ОМИКРОН ОМИКРОН ОМИКРОН
Система Orphus

Терминалы релейной защиты синхронных и асинхронных элктродвигателей 6-10кВ. Расчет уставок

Терминалы релейной защиты синхронных и асинхронных элктродвигателей 6-10кВ. Расчет уставок

1. Общие сведения
2. Нормативные ссылки
3. Обозначения и сокращения
4. Защиты электродвигателей от междуфазных замыканий
4.1 Требования ПУЭ к защитам от междуфазных замыканий
4.2 Расчет уставок максимальной токовой отсечки
4.3 Дифференциальная защита электродвигателей
4.4 Расчет уставок дифференциальной защиты.
4.5 Расчет уставок защит электродвигателя с плавным пуском
5 Примеры расчета уставок защит от междуфазных замыканий
5.1 ДЗТ с очувствлением для АД
5.2 ДЗТ с уставкой меньше номинального тока АД
5.3 ДЗТ с уставкой меньше номинального тока СД
5.4 ДЗТ с уставкой меньше номинального тока СД с реакторным пуском
5.5 Токовая отсечка для двухскоростного АД
5.6 ДЗТ с током срабатывания больше номинального тока АД с плавным пуском
6 Защиты от однофазных замыканий на землю
6.1 Требования ПУЭ к защитам от ОЗЗ
6.2 Защита от ОЗЗ в терминалах БМРЗ
6.3 Расчет уставок защиты от ОЗЗ
6.4 Защита от двойных замыканий на землю
6.5 Направленная токовая защита от ОЗЗ
6.6 Неселективная защита от замыканий на землю и алгоритм «селектор направления ОЗЗ»
6.7 Примеры расчета защит от ОЗЗ
6.7.1 Токовая защита от замыканий на землю.
6.7.2 Направленная токовая защита от замыканий на землю
7 Защиты минимального напряжения
7.1 Требования ПУЭ к ЗМН
7.2 ЗМН в терминалах БМРЗ
8 Защита от потери питания
8.1 Назначение ЗПП
8.2 Требования ПУЭ к ЗПП
8.3 Характеристика алгоритмов ЗПП
8.4 ЗПП в терминалах БМРЗ
9 Защита электродвигателя от неполнофазных режимов
9.1 Требования ПУЭ к защите от неполнофазных режимов
9.2 Защита от неполнофазных режимов в терминалах БМРЗ
10 Защита электродвигателей от перегрузок.
10.1 Требования ПУЭ к защите от перегрузок.
10.2 Защиты двигателей от перегрузок в терминалах БМРЗ
10.3 Расчет уставок защиты от симметричных перегрузок
10.4 Выбор уставок защиты от затянутого пуска
10.5 Расчет уставок тепловой защиты электродвигателей
10.6 Примеры расчета защит от перегрузок
10.6.1 Защита АД от симметричных перегрузок
10.6.2  Защита АД с помощью тепловой модели
10.7 Определение постоянных времени тепловой модели
11 Защиты СД от асинхронного режима
11.1 Требования ПУЭ к защите СД от асинхронного режима
11.2 Защита СД от асинхронного режима  в терминалах БМРЗ
11.3 Пример расчета защиты СД от асинхронного режима
12 Выбор уставок для алгоритма УРОВ
13 Минимальная токовая защита электродвигателя
14 Алгоритм «функция опережающего отключения»
14.1 Назначение алгоритма ФОО
14.2 Устойчивость узлов нагрузки с СД
14.3 Алгоритм ФОО в терминалах БМРЗ-ДС
14.4 Расчет уставок алгоритма ФОО
15 Защита от колебаний нагрузки
16 Рекомендации по применению защит
Список литературы

7 Защиты минимального напряжения

7.1 Требования ПУЭ к ЗМН

 

7.1.1 Для облегчения  условий  восстановления напряжения  после  отключения КЗ и  обеспечения  процесса самозапуска  электродвигателей  ответственных  механизмов  следует  предусматривать отключение защитой минимального напряжения электродвигателей неответственных механизмов.

Суммарная  мощность  отключаемых  электродвигателей  определяется  возможностями  источника  питания  и сети  по  обеспечению  самозапуска.

Выдержки времени защиты минимального напряжения необходимо выбирать в пределах от 0,5 до 1,5 с - на ступень больше времени действия быстродействующих защит от многофазных КЗ, а уставки по напряжению не должны, как правило, превышать 70 % номинального напряжения.

7.1.2 Допускается использовать ЗМН для отключения неответственных синхронных электродвигателей, а также для предупреждения несинхронного включения отключенных двигателей, токи самозапуска которых превышают допустимые значения.

