Andreev Задачи по РЗА

можно пренебречь (электродвигатель подключен к шинам бесконечной мощности). Скольжение s принять равным единице (при обрыве фазы электродвигатель тормозится). При этом сопротивления прямой и обратной последовательности электродвигателя одинаковы, т.е. X1 X 2 .

Активным сопротивлением обмотки пренебречь. Электродвигатель рабо-

разрыва фазы получаются равными U 1разр A U 2разр A U0разр A Uразр A / 3.

191

- обратной последовательности X*2 = 0,2.

Решение.

Необходимо предварительно познакомиться с примером 4.7 и комплексной схемой замещения, указанной на рис. 4.3. Воспользуемся полученным там выражением для тока прямой и обратной последовательности при разрыве любой фазы.

сможет сработать только при обрыве фазы, в которую не включен трансформатор тока.

4.10

Для асинхронного электродвигателя, подверженного технологическим перегрузкам, выбрать схему и уставки защиты от перегрузки, действующей на сигнал. Параметры электродвигателя Pд.ном 2000 кВт, Uном 6 кВ, cos φ =

0,885, h% = 95,4. Время пуска нагруженного двигателя 13 с. Коэффициент трансформации трансформаторов тока KI 300 / 5 . В защите используется ре-

ле PT-80 (см. табл. 1.4). Принять коэффициент отстройки kотс 1,2 , коэффициент возврата kв 0,8.

Ответ.

Защита выполнена в однорелейном исполнении с включением реле РТ-84/1 на разность токов двух фаз. Ток срабатывания реле Iс.р 9,87 А.

194

Выдержка времени в независимой части характеристики t=16 с.

4.11

В схеме защиты от коротких замыканий электродвигателя с параметрами Pд.ном 800кВт, Uном 6 кВ, Iд.ном 91 А предлагается использовать реле PT-85 с усиленной контактной системой, позволяющей коммутировать токи до 150 А включительно, а схему защиты выполнить в однорелейном исполнении с дешунтированием электромагнита отключения выключателя. Необходимо определить минимальный коэффициент трансформации трансформаторов тока KI ,

если при трехфазном КЗ на выводах электродвигателя Iк(3) 3200 А.

Ответ.

Расчетный коэффициент KI 185 / 5. Принимается ближайший больший KI 200 / 5

4.12

Асинхронные электродвигатели напряжением 6 кВ получают питание от трансформатора с

Sт.ном 5,6 МВ А , U 35/6,3 кВ и

Uк 7,5% , подключенного к шинам системы

бесконечной мощности. На электродвигателях предполагается установить защиту от КЗ, которая может выполняться с помощью вторичных токовых реле разных типов.

Определить коэффициенты чувствительности зашиты, выполненной по схеме неполной звезды и с включением одного реле на разность токов двух фаз. Расчет провести для схем (см.

табл. 1.4, 1.5):

а) с реле РТ-40, для которого принять коэффициент отстройки

б) с использованием отсечки реле РТ-80,

для которого kотсI 2 ;

в) со вторичным реле прямого действия

РТМ, для которого принять kотсI 2,5 .

Для определения коэффициентов чувствительности в качестве расчетного

195

можно принять ток двухфазного КЗ в точке К (рис.4.6).

Влиянием электродвигателей на значение тока КЗ можно пренебречь. Параметры защищаемых электродвигателей указаны в табл. 4.2.

Ответ.

При решении использовать данные табл. 1.20 примера 1.1. Ответ дан в табл. 4.3.

Таблица 4.3.

4.13

Трансформатор мощностью Sт.ном 560 кВ А, напряжением 10/0,4 кВ со схемой соединения обмоток / , у которого напряжение короткого замыкания Uк 5,5% , потери короткого замыкания Pк 9,4 кВт, а сопротивления нулевой последовательности R0т и X 0т в семь раз больше сопротивлений прямой последовательности R1т и X1т , питает электродвигатели, подключенные к распределительному пункту (рис. 4.7.)

