Как рассчитать мтз для двигателя

Как рассчитать мтз для двигателя

Пример расчёта МТЗ и ТО

Необходимо рассчитать максимальную токовую защиту с независимой выдержкой времени и токовую отсечку ВЛ 1 (рис. 3.24): выбрать т.т, выбрать схему соединения т.т и реле, рассчитать уставки реле, ток срабатывания защиты, чувствительность защиты, проверить т.т. ВЛ 2 и ВЛ 3 защищены МТЗ с независимой выдержкой времени (реле РТ-40).

Рис. 3.24

Решение

1. Рассчитаем токи короткого замыкания в точках К 1, К 2, К 3 (рис. 3.25) в минимальном режиме системы для расчёта чувствительности МТЗ и токи самозапуска нагрузок 2 и 3 в максимальном режиме сети (точки К 4 и К 5).

Рис. 3.25

Сопротивление системы в минимальном и максимальном режиме:

Ом ,(3.18)
.

Принимая удельное сопротивление ВЛ Ом/км, получим

Ом ,(3.19)

аналогично Ом, Ом. Токи КЗ в точках К 1, К 2, К 3 в минимальном режиме системы

А ,(3.20 а)
А ,(3.20 б)
А ,(3.20 в)
в максимальном режиме системы:
А ,(3.20 г)

Расчёт самозапуска нагрузок с учётом токоограничивающего влияния сети. Принимая относительное переходное сопротивление обобщённой нагрузки , рассчитаем сопротивления нагрузок Н 2 и Н 3 в режиме самозапуска

Ом ,(3.21 а)
Ом .(3.21 б)

Токи самозапуска отдельно по нагрузкам Н 2 и Н 3 и суммарно

(3.22 а)
(3.22 б)
(3.22 в)

2. Выбираем ток срабатывания МТЗ. Принимаем двухфазную двух-релейную схему защиты на реле РТ-40 (kн = 1,2, kв = 0,85). Отстраиваем ток срабатывания МТЗ от всех тяжёлых нормальных режимов заданной сети:

а . По условию (3.4) возврата реле в несработавшее положение после отключения КЗ на отходящем элементе

При использовании данной формулы возможны следующие два варианта: расчёт по сути условия (формула (3.23) рассчитывается для каждого отходящего присоединения 2 и 3) и упрощенный расчёт ( ). Для каждого варианта возможен точный расчёт тока самозапуска (по формулам (3.22)) и упрощенный расчёт (увеличение Iраб.мах в kс.зап раз). Упрощенные варианты приводят к загрублению Iс.з. Рассмотрим все варианты.

· Расчёт по сути условия с точным определением токов самозапуска
, .(3.24 а)
· Расчёт по сути условия с упрощенным расчётом токов самозапуска
, .(3.24 б)
· Упрощенный расчёт с точным определением тока самозапуска
.(3.24 в)
· Упрощенный расчёт с упрощенным расчётом тока самозапуска
.(3.24 г)

Из формулы (3.24) наглядно видно, что использование упрощенного варианта расчёта при 2 ¸ 4 отходящих присоединениях сильно загрубляет МТЗ и уменьшает её чувствительность. Далее используем результаты более точной формулы (3.24 а). Коэффициент самозапуска для обобщённой нагрузки в выражениях (3.24) принят как kс.зап = 1 / x*ном = 1 / 0,35 = 2,86 (может опреде-ляться по справочным данным в зависимости от типа нагрузки).

б . По условию самозапуска всей нагрузки при возобновлении питания действием АПВ или АВР после бестоковой паузы

· при точном определении тока самозапуска
,(3.25 а)
· при упрощенном определении тока самозапуска
.(3.25 б)

в . По условию согласования тока срабатывания защиты по чувствитель-ности с предыдущими защитами

А , А .(3.26)

Из формулы (3.26) хорошо видно, что МТЗ необходимо и достаточно согласовать только с защитой с максимальным током срабатывания.

По условиям (3.24 а), (3.25 а), (3.26) принимаем А.

