Защита эд

Перечислите основные защиты ЭД напряжением выше 1 кВ от многофазных КЗ в обмотке статора, объясните область применения каждой из них.

1) Плвкие предохранители – могут быть использованы при подключении ЭД через выключатель нагрузки;

2) Токовая отсечка – устанавливается на ЭД мощностью до 5000 кВт, причём для ЭД мощностью до 2000 кВт она выполняется однорелейной, с включением реле на разность токов двух фаз. Если чувствительность отсечки оказывается недостаточной или если привод выключателя имеет два реле тока прямого действия, применяют двухрелейную отсечку, которая является обязательной для ЭД мощностью более 2000кВт;

3) Продольная дифференциальная защита – устанавливается на ЭД мощностью более 5000 кВт и меньше, если отсечка оказывается недостаточно чувствительной. Для упрщения защита выполняется двухфазной. В трёхфазном исполнении она рекомендуется только если ЭД мощностью более 5000 кВт не имеют быстродействующей защиты от замыкания на землю.

От каких повреждений используется токовая отсечка ЭД напряжением выше 1 кВ? Запишите формулы для определения уставок ТО.

Используется для защиты ЭД от многофазных КЗ в обмотке статора.

Ток срабатывания реле токовой отсечки без выдержки времени выбирается с учётом отстройки от максимального пускового тока І_{пуск.макс} при выведенных пусковых устройствах по формуле:

І^І_с.р = (К^І_отс*К⁽³⁾_сх*І_{пуск.макс})/К_I,

где К^І_отс – коэффициент отстройки. К^І_отс = 2…2,5 для реле прямого действия; К^І_отс = 1,8…2,0 для электромагнитного элемента индукционных реле РТ-80; К^І_отс = 1,4…1,5 для электромагнитных реле РТ-40.

В каких случаях для защиты ЭД напряжением выше 1 кВ используется дифференциальная защита? Запишите формулы для определения уставок ДЗ.

Используется для защиты ЭД от многофазных КЗ в обмотке статора. Устанавливается на ЭД мощностью более 5000 кВт и меньше, если отсечка оказывается недостаточно чувствительной.

Ток срабатывания продольной ДЗ ЭД должен отстраиваться от максимального тока небаланса І_{нб.расч.макс}.

І_{нб.расч.макс} = [(ε/100)*К_ап*К_одн*К_пуск*І_{ном.двиг}]/К_І,

где ε – полная погрешность ТТ (не должна превышать 10% при заданной вторичной нагрузке и предельной кратности тока КЗ);

К_ап – коэффициент влияния апериодической составляющей тока КЗ. К_ап = 2 для момента времени t=0;

К_одн – коэффициент однотипности. К_одн = 0,5…1,0.

Ток срабатывания защиты можно выразить через номинальный ток ЭД:

І_с.з = К_отс*І_{ном.двиг},

где К_отс – коэффициент отстройки. К_отс = 1,4…2,0 для реле РТМ и РТ-40; К_отс = 0,5…1,1 для реле РНТ.

В каких случаях для защиты ЭД напряжением выше 1 кВ устанавливается защита от однофазных замыканий на землю? Как она выполняется?

Она предусматривается на ЭД мощностью до 2 МВт лишь в тех случаях, когда ток замыкания на землю І_з ≥ 10 А. На ЭД мощностью более 2 МВт защита предусматривается при І_з ≥ 5 А. реле защиты подключаются к однотрансформаторному фильтру тока нулевой последовательности. Если число кабелей, соединяющих РУ с ЭД, больше трёх, используются тр-ры тока нулевой последовательности с подмагничиванием переменным током.

Назначение минимальной защиты напряжения ЭД напряжением выше 1 кВ.

Защита устанавливается на двигателях , которые необходимо отключать при понижении напряжения для обеспечения самозапуска ответственных ЭД или самозапуск которых при восстановлении напряжения недопустим по условиям техники безопасности или особенностям технологического процесса.

Напруга спрацювання захисту:

U_с.з ≤ 0,5U_ном.

Напруга спрацювання реле:

U_с.р = U_с.з/К_U,

де К_U – коефіцієнт трансформації трансформатора напруги.

Час спрацювання захисту:

t_с.з = 10 – 15 с.

Как выполняется защита синхронных двигателей от асинхронного режима? Опишите принцип действия и работу этой защиты.

Для этого применяется защита, реагирующая на увеличение тока в обмотке статора. При выпадении двигателя из синхронизма по его обмотке статора про­ходит пульсирующий во времени ток I_дв, максимальное действующее значение которого I_дв._макс в несколько раз больше I_дв._ном. Этот ток может быть использован для работы защиты. Для этого иногда оказываются пригодными, например, некоторые конст­рукции индукционных реле тока. Под воздействием пульсирующего тока I_дв подвижный элемент указанных реле может постепенно передвигаться, не успевая возвращаться в начальное положение при сниженных значениях I_дв. Для этого, например, при реле тока типа РТ-80 необходимо иметь I _{дв.макс} в среднем (зависит от периода асинхронного режима двигателя) раза в 3 большим I_с.з. Реле РТВ для обеспечения сигнала на отключение иногда действует через промежуточное реле РП с самоудерживанием или реле, имеющее меньший, чем у РТВ, ток возврата в схеме с дешунтированием. Основными достоинствами рассмат­риваемой защиты являются простота и возможность сочетания с защитой от перегрузок и к.з. К недостаткам относятся значительная выдержка времени и часто недостаточная чувствительность, исклю­чающая возможность использования защиты.

