Релейная защита промышленного предприятия (стр. 3 из 9)
2 Расчёт защиты высоковольтного двигателя Д
Для защиты асинхронных электродвигателей напряжением выше 1000 В предусматриваются следующие защиты:
1) токовая отсечка;
2) защита от однофазных замыканий на землю (ОЗЗ);
3) защита от перегруза — МТЗ с выдержкой времени;
4) защита минимального напряжения.
2.1 Токовая отсечка
1) Защита выполняется с помощью токового реле РСТ 13.
2) Для выбора трансформатора тока определим номинальный ток двигателя:
, (2.1)где
– номинальная мощность двигателя, Вт (см. таблицу 4); 
– номинальное напряжение двигателя, В (см. таблицу 4); 
– номинальный коэффициент мощности двигателя. 
А.К установке принимаем трансформатор тока ТЛК10-100-0,5/10Р:
А, 
А. Коэффициент трансформации трансформатора тока:
.Схема включения трансформаторов тока и реле — неполная звезда, коэффициент схемы
.3) Определим ток срабатывания защиты, который отстраивается от пускового тока двигателя:
, (2.2)где
— коэффициент отстройки.Найдем пусковой ток по следующему выражению:
, (2.3)где
– коэффициент пуска двигателя. 
А.Тогда по выражению (2.2) ток срабатывания защиты
А.4) Коэффициент чувствительности определяется при двухфазном коротком замыкании в минимальном режиме на шинах, к которым подключен двигатель:
. (2.4)Так как коэффициент чувствительности превышает нормируемое значение, то защита удовлетворяет требованию чувствительности.
5) Ток срабатывания реле:
А. (2.5)Принимаем к установке реле РСТ 13-29, у которого ток срабатывания находится в пределах
.Определим сумму уставок:
. (2.6)Принимаем сумму уставок
.Найдем ток уставки реле:
А.2.2 Защита от однофазных замыканий на землю
Защита электродвигателей мощностью менее 2 МВт от однофазных замыканий на землю должна предусматриваться при токах замыкания на землю 5 А и более. Ток замыкания на землю складывается из емкостного тока двигателя и емкостного тока кабельной линии.
1) Найдем емкость фазы электродвигателя:
, (2.7)здесь
– номинальная мощность двигателя, МВт; 
– номинальное линейное напряжение, кВ. 
Ф.Тогда емкостный ток двигателя:
, (2.8)здесь
Гц – частота сети; 
– номинальное фазное напряжение двигателя, В. 
А.2) Определим ёмкостный ток кабельной линии. Номинальный ток двигателя
А. Исходя из этого выбираем кабель марки М-25 с допустимым током 120 А. Длину кабельной линии примем 
м.Емкостный ток кабельной линии:
, (2.9)где
А/км – удельный емкостный ток выбранного кабеля.
А.3) Суммарный ток замыкания на землю
А < 5 А,следовательно, защита от однофазных замыканий на землю не устанавливается.
2.3 Защита от перегруза — МТЗ с выдержкой времени
1) Защита выполняется с помощью токового реле РСТ 13 с коэффициентом возврата
.2) Перегруз является симметричным режимом, поэтому защита выполняется одним реле, включенным в одну из фаз. Используем те же трансформаторы тока, что и для токовой защиты (коэффициент трансформации
, коэффициент схемы 
).3) Ток срабатывания защиты определяется из условия отстройки от номинального тока двигателя:
, (2.10)где
– коэффициент отстройки. 
А.4) Коэффициент чувствительности не определяется.
5) Ток срабатывания реле:
А. (2.11)Принимаем к установке реле РСТ 13-19, у которого ток срабатывания находится в пределах
.Определим сумму уставок:
. (2.12)Принимаем уставку
.Найдем ток уставки реле:
А.6) Выдержка времени защиты отстраивается от времени пуска электродвигателя и равна
с. Используем реле времени РВ-01.2.4 Защита минимального напряжения
Защита выполняется двухступенчатой. Первая ступень отключает неответственную нагрузку.
1) Для выполнения защиты будем использовать реле типа РСН 16, которое имеет коэффициент возврата
.2) Выбираем трансформатор напряжения типа ЗНОЛ.06-10:
В, 
В.Коэффициент трансформации трансформатора напряжения:
.3) Напряжение срабатывания первой ступени отстраивается от минимального рабочего напряжения, которое составляет 70 % от номинального:
: 
В, (2.13)здесь
– коэффициент отстройки.4) Коэффициент чувствительности не рассчитывается, так как неизвестно минимальное остаточное напряжение на шинах при металлическом коротком замыкании в конце зоны защищаемого объекта.