3. Проверяем чувствительность МТЗ в основной зоне защиты (по пер-вичным токам)

,(3.27 а)
в зоне резервирования
,(3.27 б)
.(3.27 в)

Защита не удовлетворяет требованию чувствительности в одной резервной зоне защиты ВЛ 2 по формуле (3.27 б). Однако, согласно ПУЭ, дальнее резервирование в данном случае допустимо не выполнять.

Online Electric

Пример расчета релейной защиты двигателя 10 кВ УСТАВОК РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ и АВТОМАТИКА, Сириус, отсечка, МТЗ, токовая защита

РАСЧЕТ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ ВЫСОКОВОЛЬТНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

Отчет сформирован автоматически на примере двигателя 10 кВ на сайте online-electric.ru

1. Паспортные данные электродвигателя

Марка электродвигателя: СДН–15–76–643.

Номинальная мощность PНОМ=2500 кВт.

Номинальное напряжение UНОМ==10 кВ.

Номинальный коэффициент мощности =0,95 .

Номинальный коэффициент полезного действия =0,91 .

Кратность пускового тока КП=7.

Номинальный ток IНОМ электродвигателя рассчитывается по формуле:

IНОМ= EQ EQ F(2500;R(;3)· 0,95·0,91)=167 А.

Пусковой ток электродвигателя рассчитывается по формуле:

2. Расчет токовой отсечки

Первичный ток срабатывания токовой отсечки выбираем по условию отстройки от пускового тока электродвигателя по формуле:

где — коэффициент надежности, учитывающий ошибку реле и наличие апериодической составляющей в электродвигателя, для реле РТ-40 применяется 1, 4; для РТ-80 – 1,8.

Поскольку в качестве защитного органа используется реле типа РТ-40, то коэффициент надежности принимаем КН=1,4.

Тогда по формуле (3) первичный ток срабатывания отсечки IСЗ составит:

Ток срабатывания реле отсечки определяется по формуле:

IСР – ток срабатывания реле, А; KCX – коэффициент, учитывающий схему соединения трансформаторов тока (ТТ) защиты: КСХ=1, при включении реле на фазные токи (рис. 1); КСХ= , при включении реле на фазные токи (рис. 2); nТ – коэффициент трансформации трансформаторов тока.

Рис. 1 – Схема включения реле на фазные токи

Рис. 2 – Схема включения реле на разность токов двух фаз

Поскольку в нашем случае используется схема соединения рис.1, то коэффициент схемы КСХ=1.

Коэффициент трансформации трансформаторов тока nТ=40.

Подставляя известные данные в формулу (4), получаем:

Принимаем IСР=41 А, тогда уточненное значение тока срабатывания защиты составит:

Чувствительность токовой отсечки проверяется при двухфазном коротком замыкании на выводах электродвигателя в минимальном режиме питающей сети и оценивается коэффициентом чувствительности КЧ:

– минимальное значение тока двухфазного короткого замыкания на выводах электродвигателя, А.

Подставляя рассчитанные выше данные в формулу (5), получим:

Значение коэффициента чувствительности в соответствии с ПУЭ должно быть не менее 2. Однако для обеспечения чувствительности токовой отсечки при внутренних КЗ в витках обмотки статора, удаленных от выводов, желательно, чтобы коэффициент чувствительности был не менее 3. В нашем случае чувствительность токовой отсечки обеспечена.

3. Расчет дифференциальной токовой защиты

Для электродвигателей мощностью до 5000 кВт диффиренциальная защита не устанавливается. В нашем случае мощность электродвигателя составляет PНОМ=2500 кВт.

Ток срабатывания защиты определяется исходя из отстройки от тока небаланса, возникающего при пуске электродвигателя и в начальный момент времени КЗ в питающей сети.

Расчетный ток небаланса IНБ.РАСЧ определяется по формуле:

где КАПЕР – коэффициент, учитывающий увеличение пускового тока из-за наличия в нем апериодической составляющей; для реле типа РНТ-565 КАПЕР=1; КОДН – коэффициент однотипности ТТ защиты, принимаемый равным 0,5 при однотипных ТТ с одинаковым коэффициентом трансформации и 1 при разнотипных ТТ; fТТ – допустимая полная погрешность ТТ, принимаемая для современных трансформаторов равной 0,1.