7.1.3 В тех случаях, когда в электроустановках промышленных предприятий не может быть осуществлен одновременный самозапуск всех электродвигателей ответственных механизмов (сохранение которых в работе после кратковременных перерывов питания или понижения напряжения, обусловленных отключением КЗ, действием АПВ или АВР, необходимо по технологическим условиям и допустимо по условиям безопасности), следует применять отключение части таких ответственных механизмов. Автоматический повторный пуск таких механизмов выполняют после окончания процесса самозапуска первой группы электродвигателей.

Включение последующих групп может быть осуществлено по току, напряжению или времени.

7.1.4 В тех случаях, когда самозапуск механизмов после их останова недопустим (по условиям технологического процесса или по условиям безопасности) и, кроме того, когда не может быть обеспечен самозапуск всех электродвигателей ответственных механизмов (см. 7.1.1), на электродвигателях ответственных механизмов следует устанавливать ЗМН с выдержкой времени не более 10 с и уставкой по напряжению не превышающей 50 % номинального напряжения (кроме случаев, приведенных в 7.1.1),

ЗМН следует использовать также для обеспечения пуска АВР электродвигателей взаиморезервируемых механизмов.

На электродвигателях с изменяемой частотой вращения ответственных механизмов, самозапуск которых допустим и целесообразен, ЗМН должны производить автоматическое переключение на низшую частоту вращения.

 

7.2 ЗМН в терминалах БМРЗ

7.2.1 Алгоритм ЗМН в терминалах БМРЗ выполняют двухступенчатым и применяют только для защиты АД.

Первая ступень защиты предназначена для отключения неответственных электродвигателей, не участвующих в самозапуске, что облегчает процесс самозапуска.

Уставку срабатывания по напряжению первой ступени , выбирают из диапазона от 0,6∙Uном.дв до 0,7∙Uном.дв.

Время срабатывания этой ступени  выбирают из диапазона от 0,5 до 0,9 с.

7.2.2 Вторая ступень ЗМН предназначена для отключения всех электродвигателей при длительном исчезновении напряжения по условиям технологического процесса и техники безопасности.

Уставку срабатывания по напряжению , выбирают (по условию возврата при самозапуске электродвигателей) из диапазона от 0,4∙Uном.дв до 0,5∙Uном.дв.

Время срабатывания второй ступени выбирают из диапазона от 3 до 9с.

Значение времени срабатывания защиты выбирают в зависимости от скорости затормаживания основных АД.

Если присоединенные массы на валу АД большие, а электродвигатели затормаживаются медленно,  время срабатывания защиты  выбирают от 6 до 9 с. Если электродвигатели затормаживаются быстро, то время действия защиты выбирают менее 6 с.

Такая настройка защиты предназначена для отключения ответственных АД при длительном отсутствии напряжения по требованиям безопасности, или для последовательного пуска механизмов при невозможности их одновременного разворота.  

  • Список электродвигателей, участвующих в процессе самозапуска, всегда утверждает главный инженер предприятия.

8 Защита от потери питания

8.1 Назначение ЗПП

 

8.1.1 Защиту от потери питания применяют при наличии СД на секции для выявления режимов:

  • потери питания СД;
  • подпитки со стороны СД во внешнюю сеть.

ЗПП действует на  отключение СД.

 

8.2 Требования ПУЭ к ЗПП

8.2.1 При наличии СД на секции, для ускорения действия АВР и АПВ (в тех случаях, когда напряжение на отключенной секции затухает медленно) может быть применено гашение поля СД ответственных механизмов с помощью:

  • защиты минимальной частоты;
  • других защит, обеспечивающих быстрейшую фиксацию потери питания.

Эти же защиты могут быть использованы для:

  • отключения неответственных СД;
  • предупреждения несинхронного включения отключенных СД, если токи их включения превышают допустимые значения.

8.3 Характеристика алгоритмов ЗПП

 

8.3.1 Известные алгоритмы ЗПП контролируют:

  • снижение напряжения;
  • снижение частоты;
  • скорость снижения частоты;
  • направление активной мощности;
  • снижение частоты и направление мощности.

8.3.2 ЗПП, контролирующую снижение напряжения, применяют как вспомогательную. Вызвано это тем, что при потере питания на шинах длительное время существует напряжение, генерируемое СД.

8.3.3 ЗПП, контролирующую только снижение частоты, не применяют из-за того, что снижение частоты при потере питания невозможно отличить от снижения частоты при дефиците мощности в энергосистеме при системных авариях.

При использовании ЗПП с контролем снижения частоты отключение СД не только будет излишним, но и может усугубить дефицит реактивной мощности в энергосистеме.

