Файл: Церазов, А. Л. Электрическая часть тепловых электростанций учебник.pdf

B(J)kB

<л* .

О)

A

Рис. 9-6. Принципиальная схема защиты асинхронных двигателей.

ю

со

плавкими предохранителями имеет тот недостаток, что при сгорании устаревшей плавкой вставки в одной фазе двигатель остается в работе на двух фазах. Замена пре­ дохранителей и магнитных пускателей на автоматы, имеющие встроенные реле максимального тока, практи­ чески исключает возможность двухфазного режима дви­ гателей.

На рис. 9-6,6 показана защита асинхронного двига­ теля напряжением выше 1000 В. Двигатели 3 кВ и 6 кВ коммутируются выключателями. Защита двигателя дей­ ствует либо на отключение выключателя, либо на сиг­ нал. Основными защитами двигателя в этих случаях являются: защита от междуфазиых к. з. в цепи статора; защита от перегрузки двигателя; защита от замыканий на землю. Кроме указанных защит на некоторых двига­ телях предусматривается общая для группы двигателей защита от понижения напряжения.

Защита электродвигателей от междуфазных к. з.

В схеме рис. 9-6,6 показана защита двигателя, выпол­ ненная по однорелейной схеме с включением реле на разность токов двух фаз. В качестве токового реле ис­ пользовано реле 1 индукционного типа с двумя парами контактов. Реле имеет два элемента: электромагнитный

контакты с выдержкой времени. Для защиты от междуфузных к. з. используется электромагнитный элемент, контакты его действуют на отключение выключателя. Ток срабатывания электромагнитного элемента выбира­ ется больше пускового тока двигателя (защита «отстраи­ вается» от пускового тока двигателя)

Коэффициент чувствительности защиты должен быть не менее двух.

Защита двигателей от перегрузки. Перегрузка двига­ телей возможна при возникновении технологических перегрузок механизмов, а также в случаях, когда не обеспечивается их самозапуск. Выполнение защиты от перегрузки с помощью тепловых реле на двигателях напряжением выше 1 000 В затруднительно, поэтому применяют защиту с токовыми реле. В схеме на рис. 9-6,6

220

ё качестве защиты двигателя от перегрузки использует­ ся индукционный элемент индукционного реле тока 1, контакты которого замыкаются с выдержкой времени, зависящей от величины тока, проходящего в обмотке реле. Током возврата реле отстраивается от нормального режима

реле отстраивается от пускового режима так, чтобы при пуске двигателя оно не успело замкнуть свои кон­ такты. Защита действует либо на сигнал, либо на раз­ грузку механизма, либо на отключение двигателя в за­ висимости от конкретных условий и ответственности ме­ ханизма в технологическом процессе.

Защита двигателей от замыканий на землю. В сетях

3—6 кВ, имеющих изолированную нейтраль или ней­ траль, заземленную через дугогасящую катушку, ток замыкания на землю зависит от емкости кабельной сети и параметров двигателей. Для двигателей при величине тока 5—10 А замыкание на землю становится опасным,, так как приводит к выгоранию железа. Поэтому при то­ ке более 5 А у двигателей мощностью более 2 МВт и при токе более 10 А у двигателей мощностью 2 МВт замыкание на землю обмотки статора должно вызывать действие защиты на отключение.

Защита выполняется с помощью токового реле 2, включенного на трансформатор тока нулевой последо­ вательности, который одевается на кабель (его магнит­ ный поток определяется величиной токов нулевой по­ следовательности). При внешних по отношению к цепи двигателя замыканиях на землю составляющая тока замыкания на землю в цепи двигателя будет опреде­ ляться' емкостью двигателя, при замыкании в самом двигателе — емкостью всей остальной сети (при наличии дугогасящей катушки с учетом компенсации). Ток сра­ батывания защиты определяется из условия, чтобы за­ щита не действовала при внешнем замыкании на землю

где /сд — емкостный ток двигателя; kH— коэффициент надежности; &б — коэффициент, учитывающий начальный

221

бросок емкостного тока в переходном процессе, k§ —

= 4н-5.

