В настоящем стандарте приведены имеющие рекомендательный характер методические указания (МУ) по расчету уставок защит синхронных и асинхронных электродвигателей напряжением 6 – 10 кВ.

МУ составлены в соответствии с требованиями и рекомендациями, изложенными в ПУЭ [1] , с учётом особенностей построения и функционирования цифровых устройств релейной защиты БМРЗ, а так же опыта их эксплуатации. При разработке МУ учитывался подход и практика, принятая в отечественной электроэнергетике.

В МУ дан комплексный подход к расчету уставок:

ТЕРМИНАЛЫ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ СИНХРОННЫХ И АСИНХРОННЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ 6-10 кВ

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

Расчет уставок

Методические указания

Санкт-Петербург

2012

                Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 года №184 ФЗ «О техническом регулировании», а правила применения стандартов организаций – ГОСТ Р.1.4-2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Стандарты

организаций. Общие положения».

В настоящем стандарте приведены имеющие рекомендательный характер методические указания по расчету уставок защит синхронных и асинхронных электродвигателей напряжением 6 - 10кВ.

1 РАЗРАБОТАН ООО «НТЦ «Механотроника»

Научно-технический руководитель работы:

Заведующий кафедрой Релейной защиты и автоматики

электрических станций, сетей и систем

Петербургского Энергетического института повышения квалификации

к.т.н. СОЛОВЬЁВ А. Л.

Научный редактор:

Заместитель начальника управления качеством

Захаров О.Г.

Исполнители:

Начальник отдела системотехники

ПИРОГОВ М. Г.

Ведущий инженер-системотехник

МИХАЛЁВ С. В.

НТЦ «Механотроника», 2012

Содержание

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

Листов 94

Формат А4

1. Общие сведения

В настоящем стандарте приведены имеющие рекомендательный характер методические указания (МУ) по расчету уставок защит синхронных и асинхронных электродвигателей напряжением 6 – 10 кВ.

МУ составлены в соответствии с требованиями и рекомендациями, изложенными в ПУЭ [1] , с учётом особенностей построения и функционирования цифровых устройств релейной защиты БМРЗ, а так же опыта их эксплуатации. При разработке МУ учитывался подход и практика, принятая в отечественной электроэнергетике.

В МУ дан комплексный подход к расчету уставок:

• защит от междуфазных замыканий;
• максимальной токовой отсечки;
• защиты от однофазных замыканий на землю;
• тепловой модели;
• защиты от обрыва фазы;
• защиты от блокировки ротора;
• защиты от неполнофазных режимов;
• защиты минимального напряжения;
• минимальной токовой защиты;
• алгоритма «функция опережающего отключения»;
• защиты от колебаний нагрузки;
• алгоритма резервирования при отказе выключателя.

МУ содержат подробные примеры расчета уставок асинхронного двигателя, синхронного двигателя с прямым пуском, синхронного двигателя с реакторным пуском, двухскоростного двигателя, блока трансформатор-электродвигатель, рассмотрена защита двигателей, работающих с устройствами плавного пуска.

Расчет уставок выполнен в первичных значениях. После окончания расчета все значения уставок переводят во вторичные значения, используя  единицы измерения уставок защиты конкретного изделия, приведенные в соответствующих руководствах по эксплуатации.

Для обеспечения надёжной работы алгоритмов защит и автоматики электродвигателей необходимо предварительно выполнить расчётную проверку работы трансформаторов тока в диапазоне погрешности, не превышающей 10 % (≤10 %) при номинальном токе двигателя.

Перед вводом уставок блока необходимо убедиться в том, что трансформаторы тока, применяемые в цепях релейной защиты удовлетворяют требованиям, изложенным в РД 153-34.0-35.301-2002  [2].

2. Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на документы:

ГОСТ 7746-2001 Межгосударственный стандарт. Трансформаторы тока. Общие технические условия.

ГОСТ 8865-93 Межгосударственный стандарт. Системы электрической изоляции. Оценка нагревостойкости и классификация.

ГОСТ 13109-97 Межгосударственный стандарт. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения.

ГОСТ Р 52776-2007. Национальный стандарт РФ. Машины электрические вращающиеся. Номинальные данные и характеристики. (введен

01.01.2008 г.)

3. Обозначения и сокращения

В настоящем стандарте приняты следующие обозначения и сокращения:

АВР – автоматический ввод резерва;

АГП – автомат гашения поля;

АД – асинхронный двигатель;

АПВ – автоматическое повторное включение;

ДЗТ – дифференциальная защита с торможением;

ДТО – дифференциальная токовая отсечка;

ЗАР – защита от асинхронного режима;

ЗКН – защита от колебаний нагрузки;

ЗМН – защита минимального напряжения;

ЗНР – защита от неполнофазного режима;

ЗПП – защита от потери питания;

КЗ – короткое замыкание;

КПД – коэффициент полезного действия;

ЛЗШ – логическая защита шин;

МинТЗ – минимальная токовая защита;

МУ – методические указания;

ОЗЗ – однофазное замыкание на землю;

ОКЗ – отношение короткого замыкания;

ПУЭ – Правила устройства электроустановок;

РЭ – руководство по эксплуатации;

СД – синхронный двигатель;

СНОЗЗ – алгоритм «селектор направления ОЗЗ»;

ТН – трансформатор напряжения;

ТО – токовая отсечка;

ТТ – трансформатор тока;

ТТНП – трансформатор тока нулевой последовательности;

УПП – устройство плавного пуска;

УРОВ – алгоритм «Резервирование при отказе выключателя»;

ФОО – алгоритм «Функция опережающего отключения»;

ЦОС – цифровая обработка сигналов;

ЭДС – электродвижущая сила.

НТЦ "Механотроника"