Ток срабатывания защиты определяется по формуле:

где КН – коэффициент надежности, принимаемый равным 1,3.

Для защиты с реле типа РНТ-565 рекомендуется ток срабатывания защиты определять по формуле:

К дальнейшему расчету принимаем IСЗ=334,00 А.

По первичному току срабатывания определяется ток срабатывания реле:

Расчетное число витков обмоток реле при полученном значении IСР определяется по выражению

где – минимальная магнитодвижущая сила реле, равная 100 А, для реле типа РНТ-565.

= EQ F(100;8,35) =12,0 витков.

Принимаем =12 шт.

Уточненное значение тока срабатывания реле

Уточненное значение тока срабатывания защиты

Подставляя рассчитанные выше данные в формулу (5), получим коэффициент чувствительности:

Значение коэффициента чувствительности в соответствии с ПУЭ должно быть не менее 2. В нашем случае чувствительность дифференциальной токовой защиты обеспечена.

4. Расчет токовой защиты электродвигателя от перегрузки

Ток срабатывания защиты выбирается по условию отстройки от номинального тока электродвигателя:

где КН — коэффициент надежности; КВ — коэффициент возврата реле.

Для реле типа РТ-80: КН=1,2; КВ=0,8, тогда

Поскольку в нашем случае используется схема соединения рис.1, то коэффициент схемы КСХ=1.

Коэффициент трансформации трансформаторов тока nТ=40.

Подставляя известные данные в формулу (4), получаем:

Принимаем IСР=7 А, тогда уточненное значение тока срабатывания защиты составит:

Время выбирается с учетом пуска и самозапуска электродвигателя (для реле РТ-80 выдержка времени в независимой части характеристики принимается 15-16с).

Окончательно время срабатывания реле принимаем равным 16 с.

Расчет чувствительности токовой защиты от перегрузки не производится.

5. Расчет токовой защиты нулевой последовательности

В соответствиис п.5.3.48 ПУЭ ток срабатывания защиты должен быть не более 10 А при мощности двигателя до 2000 кВт и не более 5 А для электродвигателей мощностью 2000 кВт и более. Сучетом мощности рассматриваемого электродвигателя ток срабатывания защиты нулевой последовательности не должен превышать 5 А.

Минимальный ток срабатывания защиты при используемом типе реле и способе соединения трансформаторов тока составляет 2,5 А.

Расчет производим при использовании данных об удельных собственных емкостных токах при замыкании на землю IЗ=3,25 А.

Коэффициент чувствительности защиты определяется по формуле

и должен быть не менее 1,25.

Окончательно принимаем ток срабатывания защиты IСЗ=2,6 А, тогда коэффициент чувствительности составит

Чувствительность защиты обеспечивается.

6. Выбор тока срабатывания защиты от двойных замыканий на землю

Первичный ток срабатывания защиты должен быть достаточным для отключения двойных замыканий на землю, если одно из мест замыканий находится в обмотке статора. В связи с использованием для данной защиты ТТ нулевой последовательности, первичный ток срабатывания защиты составляет 100-200 А. Окончательно принимаем IСЗ=200 А.

7. Выбор уставок защиты минимального напряжения

Напряжение срабатывания первой ступени защиты выбирается по условию обеспечения самозапуска ответственных электродвигателей и возврата реле при восстановлении напряжения после отключения КЗ и принимается

Выдержка времени действия первой ступени отстраивается от времени действия токовых отсечек электродвигателей и принимается

Напряжение срабатывания второй ступени защиты отстраивается от снижения напряжения, вызванного самозапуском, и принимается равной

Выдержка времени действия второй ступени принимается

Напряжение срабатывания фильтра-реле обратной последовательности должно быть отстроено от напряжения небаланса при нормальных режимах и при отклонении частоты и принимается

2.3.1. Выбор уставок МТЗ

Ток срабатывания МТЗ выбирается исходя из следующих условий.

