секционном выключателе QB1.

Напряжение срабатывания пускового органа минимального напряжения выбирается из условий отстройки от:

а) возможных снижений напряжения, вызванных удаленными КЗ на отходящих и смежных присоединениях (за силовыми трансформаторами и КЛЭП) ;

б) снижения напряжения при самозапуске двигателей.

Определяющим является условие:

где -минимальное остаточное напряжение на секции сборных шин 3 кВ при КЗ за КЛЭП W11 в точке К-7.

Напряжение срабатывания реле контроля наличия напряжения на резервном источнике определяется по условиям отстройки от минимального рабочего напряжения:

где – номинальное напряжение сети;

– коэффициент возврата реле максимального напряжения;

– коэффициент отстройки;

– коэффициент трансформации измерительного трансформатора напряжения, к которому подключено реле.

Выдержка времени устройства АВР1 на секционном выключателе QB1 выбирается по условию отстройки от времени МТЗ присоединений, отходящих от секции шин 35 кВ:

где – наибольшее время срабатывания РЗ присоединений, отходящих от шин питающей сети, где установлено АВР (равна наибольшей выдержки времени и не превышает 1,2 с);

– ступень селективности, принимаемая равной 0,6 с при использовании реле времени АВР типа ЭВ со шкалой 9 с.