Кроме защиты от замыканий на землю предусма­ тривается общая защита, действующая на сигнал. Она выполняется с помощью реле напряжения 4, подключен­ ного к обмотке разомкнутый треугольник (фильтр на­ пряжений нулевой последовательности) трансформатора напряжения 3, установленного на шинах секции с. и. За­ щита срабатывает при всех замыканиях на землю в дай­ ной сети и действует на сигнал.

Защита от понижения напряжения. Защита от пони­ жения напряжения устанавливается для отключения двигателей, не рассчитанных на самозапуск; для отклю­ чения группы неответственных двигателей в случаях, когда не обеспечивается самозапуск ответственных дви­ гателей; для обеспечения безопасности обслуживания — на всех двигателях без исключения. Названные группы двигателей отключаются с нарастающей выдержкой вре­ мени.

9-7. ЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВ СОБСТВЕННЫХ НУЖД ВТОРОЙ СТУПЕНИ ТРАНСФОРМАЦИИ

Трансформаторы собственных нужд-с вторичным напря­ жением 0,4/0,23 кВ (вторая ступень трансформации) выполняются обычно мощностью не более 1 000 кВ - А с воз­ душным охлаждением. На таких трансформаторах уста­ навливаются следующие защиты (рис. 9-7,а) : от междуфазных к. з. в трансформаторе и на его выводах — мак­ симальная токовая защита (реле 1, 2, 3); от междуфазных к. з. на выводах высшего напряжения и частич­ но в обмотках трансформатора — токовая отсечка (реле 4, 5); от однофазных к. з. на стороне низшего напряже­ ния— защита по току нулевой последовательности (ре­ ле 6, 7).

Максимальная токовая защита может быть включена по схеме «неполная звезда». Защита должна отключать трансформатор при к. з. в нем или на его выводах и резервировать защиты всех присоединений, питающихся от данного трансформатора, т. е. отключать трансформа­ тор, если к. з. в сети 0,4 кВ не отключилось соответст­ вующим автоматом или предохранителем. Током сраба­ тывания максимальная токовая защита (реле 1 и 2) должна быть отстроена от наиболее тяжелого рабочего

222

бкв (Зкв)

*)

Рис. 9-7. Защита трансформатора собственных нужд второй ступени трансформации.

223

режима. Таким режимом является самозапуск двигате­ лей 0,4 кВ после отключения к. з. в сети 0,4 кВ. При к. з. в сети 0,4 кВ, которое является внешним для защи­ ты трансформатора, через трансформатор проходит ток к. з. Токовые реле максимальной токовой защиты транс­ форматора (одно или оба) срабатывают и запускают реле времени. После отключения к. з. соответствующей защитой (предохранителем или автоматом) токовые ре­ ле и реле времени защиты трансформатора должны вернуться в исходное нормальное положение, чтобы трансформатор остался включенным. Для этого ток возврата защиты трансформатора должен быть больше тока в цепи трансформатора в режиме самозапуска

тора, определяемый условием самозапуска двигателей при одновременном подхвате нагрузки аварийно вышед­ шего из работы трансформатора с. н., резервируемого

то ее чувствительность должна быть проверена по усло­ вию k4^ l , 3 при минимальном токе к. з. на предыдущих участках. Выдержка времени максимальной токовой за­ щиты трансформатора (реле 5) должна быть больше, чем у защит указанных присоединений на At:

Обычно At принимается равной 0,4—0,7 с (склады­ вается из погрешностей реле времени и времени отклю­ чения предохранителя или выключателя).

Токовая отсечка. Поскольку максимальная токовая защита отключает к. з. в трансформаторе с выдержкой времени, устанавливается дополнительная токовая за­ щита без выдержки времени, именуемая токовой отсеч­ кой (реле 4 и 5). Для того чтобы такая защита была селективна (реагировала бы только на к. з. в трансфор­ маторе), ток ее срабатывания / с.0 выбирается большим,

224