кА .

Однофазное короткое замыкание на землю.

Результирующее сопротивление согласно [1, стр.168]:

                                                            (1.22)

 отн. ед.

Начальное значение периодической составляющей тока короткого замыкания согласно [1, стр.168]:

                                                                         (1.23)

 кА

Определим величину ударного тока:

 кА

Расчеты токов КЗ для других точек аналогичны расчётам для точки К1. Результаты расчётов приведены в табл. 1.1.

Таблица 1.1 Сводная таблица результатов расчёта токов короткого замыкания

2. Выбор тока плавкой вставки предохранителей для защиты асинхронного электродвигателя

При выборе предохранителей для защиты асинхронных двигателей руководствуемся рекомендациями, изложенными в [4, стр.98-стр.116].

Условия выбора предохранителя:

                                                      (2.2)

где  - номинальный ток плавкой вставки, А;  - номинальный ток двигателя, А;  - коэффициент, учитывающий условия пуска двигателя;  = 1,6 ÷ 2,0 при тяжелом пуске;  = 2,5 при легком пуске;  - пусковой ток двигателя, А.

                                                                         (2.3)

                                                      (2.4)

где  - кратность пускового двигателя ( 5÷7 );  - номинальные величины мощности, напряжения, коэффициента мощности и КПД двигателя.

Для двигателя М1:

 А

 А

 А

Принимаем к установке предохранитель типа: НПН2;  = 63 А;  = 25 А; [2, стр.371].

Для остальных двигателей расчеты аналогичны. Результаты расчетов приведены в табл. 2.1.

Таблица 2.1 Результаты выбора предохранителей

Предохранитель FU3, от которого запитана группа электродвигателей, выбирается согласно следующих условий:

,                                                                          (2.5)

,                                                  (2.6)

где  и  -пусковой и номинальный ток максимального по мощности двигателя, питающегося от выбираемого предохранителя, А;  - коэффициент спроса для этого двигателя (так как не дано иное, принимаем =1);  - расчетный ток двигателей, питающихся от выбираемого предохранителя, А.

                                                                      (2.7)

 А

 А .

Принимаем к установке предохранитель типа ПН2; = 400 А;  = 355 А; [2, стр.371].

Для обеспечения селективности действия защиты для предохранителя FU2 принимаем плавкую вставку с номинальным током: = 630 А.

Предохранитель типа: ПН2;  = 630 А; = 630 А; [2, стр.371].

3. Выбор установок автоматов

При выборе автоматов для защиты асинхронных двигателей руководствуемся рекомендациями, изложенными в [4, стр.98-стр.116].

Условия выбора:

                                                 (3.1)

                                                                     (3.2)

где - номинальный ток уставки теплового расцепителя автомата, А;

 - номинальный ток уставки электромагнитного расцепителя автомата, А;

Автомат для двигателя М1:

 А

 А

Выбираем автомат типа АЕ 2023М, =12,5 А, = 87,5 А, без выдержки времени (t = 0 с.).

Для остальных двигателей выбор производится аналогично. Результаты приведены в таблице 3.1.

Таблица 3.1 Результаты выбора автоматического выключателей

Выбор автомата QF3.

Автомат, от которого запитана группа двигателей выбирается по следующим условиям:

                                                                                (3.3)

                                                                          (3.4)

где  - возможный кратковременный ток через автомат, А.

                                                      (3.5)

 А

 А

 А

Принимаем автомат типа АВМ-4Н, = 200 А,  = 1000 А [2 стр.371].

Принимаем такой же автомат и для QF2. Автоматы типа АВМ – 4Н имеют регулируемую (0-10 с ) выдержку времени, что позволяет получить требуемую ступень селективности.

Выбор автомата QF1.

Ток уставки автомата определяем из условия:

                                                                (3.6)

где  - номинальный ток трансформатора Т9.

 А

 А

Принимаем автомат серии Э «Электрон» типа ЭО40С, = 6300 А [2 стр.379].

4. Проверка чувствительности предохранителя

Чувствительность предохранителя обеспечивается, если выполняется условие:

                                                                             (4.1)

где = 44680 А – ток однофазного замыкания на землю (табл. 1.1).

Для двигателя М1:  А;

Для двигателя М2:  А;

Для двигателя М3:  А;

Для двигателя М4:  А;

Для двигателя М5:  А;

Для двигателя М6:  А;

Предохранитель FU3:  А;

Предохранитель FU2:  А.

