Июль 22nd, 2012 
Рубрика: 
Здравствуйте, дорогие читатели сайта «Заметки электрика».
После прочтения сегодняшней статьи Вы научитесь самостоятельно производить расчет защиты электродвигателя мощностью 800 (кВт).
Расскажу небольшую предисторию.
У нас на распределительной подстанции напряжением 10 (кВ), состоящей из двух сборных секций шин, питаются электродвигатели восьми дымососов (вентиляторов) для нужд газоочистки. Последнее время мне все чаще стали передавать замечания по тяжелому пуску этих двигателей, т.е. двигатели запускались не сразу и отключались во время пуска от токовой отсечки.
Данные замечания конечно же нельзя оставлять без внимания.
И первое, что мы сделали, это проверили уставки релейной защиты на самых «проблемных» дымососах. Скажу сразу, что отклонений по уставкам не было, что собственно и не удивило, т.к. мы своевременно по графику ППР проводим проверку релейной защиты по всем подстанциям предприятия.
Далее мне в голову пришла мысль пересчитать уставки релейной защиты этих дымососов. Т.к. все дымососы были одной мощностью 800 (кВт), то расчет защиты сводился к минимуму — произвести расчет защиты одного электродвигателя мощностью 800 (кВт) и сравнить полученные значения с действующими уставками. Кстати, двигатели асинхронные, просто забыл упомянуть выше.
Итак поехали…
Расчет защиты электродвигателя 800 (кВт)
Перейду сразу к практике. Позвонив электрику газоочистки, я запросил у него технические данные на электродвигатели дымососов (вентиляторов):
-
установленная мощность двигателя — 800 (кВт)
-
пусковой коэффициент — 6,5
Остальные данные имелись в таблице уставок и прочей технической документации.
Это:
-
трансформатор тока с коэффициентом трансформации 150/5
-
схема соединения трансформаторов тока — на разность токов двух фаз (схема прилагается, см. ниже)
Схема соединения трансформаторов тока (на разность токов):
На схеме я указал, где установлены реле токовой отсечки, максимальной токовой защиты от перегруза и реле земляной защиты.
В ячейке установлены 2 трансформатора тока типа ТОЛ-10 с коэффициентом 150/5. Оба трансформатора — двухобмоточные.
Первая обмотка (по схеме Т-1) используется для цепей релейной защиты и собрана по схеме на разность токов двух фаз. Вторая обмотка (по схеме Т-2) используется для цепей измерения и учета электроэнергии (электросчетчики, амперметры) и собрана по схеме неполная звезда.
1. Токовая отсечка (ТО)
Ток срабатывания токовой отсечки (ТО) от междуфазных коротких замыканий можно расчитать двумя способами.
Первый способ заключается в расчете пускового тока электродвигателя дымососа при полном напряжении питающей сети.
Во втором способе необходимо произвести расчет броска тока в первый момент короткого замыкания в сети.
Предпочтительнее является первый способ. Поэтому по нему я и произведу расчет защиты нашего электродвигателя.
Токовая отсечка у нас выполнена на токовых реле РТ-40 через промежуточное реле KL-1 (РП-23), которое замедляет действие защиты на 0,04 — 0,06 (сек.) при возникновении апериодической составляющей пускового тока. Поэтому в расчетах коэффициент апериодической составляющей мы не учитываем.
Найдем пусковой ток для электродвигателя при пуске от полного напряжения сети:
Найдем первичный ток срабатывания защиты:
Коэффициент надежности обычно принимается равным 1,2. Коэффициент возврата реле смотрим по протоколам проверки релейной защиты. Он равен 0,85. Подставляем в формулу наши данные и получаем:
Найдем вторичный ток срабатывания защиты:
В нашем случае схема соединения трансформаторов тока выполнена на разность токов двух фаз, поэтому коэффициент схемы будет равен — 1,73. Коэффициент трансформации трансформаторов тока защиты равен 30 (150/5). Подставляем в формулу данные и получаем:
Проверим уставку токовой отсечки на чувствительность. Чувствительность защиты проверяется отношением двухфазного тока короткого замыкания на выводах электродвигателя к первичному току срабатывания защиты.
