- •Пояснительная записка
- •К курсовому проекту по дисциплине
- •«Релейная защита и автоматика систем электроснабжения
- •Промышленных предприятий»
- •Введение
- •Задание на курсовую работу
- •1.Выбор основного оборудования.
- •2.3. Выбор кабеля блока «трансформатор – двигатель».
- •2.4. Выбор кабеля клэп w3(w4), питающего тп.
- •3.Предварительный расчет токов кз.
- •3.2Расчет токов кз.
- •4. Уточненный расчет токов кз.
- •4.1. Расчет токов трехфазного кз за трансформатором с рпн.
- •4.2.Расчет токов кз за цеховыми трансформаторами.
- •5. Приближенное определение токов самозапуска промышленной нагрузки.
- •6. Выбор выключателей и защит на стороне нн цеховых трансформаторов.
- •6.1. Выбор вводного qf1,qf2,qf3, секционного qf4 выключателей и расчет их уставок.
- •7. Релейная защита трансформаторов 6/0,4 кВ
- •7.1. Защита трансформаторов плавкими предохранителями.
- •7.2.Расчет защиты магистрального участка сети w6-t8, w13-t9.
- •7.3. Расчет защиты блока «линия – трансформатор» w10-t6.
- •7.4. Расчет защиты блока «линия – трансформатор» w4-t4.
- •8. Расчёт уставок и выбор защиты двигателей.
- •9. Релейная защита и автоматика на секционных выключателях qв1 и qb2.
- •1.Расчет тока срабатывания мтз.
8. Расчёт уставок и выбор защиты двигателей.
Расчёт уставок релейной защиты синхронных двигателей М1 и М2 марки СТД – 800 – 23УХЛ4.
Защита от междуфазных повреждений.
В качестве основной защиты от междуфазных КЗ предусматриваем токовую отсечку с использованием реле РТ-80. Составляющая сверхпереходного тока от электродвигателя, протекающая через трансформатор тока при внешнем КЗ равна:
А.
Периодический пусковой ток ЭД
А,
Из двух условий выбираем наиболее тяжелый случай и определяем ток срабатывания реле отсечки:
,
,
где – коэффициент отстройки;
–коэффициент трансформации трансформатора тока.
Определяем чувствительность защиты:
.
Защита от перегрузки и асинхронного хода.
Ток срабатывания реле МТЗ электродвигателя рассчитывается по выражению:
А,
где: – коэффициент отстройки при действии МТЗ на отключение;
–коэффициент возврата индукционной части реле серии РТ-80.
Принимаем уставку по току А, тогда кратность отсечки составит, что выполнимо для этих реле.
Выдержка времени МТЗ от перегрузки выбирается из условия надёжного несрабатывания защиты при пуске электродвигателя:
с,
где: с – время пуска для электродвигателя.
Принимается уставка по врмени 12 с, на реле типа РТ – 80.
Рассчитывается фактическое сопротивление нагрузки на ТТ при двухфазном КЗ на выводах электродвигателя между фазами АВ и ВС:
Ом,
где: Ом – сопротивление реле РТ-80 при уставке реле 5 А, где S=10 ВА потребляемая мощность реле серии РТ-80; 0,8-поправочный коэффициент.
Ом – сопротивление дешунтируемого ЭО(примерно 2 Ом по данным завода изготовителя).
Допустимое значение предельной кратности при определённом значении расчетного сопротивления нагрузки 2,52 Ом. Максимальная кратность тока:
А,
.
Коэффициент, отсюда погрешностьf=28% ([2] рис.П6.2). Коэффициент чувствительности отсечки после дешунтирования ЭО:
.
Чувствительность обеспечивается при реальной погрешности.
Защита от замыкания на землю обмотки статора.
Необходимо определить уставки токовой защиты от замыкания на корпус обмотки статора синхронного электродвигателя, подключенного к сети с изолированной нейтралью, суммарный емкостной ток которой А. Электродвигатель связан с ГПП линией сечением 120 мм2 длиной 250 м. Реле защиты подключено к ТТНП типа ТЗЛ.
Емкость фазы статора двигателя определяется по выражению:
Ф.
Собственный емкостной ток электродвигателя, приведенный к напряжению 35кВ, вычисляется по формуле:
А.
Емкостной ток линии, входящей в зону защиты, определяется по выражению:
А,
где - емкостной ток 1,0 км кабеля ААШв 3х120(табл. 2.245)[7].
Установившееся значение собственного емкостного тока защищаемого присоединения определяется как сумма емкостных токов электродвигателя и линии:
А.