196

Пусковой ток электродвигателя Iпск 5Iд.ном 5 37 185 А. Номинальный ток плавкой вставки выбирается по наибольшему из двух

токов Iвс.ном kотсIд.ном 1,2 37 44,4 А Iвс.ном Iпск / kпер 185 / 2,5 74 А.

Выбираем предохранитель ПН2 на номинальный ток Iпр. ном 100 А и плавкую вставку на номинальный ток Iвс.ном 80 А. Предохранитель отключа-

ет ток до 6 кА. (табл. 2.1.).

Коммутационная способность предохранителя определяется по максимальному току КЗ. Это ток трехфазного КЗ при повреждениях сразу за предо-

хранителем, т.е. в точке K1(3) (рис. 4.7).

2. Определим ток трехфазного КЗ Iк(3)1 и проверим коммутационную спо-

собность предохранителя. Суммарное сопротивление прямой последовательности контура короткого замыкания

Z1 R1ф.п R1т 2 X1п X1т 2 ,

где R1ф.п и X1п - результирующие активные и индуктивные сопротивления прямой последовательности проводов от трансформатора до точки короткого замыкания K1(3) , Ом.

Активное сопротивление прямой последовательности проводов

R1ф.п R1пг lsф 32 0,2400 0,016 Ом.

Индуктивное сопротивление прямой последовательности проводов

X1п X1пг l 0,25 0,2 0,05 Ом.

198

Активное сопротивление прямой последовательности трансформатора

R1т Pк Sт.ном U ср2 .ном Sт.ном 9,4560 4002 10 3 560 0,0048 Ом.

Индуктивное сопротивление прямой последовательности трансформатора

Выбранный предохранитель обладает значительно большей коммутационной способностью. (6000 А).

3. Определим ток однофазного короткого замыкания в точке K2(1) (выводы электродвигателя) и проверим выбранный предохранитель и его плавкую вставку по кратности минимального тока короткого замыкания Iк(1)2 .

Активное сопротивление прямой последовательности фазных проводов от трансформатора до точки короткого замыкания K2(1)

R1ф.п 0,016 32 0,026 0,123 Ом.

Активное сопротивление прямой последовательности нулевого провода

R1н.п 32 0,2150 32 0,022,5 0,042 0,257 0,299 Ом.

Активное сопротивление нулевой последовательности проводов от трансформатора до точки K2(1)

R0п R1ф.п 3 R1н.п 0,123 3 0,299 1 Ом.

Индуктивное сопротивление прямой последовательности проводов от трансформатора до точки K2(1)

X1пг 0,25 (0,2 0,02) 0,055 Ом.

Индуктивное сопротивление нулевой последовательности проводов от трансформатора до точки K2(1)

X 0п 4 X1пг 4 0,055 0,22 Ом.

Активное сопротивление нулевой последовательности трансформатора

R0т 7R1т 7 0,0048 0,0336 Ом.

199

Индуктивное сопротивление нулевой последовательности трансформато-

ра - X 0т 7 X1т 7 0,015 0,105 Ом.

Результирующее активное сопротивление контура при однофазном КЗ в точке K2(1)

R 2 R1ф.п R1т R0п R0т 2(0,123 0,0048) 1 0,0336 1,3 Ом.

Результирующее индуктивное сопротивление контура при однофазном КЗ в точке K2(1)

X 2 X1п X1т X 0п X 0т 2(0,055 0,015) 0,22 0,105 0,465 Ом.

Полное сопротивление контура при однофазном КЗ в точке K2(1)

Z X 2 R 2 0,4652 1,32 1,38 Ом.

Ток однофазного КЗ в точке K2(1) .

Iк(1)2 3U ср.ном 3 Z 3 400 3 1,38 503 А

Номинальный ток выбранной плавкой вставки Iвс.ном 80 А, следователь-

но кратностьIк(1)2 / Iвс.ном 50380 6,27 , т.е. более трех.

Поэтому выбранный предохранитель удовлетворяет и требованиям коммутационной способности и требованиям чувствительности, т.е. он защищает электродвигатель М1 от коротких замыканий.

Для электродвигателей М2 и М3 задача решается аналогично. Ответ дан в табл. 4.6.

Таблица 4.6.

200