І_с.з = (1,3 – 1,4)І_д.ном.

Время действия защиты (действующей на отключение):

t_с.з = К^'_отсt_п,

де К^'_отс – коэффициент отстройки (надёжности);

t_п – время пуска. t_п = 10 с.

Перечислите особенности защиты СД напржением выше 1 кВ.

Для синхронных двигателей возможны повреждения цепи возбуждения: обрыв и замыкания на землю в одной или двух точках. При обрыве цепи возбуждения СД переходит в асинхронный режим, продолжительное существование которого недопустимо. Замыкание на землю в одной точке цепи возбуждения может привести (при возникновении замыкания во второй точке) к к. з., способному вызвать большие разрушения, а также вибрацию ротора. Для СД необходима специальная защита от обрыва цепи возбуждения. Специальной защиты от замыканий на землю в одной точке цепи возбуждения СД обычно не устанавливают, если двигатель оперативно может быть выведен в ремонт. При отсутствии такой возможности устанавливают временную защиту от появления второго замыкания на землю в цепи возбуждения. Основным видом ненормального режима электродвигателей является прохождение в статоре токов, превышающих номинальный. Появление сверхтоков в статоре обусловливается следующими причинами: перегрузка приводимого механизма; снижение частоты вращения и выход из синхронизма СД в результате кратковременного снижения напряжения на зажимах с последующим его восстановлением; обрыв одной из фаз питающей цепи; повреждение механической части или приводимого механизма. Защита от перегрузки должна действовать на отключение, но с выдержкой времени, превышающей время пуска электродвигателя. Допустимое время перегрузки зависит от значения тока в обмотках статора, а также от ряда других факторов (предварительной нагрузки, массы электродвигателя и т. д.). При снижении напряжения с последующим его восстановлением происходит самозапуск электродвигателей. Под самозапуском понимается разворот, восстановление нормальной частоты вращения и вхождение в. синхронизм синхронных двигателей после восстановления питания, потерянного из-за кратковременного отключения источника или глубокого снижения напряжения вследствие к. з. на смежных элементах сети. Для обеспечения самозапуска двигателей ответственных механизмов и предотвращения несинхронного включения СД применяется защита от потери питания, в качестве которой используется, как правило, минимальная защита напряжения. Защита действует на отключение или развозбуждение электродвигателей во избежание: несинхронного включения СД; повторного пуска после останова из-за длительного (более 1—9 с) отсутствия напряжения.

Какие защиты от КЗ используются на ЭД напряжением до 1 кВ?

Мгновенная защита от междуфазных КЗ, которая должна надёжно отстраиваться от пусковых токов и токов самозапуска. Для ЭД напряжением до 1 кВ в значительно большей мере применяется защита предохранителями или автоматами. В ряде других случаев допускаются схемы соединения, при которых отключение КЗ в одном ЭД осуществляется автоматом, установленном на ответвлении, питающем несколько ЭД.

Как выполняется защита ЭД напряжением до 1 кВ от обрыва фазы?

Сверхтоки, вызываемые обрывом фазы, наиболее часто возникают при защите электродвигателя или его питающей сети плавкими предохранителями. При этом вращающий момент уменьшается. Поведение работающего электродвигателя после обрыва фазы (работа с пониженной скоростью или торможение) зависит от противодействующего момента механизма. Если к сети с оборванной фазой подключается неподвижный электродвигатель, то, поскольку он развернуться не может, по его обмотке может длительно проходить опасный для него начальный пусковой ток. Перегорание предохранителя в одной фазе или нарушение контакта в одном полюсе коммутационного аппарата при правильном выборе предохранителей и высокой культуре эксплуатации электрооборудования происходят очень редко. Поэтому обычно специальная защита от работы электродвигателя на двух фазах не устанавливается, а ее функции выполняют другие защиты от перегрузок. Применение защиты от обрыва фазы оправдано, если электродвигатель работает в длительном режиме с большой нагрузкой без постоянного наблюдения персонала, а повреждение электродвигателя влечет за собой существенный ущерб. Необходимо заметить, что токовые защиты от перегрузки часто отказывают в действии при обрыве фазных проводов. Этим объясняются многочисленные предложения по совершенствованию существующих и разработке новых устройств защиты от обрыва проводов и перегрузки. Очевидно, наиболее универсальной защитой электродвигателей напряжением до 1 кВ от всех ненормальных режимов, сопровождающихся возрастанием тока и в связи с этим интенсивным нагревом электродвигателя, является встроенная температурная защита.