7.6 Защита от замыкания обмотки статора на корпус

Защита отстраивается от броска собственного емкостного тока I_С при внешнем замыкании на землю:

I _С,З ≥ k_ОТС  k_Б  I_С                                          (7.10)

где k_Б – коэффициент, учитывающий бросок емкостного тока присоединения в начальный момент внешнего замыкания на землю, связанный с перезарядом распределенных емкостей сети, k_Б = 2 – 3 для реле РТЗ-51, k_Б = 3 – 4 для реле РТЗ-50 и РТ – 40.

         Реле защиты от замыканий на корпус обмотки статора подключаются к трансформатору тока нулевой последовательности, через который (рис.7.6) продевается питающий кабель ЭД. Необходимо отметить, что заземление оболочки кабеля обязательно должно проходить через ТТНП во избежание неправильных срабатываний защиты от наведенных блуждающих токов на оболочку кабеля.

Собственный емкостной ток I_С присоединения складывается из собственного емкостного тока кабельной линии I_С,КЛЭП и собственного емкостного тока электродвигателя I_С,ДВ

I_С = I_С,КЛЭП + I_С,ДВ                                            (7.11)

I_С,КЛЭП = I_{С, УД}  l                                               (7.12)

I_С,ДВ = 2   f 3 C_ДВ U_Ф                                      (7.13)

где I_{С, УД} – утроенная величина собственного емкостного тока одного километра КЛЭП, l – длина КЛЭП, U_Ф – фазное напряжение, f – промышленная частота,C_ДВ ‑емкость двигателя, которая для неявнополюсных синхронных и асинхронных ЭД с короткозамкнутым ротором может быть рассчитана:

,                  (7.14)

для остальных ЭД:

,                                   (7.15)

где S_НОМ,ДВ – номинальная мощность ЭД, МВА; U_НОМ – номинальное линейное напряжение ЭД, кВ; n_НОМ – номинальная частота вращения ЭД, об/мин.

Принципиальная схема защиты от замыкания обмотки статора на корпус приведена на рисунке 7.7. Здесь ТА2 – ТТНП.

Рисунок 7.7 Защита от замыкания обмотки статора на корпус

 

Защита срабатывает на отключение без выдержки времени (если это необходимо по условиям технологии – взрыво- и пожароопасные помещения) или с выдержкой времени равной

t_С,З = 1 … 2 с_.;                                               (7.11)

так как на промышленных предприятиях на механизмах может присутствовать опасно высокий потенциал прикосновения.

Коэффициент чувствительности защиты в сетях с изолированной нейтралью рассчитывается по выражению:

                                              (7.16)

 

7.7 Защита от эксцентриситета ротора электрической машины

Защита от эксцентриситета ротора актуальна, но в настоящее время нет определенного универсального устройства, которое надежно защитило бы ЭД. Данную защиту некоторые предприятия выпускают в виде экспериментальных устройств. Принципы их работы разные, но в основном используются следующие:

- измерение уровня механической вибрации;

- измерение электрической емкости между статором и ротором (при возникновении эксцентриситета появляется пульсирующая составляющая емкости);

- диагностика эксцентриситета путем просвечивания зазора между статором и ротором световым лучом;

- выявление определенных гармоник в сигналах тока и напряжения, появляющихся при эксцентриситете.