Во-первых, ток срабатывания должен быть больше максимального рабочего тока, чтобы защита не действовала при нормальной работе системы:

Во-вторых, ток возврата защиты должен быть больше тока самозапуска в послеаварийном режиме работы системы, чтобы защита возвращалась в исходное положение после селективного отключения поврежденного оборудования другой защитой:

Так, при КЗ в начале линии W2 (рис. 2.8) токи в местах установки защит МТЗ1 и МТЗ2 увеличиваются, токовые реле этих защит срабатывают и реле времени начинают отсчет установленных на них выдержек времени. Одновременно снижается напряжение на шинах подстанции ПС2 и двигатели М, также питающиеся от шин этой подстанции, затормаживаются. Часть из них при этом отключается, другая часть в соответствии с технологическими требованиями остается подключенной к сети. После отключения линии W2 защитой МТЗ2 начинается процесс самозапуска этих двигателей, при котором ток в месте установки МТЗ1 равен току самозапуска электродвигателей. В этих условиях необходимо, чтобы МТЗ1 все же вернулась в исходное состояние, прервав отсчет времени.

Учитывая, что ток срабатывания защиты и ток ее возврата связаны коэффициентом возврата (kв = I /IС), а также используя коэффициент запаса kЗ, второе условие можно переписать в виде:

Если максимальное значение тока самозапуска неизвестно, его можно определить приближенно на основании коэффициента самозапуска, показывающего, во сколько раз ток самозапуска больше максимального рабочего тока. Тогда:

Здесь IСЗ и kСЗП — соответственно ток самозапуска электродвигателей в месте установки защиты и коэффициент самозапуска.

Выдержки времени срабатывания МТЗ при каскадном соединении линий должны возрастать по мере приближения к источнику питания (см. рис. 2.7):

где tСЗ H4 — время срабатывания собственной защиты нагрузки;

? t — ступень селективности; при использовании электромеханических реле времени ? t = 0,4–0,6 с.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

Читайте также

§ 199. Выбор предлога

§ 199. Выбор предлога 1. При выборе предлога в синонимических конструкциях учитывается различие в смысловых и стилистических оттенках между ними.Ср.:в адрес кого-либо замечания — по адресу кого-либо замечания (конструкции синонимичны, но в составе фразеологизма

Выбор

Выбор Прежде всего, выбор определяется тем, зачем вам нужно животное: для создания уютной атмосферы в доме или для разведения и участия в выставках. Соответственно, и требования к кошкам будут разные. Затем желательно решить, каким образом приобрести питомца: по

Выбор

Выбор Если решено завести собаку, то в первую очередь возникает проблема выбора, ведь хочется же, чтобы из щенка вырос пес, имеющий определенный экстерьер, характер. Распространено ошибочное мнение, что все дело в породе или же что всегда можно перевоспитать

Выбор

Выбор Прежде всего следует определиться, приобретать ли заморских попугаев или отечественных птичек.Особенно часто предпочтение отдают попугаям. При этом важно сделать правильный выбор, поскольку существует множество разновидностей, сильно отличающихся поведением и

Выбор

Выбор Тем, кому дома нужно что-то живое, но нет времени и возможности уделять животным много внимания, лучше всего подходит аквариум с рыбками, причем успех полностью зависит от правильного выбора. Новички обычно покупают аквариум, мало задумываясь о виде рыб, которых

Выбор ЭДС

Выбор ЭДС ЭДС гальванической пары всегда определяется по формуле Е=[е1-е2], где [el и е2] – электродные потенциалы, причем из большего вычитается меньший. В принципе, подобный способ определения ЭДС подходит на 100% только к чистым металлам. Наибольшее значение ЭДС наблюдается

2.1.1. Выбор уставок токовых отсечек

2.1.1. Выбор уставок токовых отсечек При расчетах уставок быстродействующих защит (к которым относится и токовая отсечка) необходимо учитывать возможное влияние апериодической составляющей тока КЗ [1]. G этой целью в условие выбора включают коэффициент запаса, значение

3.4. Выбор защит и расчет их уставок

3.4. Выбор защит и расчет их уставок 3.4.1. Защита трансформаторов Т4, Т5, Т6 Трансформаторы 10/0,4 кВ мощностью до 0,63 МВ-А подключаются к электрической сети через предохранители. Предохранители для трансформаторов выбираются по следующим условиям:номинальное напряжение