Первичный ток срабатывания защиты определяем по выражению:
А,
где: К0=1,3 – коэффициент отстройки, принимаемый равным 1,21,3;
КБ.Р=2,5 – коэффициент, учитывающий бросок собственного емкостного тока в момент зажигания дуги.
При этом условие выполняется:
Защита от понижения напряжения.
Защита минимального напряжения СД, облегчающая условия восстановления напряжения после отключения КЗ и обеспечивающая самозапуск электродвигателей ответственных механизмов, имеет выдержку времени 0,5..1,5 с.
Для защиты от понижения напряжения применяют реле напряжения типа РН-54.
Напряжение срабатывания защиты:
кВ,
В,
где принимается равным 1,1, а - 1,25 для реле РН – 54.
Напряжение срабатывания реле (коэффициент трансформации ТН составляет 6000/100=60):
В.
Расчёт уставок релейной защиты асинхронных двигателей М3 и М4 марки 2А3М1 – 400/6000УХЛ4.
Защита от междуфазных повреждений.
В качестве основной защиты от междуфазных КЗ предусматриваем токовую отсечку с использованием реле РТ-40. Составляющая сверхпереходного тока от электродвигателя, протекающая через трансформатор тока при внешнем КЗ равна:
А.
Периодический пусковой ток ЭД
А,
Из двух условий выбираем наиболее тяжелый случай и определяем ток срабатывания реле отсечки:
,
,
где – коэффициент отстройки;
–коэффициент трансформации трансформатора тока.
Определяем чувствительность защиты:
.
Защита от перегрузки.
Ток срабатывания реле МТЗ электродвигателя рассчитывается по выражению:
А,
где: – коэффициент отстройки при действии МТЗ на отключение;
–коэффициент возврата индукционной части реле серии РТ-80.
Принимаем уставку по току А, тогда кратность отсечки составит , что выполнимо для этих реле.
Выдержка времени МТЗ от перегрузки выбирается из условия надёжного несрабатывания защиты при пуске электродвигателя:
с,
где: с – время пуска для электродвигателя.
Принимается уставка по врмени 12 с, на реле типа РТ – 40.
Рассчитывается фактическое сопротивление нагрузки на ТТ при двухфазном КЗ на выводах электродвигателя между фазами АВ и ВС:
Ом,
где: Ом – сопротивление реле РТ-40 при уставке реле 10 А, где S=10 ВА потребляемая мощность реле серии РТ-40; 0,8-поправочный коэффициент.
Ом – сопротивление дешунтируемого ЭО(примерно 2 Ом по данным завода изготовителя).
Допустимое значение предельной кратности при определённом значении расчетного сопротивления нагрузки 2,28 Ом. Максимальная кратность тока:
А,
.
Коэффициент, отсюда погрешностьf=65% ([2] рис.П6.2). Коэффициент чувствительности отсечки после дешунтирования ЭО:
.
Чувствительность обеспечивается при реальной погрешности.
Защита от замыкания на землю обмотки статора.
Необходимо определить уставки токовой защиты от замыкания на корпус обмотки статора асинхронного электродвигателя, подключенного к сети с изолированной нейтралью. Электродвигатель связан с РП линией сечением 35 мм2 длиной 350 м. Реле защиты подключено к ТТНП типа ТЗЛ.
Емкость фазы статора двигателя определяется по выражению:
Ф.
Собственный емкостной ток электродвигателя вычисляется по формуле:
А.
Емкостной ток линии, входящей в зону защиты, определяется по выражению:
А,
где - емкостной ток 1,0 км кабеля ААГ 3х35(табл. 2.245)[7].
Установившееся значение собственного емкостного тока защищаемого присоединения определяется как сумма емкостных токов электродвигателя и линии:
А.
Первичный ток срабатывания защиты определяем по выражению:
А,
где: К0=1,3 – коэффициент отстройки, принимаемый равным 1,21,3;
КБ.Р=2,5 – коэффициент, учитывающий бросок собственного емкостного тока в момент зажигания дуги.
Так как полученное значение А оказывается меньше А, для ТТНП типа ТЗЛ, то ток срабатывания защиты принимается равным А.
При этом условие выполняется:
Защита от понижения напряжения.
Защита минимального напряжения АД, облегчающая условия восстановления напряжения после отключения КЗ и обеспечивающая самозапуск электродвигателей ответственных механизмов, имеет выдержку времени 0,5..1,5 с.
Для защиты от понижения напряжения применяют реле напряжения типа РН-54.
Напряжение срабатывания защиты:
кВ,
В,
где принимается равным 1,1, а - 1,25 для реле РН – 54.
Напряжение срабатывания реле (коэффициент трансформации ТН составляет 6000/100=60):
В.