Рассчитанная величина тока КЗ значительно превышает полученные величины, следовательно предохранители обладают достаточной чувствительностью.

5. Проверка чувствительности автоматов

Чувствительность автоматов обеспечивается, если выполняется условие:

                                                                          (5.1)

где = 44680 А – ток однофазного замыкания на землю (табл. 1.1).

Для двигателя М1:  А;

Для двигателя М2:  А;

Для двигателя М3:  А;

Для двигателя М4:  А;

Для двигателя М5:  А;

Для двигателя М6:  А;

Автомат QF3 (QF2):  А.

Автоматы обладают достаточной чувствительностью.

Чувствительность вводного автомата проверяем по условию:

                                                                             (5.2)

где =35420 А – ток  фазного КЗ на стороне НН трансформатора (табл. 1.1);

Вводной автомат обладает достаточной чувствительностью.

6. Время срабатывания предохранителя и автомата

Время срабатывания плавкой вставки предохранителя определяем по типовым характеристикам зависимости времени сгорания плавкой вставки предохранителя от величины тока, протекающего по предохранителю [8, стр.384].

При токе КЗ =40900 А время сгорания плавкой вставки предохранителя составит:

Для двигателя М1: с;

Для двигателя М2: с;

Для двигателя М3:  с;

Для двигателя М4:  с;

Для двигателя М5:  с;

Для двигателя М6: с;

Предохранитель FU3:  с;

Предохранитель FU2:  с.

Время срабатывания автомата с мгновенным расцепителем равно нулю, т.е. автоматы, защищающие двигатели, срабатывают мгновенно.

Время срабатывания автомата QF3, защищающего группу двигателей, принимаем на ступень селективности больше, чем у автоматов двигателей.

    (6.1)

 - ступень селективности, принимаем равной 0,2 с.

 с

 с

 с

7. Проверка селективности между элементами релейной защиты

Селективность между последовательно установленными предохранителями соблюдается, если выполняется условие [8,стр.384]:

                                                                  (7.1)

где  - время сгорания плавкой вставки предохранителя, расположенного ближе к источнику питания; - время сгорания плавкой вставки предохранителя, расположенного ближе к нагрузке; коэффициент 1,7-3 учитывает конструктивные особенности плавких вставок.

Наибольшее время сгорания имеет предохранитель, защищающий двигатель М2

 с.

 с,

чем меньше времени, определенного для FU3 по типовым характеристикам:  с.

 с,

чем меньше времени, определенного для предохранителя FU2 по типовым характеристикам:  с.

Селективность действия автоматических выключателей обусловлена выдержками времени рассчитанными в Пункте 6.

8. Расчет защиты двигателей напряжением 6 кВ

Синхронные электродвигатели защищают от следующих повреждений и ненормальных режимов работы:

- от междуфазных КЗ обмотки статора;

- от замыканий на землю обмотки статора;

- от перегрузки;

- от понижения напряжения.

Защита от междуфазных КЗ в обмотке статора

Для защиты двигателя от междуфазных КЗ в обмотке статора применяем токовую отсечку с использованием токовых реле типа РТ-40. Схема соединения трансформаторов тока неполная звезда. Ток срабатывания отсечки отстраивается от пускового тока двигателя, согласно [6,стр.379]:

                                                      (8.1)

где  - коэффициент надежности, =1,4 для реле серии РТ-40.

Номинальный ток двигателя:

                                                         (8.2)

где  - параметры синхронного двигателя (табл. 1)

 А

Пусковой ток двигателя:

 А

 А

Ток срабатывания реле согласно [6,стр.379]:

                                                                (8.3)

где - коэффициент схемы,  = 1 для схемы соединения трансформаторов тока неполная звезда;  - коэффициент трансформации трансформаторов тока.

Принимаем трансформатор тока типа ТВЛМ6-УЗ; =150 А, = 5 А [2,стр.294].

 А

Для выполнения защиты применяем токовое реле РТ-40/50 с током срабатывания =32 А, соединение катушек параллельное, указательное реле РУ-21/0,05 и промежуточное реле РП-23, =220 В.

Коэффициент чувствительности защиты согласно [6,стр.379]:

                                                       (8.4)

где =2250 А – ток двухфазного КЗ в сети 6 кВ (табл. 1.1).

что удовлетворяет условию проверки.

Страницы: 1, 2, 3, 4