8.3.4 ЗПП, контролирующие снижение частоты на разных секциях подстанции с СД возможно реализовать только при питании секций подстанции от разных вводов. Обычно такую ЗПП используют только для частотного пуска устройства АВР секционного выключателя.

8.3.5 ЗПП, реагирующую на скорость снижения частоты, применяют в тех случаях когда скорость снижения частоты при выбеге двигателя в 3-4 раза превышает скорость снижения частоты при аварийном дефиците мощности в энергосистеме.

При этом следует учитывать, что скорость снижения частоты при выбеге синхронных двигателей зависит от их нагрузки.

8.3.6 ЗПП, контролирующие направление активной мощности, не могут быть отстроены от качаний, поэтому возможно их ложное срабатывание.

Кроме этого, такие ЗПП имеют большую выдержку времени из-за необходимости её согласования с защитой от замыканий на землю смежных линий электропередачи, отходящих от шин, питающих подстанцию.

         8.3.7 ЗПП, реагирующая на снижение частоты и изменение направления активной мощности, избавлена от недостатков предыдущих защит и является наиболее универсальной, поэтому именно такой алгоритм ЗПП применён в блоках БМРЗ.

Уставку срабатывания реле минимальной частоты   выбирают меньше уставки срабатывания первой ступени АЧР-1 [10] из диапазона от 48,3 до 48,4 Гц.

Блокирование по направлению мощности позволяет выполнить эту защиту быстродействующей.

Время срабатывания защиты  составляет от 0,3 с до 0,4 c (в соответствии с рекомендациями, приведенными в [10] и на основе опыта эксплуатации синхронных двигателей ОАО «Газпром»).

 

8.4 ЗПП в терминалах БМРЗ

8.4.1 Характеристика цифровых реле активной мощности, применяемых в терминалах БМРЗ, показана на рисунке 16.

Рисунок 16 - Характеристика реле направления мощности

По состояниям цифровых реле направления мощности в терминале БМРЗ для каждой из пар входных сигналов IА, UВС и IС, UАВ формируется один из двух сигналов:

  • направление активной мощности Р в присоединении;
  • неправильная фазировка входных сигналов.

Так как цифровое реле направления мощности включено по 90-градусной схеме, значение уставки  выбирают из диапазона от минус 300 до минус 600 *24 [11].

9 Защита электродвигателя от неполнофазных режимов

9.1 Требования ПУЭ к защите от неполнофазных режимов

9.1.1 Как известно, неполнофазные режимы работы трехфазных электродвигателей приводит к недопустимому разогреву зубцов ротора, пазовых клиньев и бандажных колец.

Согласно требованиям ПУЭ [1] для электродвигателей, которые защищены от токов КЗ предохранителями, не имеющими вспомогательных контактов для сигнализации об их перегорании, должна быть предусмотрена защита от перегрузки в двух фазах.

Защиту от неполнофазного режима рекомендуется применять для всех двигателей в связи с возможностью обрыва фазы на линии внешнего электроснабжения.

9.2 Защита от неполнофазных режимов в терминалах БМРЗ

 

9.2.1 При работе электродвигателя в неполнофазном режиме значения токов прямой и обратной последовательности равны, а ток в каждой из двух рабочих фаз в этом режиме составляет от 1,6 до 2,5 .

Защита от неполнофазных режимов срабатывает при выполнении двух условий:

  • токи в двух фазах питания двигателя превышают 1,6 Iном.дв;
  • значение тока обратной последовательности превышает 30% от тока прямой последовательности.

Время срабатывания защиты на отключение электродвигателя выбирают из диапазона от 0,5 с до 1 с и отстраивают от времени ликвидации неполнофазного режима системами защиты и автоматики внешнего электроснабжения.

В терминалах БМРЗ-ДА и БМРЗ-ДД значение тока  определяется по значениям фазных токов. Для использования защиты от неполнофазных режимов, предусмотренных в этих терминалах, необходимо наличие ТТ в каждой фазе питания двигателя.

В терминалах БМРЗ-УЗД и БМРЗ-ДВА предусмотрена возможность вычисления тока  по токам двух фаз и току . Таким образом, защиту от неполнофазного режима в этих терминалах можно реализовать при наличии ТТ в двух фазах питания двигателя.

Если значение тока  превышает 30% от тока прямой последовательности, а значения фазных токов электродвигателя не превышают 1,6 Iном.дв , то это свидетельствует о наличии нарушений во вторичных токовых цепях ТТ.

НТЦ "Механотроника"

 

31 Январь, 2013              73969              ]]>Печать]]>
6 / 30 ( Отлично )

Добавить комментарий

Ваше имя

Текст

Контрольный вопрос

Дva plus trи ? (цифрой)


Вверх страницы