7. Выбор вуза

7. Выбор вуза Ниже представлен список лучших польских университетов с их общей характеристикой и статистической

7. Выбор вуза

7. Выбор вуза Как упоминалось выше, официального рейтинга университетов во Франции не существует, считается, что все они соответствуют критериям государственного стандарта качества. Однако определить вузы с мировым признанием можно исходя из английских, американских

7. Выбор вуза

7. Выбор вуза Далее представлен список лучших чешских университетов с их общей характеристикой и статистической

Выбор породы

Выбор породы Прежде чем принести щенка в дом, четко определитесь, для чего и какую именно собаку вы хотите видеть в своем доме на протяжении многих лет. Выбирая породу, учтите, что ориентация только на внешние данные зачастую не приводит к желаемым результатам. Каждая

Выбор лака

Выбор лака Некачественный или неправильно подобранный лак в состоянии испортить даже идеально выполненный маникюр. Как же правильно выбрать лак для ногтей?Первый лак для ногтей был создан в 1932 г. Косметическая промышленность того времени не радовала модниц богатым

Проект РЗА

Сайт о релейной защите и цифровых технологиях в энергетике

Расчет МТЗ трансформатора 10/0,4 кВ

МТЗ трансформатора - урок 9

Приступаем непосредственно к расчету защит трансформатора. Первые восемь видео были предварительными, но они были нужны чтобы с этого момента считать уставки, просто ссылаясь на полученные выводы. Без уточнений и долгих рассуждений.

Начинаем с максимальной токовой защиты (МТЗ) трансформатора 10/0,4 кВ.

МТЗ — это основная защита трансформатора мощностью до 6,3 МВА, т.е. защищает весь участок и действует со временем меньшим, чем другие защиты. Что такое основная и резервная защита и как их различать я рассказывал в прошлой статье.

Кроме защиты самого трансформатора МТЗ резервирует нижестоящий автомат 0,4 кВ, который защищает шины. Таким образом наша МТЗ осуществляет дальнее резервирование шин 0,4 кВ. Про дальнее и ближнее резервирование можно почитать в этой статье.

Весь расчет МТЗ можно разделить на три этапа:

1) Предварительный выбор уставки по току по 3 условиям:
— Отстройка от нагрузочных режимов
— Отстройка от послеаварийных режимов
— Согласование чувствительности с нижестоящими защитами

2) Проверка чувствительности, получившейся наибольшей уставки, в основной (трансформатор) и резервной (шины 0,4 кВ) зоне МТЗ

3) Расчет времени срабатывания МТЗ

Кратко, все формулы расчета МТЗ приведены на слайде ниже:

МТЗ трансформатора - формулы

Обо всех формулах расчета МТЗ и значениях коэффициентов я как раз и рассказываю в этом видео.

Несколько практических советов

Во второй (практической) части Курса мы обязательно вернемся к теме расчета МТЗ более подробно. Поговорим и о логической схеме МТЗ в терминале РЗА, и о влиянии схемы подключения на расчет уставок, подробно поговорим и про сбор исходных данных.

А для тех, кто ограничится только первой частью Курса хочу дать несколько кратких советов:

1) Коэффициент возврата лучше уточнить у производителя МП РЗА

2) Долю двигательной нагрузки для расчета коэффициента самозапуска можно подсмотреть в Расчете электрических нагрузок

3) Если МТЗ не проходит по чувствительности к дуговым замыканиям (Кч’’≥1,2), то помните, что 15 мОм – это максимальное экспериментальное значение сопротивление дуги в любой точке 0,4 кВ. Обычно на шинах 0,4 кВ – оно значительно меньше. Используйте это)

После выбора уставок МТЗ останется только проверишь погрешность трансформатора тока и термическую стойкость кабеля до трансформатора. Если все нормально – уставки можно принимать как окончательные. Так как вышеперечисленные проверки относятся не только к МТЗ, но и ТО и МТЗдоп., рассмотрим их в следующих видео

Читайте также  Самоделки с двигателем урал своими руками
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock
detector