Ток трехфазного короткого замыкания мы берем из таблицы токов короткого замыкания, составленной мною для удобства расчетов, либо из проекта. Подставляя данные, получаем:
Коэффициент чувствительности, согласно ПУЭ, должен быть больше 2, что удовлетворяет нашему условию.
2. Максимальная токовая защита (МТЗ) от перегруза
Ток срабатывания максимальной токовой защиты (МТЗ) от перегруза рассчитывается от максимального рабочего (номинального) тока электродвигателя.
Найдем первичный ток срабатывания защиты:
Коэффициент надежности и возврата принимаем аналогичными, как при расчете токовой отсечки.
Найдем вторичный ток срабатывания защиты:
В нашем случае схема соединения трансформаторов тока выполнена на разность токов двух фаз, поэтому коэффициент схемы будет равен — 1,73. Коэффициент трансформации трансформаторов тока защиты равен 30 (150/5). Подставляем в формулу данные и получаем:
Проверим уставку максимальной токовой защиты от перегруза на чувствительность. Чувствительность защиты проверяется отношением двухфазного тока короткого замыкания на выводах электродвигателя к первичному току срабатывания защиты.
Ток трехфазного короткого замыкания мы берем из таблицы расчетов токов короткого замыкания, составленной мною для удобства, либо из проекта. Подставляя данные, получаем:
Коэффициент чувствительности согласно ПУЭ должен быть больше 2, что удовлетворяет нашему условию.
Выдержка по времени максимальной токовой защиты от перегрузки составляет 16 (сек.) и выполняется на реле времени.
Вывод
После расчета защиты электродвигателя дымососа сравним действующие и полученные результаты, и сделаем вывод. Чтобы нагляднее проводить сравнение уставок, занесу данные в таблицу.
В первой колонке таблицы указаны виды защит электродвигателей дымососов, в следующих колонках указаны действующие и расчетные уставки.
Итак, что мы видим.
А видим мы то, что ранее произведенный расчет защиты электродвигателя дымососа мощностью 800 (кВт) был произведен не верно.
Но это еще не все. После проделанных мною расчетов я стал искать причину не верного расчета, потому как у меня в голове не укладывалось, почему проектная организация могла так сильно ошибиться в расчетах.
Истина где то рядом…
Нашел я в своем архиве проект на монтаж этой распределительной подстанции, откуда запитаны 8 дымососов и стал его изучать.
И наткнулся на следующее. Во всех таблицах технических данных и расчетов фигурировала мощность дымососов (вентиляторов) 630 (кВт), вместо 800 (кВт).
Вот и стало вся понятно. Перепроверил расчет проектантов — он был правильный и соответствовал моим действующим уставкам.
Тогда остается еще одна «маленькая» неясность. Почему проект был расчитан на дымососы 630 (кВт), а фактически установили на 800 (кВт)? И почему после замены мощности дымососов не пересчитали уставки релейной защиты?
Но ответ на эту загадку остался в далеких 1975 годах.
Все что было написано мною в этой статье было предоставлено в виде отчета на стол главного энергетика, изучив весь материал, он своей подписью заверил мой расчет и было отдано распоряжение на изменение уставок на расчетные.
Изменив уставки, проблему частых отключений от токовой защиты во время пуска электродвигателей дымососов (вентиляторов) мы устранили.
P.S. Если во время прочтения материала у Вас возникли вопросы, то задавайте их в форме комментариев. Если Вам есть, чем поделиться и рассказать свою подобную историю, то с радостью Вас послушаем. Не забывайте подписываться на новые статьи с сайта (вверху в правой колонке сайта), чтобы быть в курсе всех событий.
Два вопроса:
1. На схеме первичные обмотки ТТ ни к чему не подключены — это какая то особенность начертания схем?
2. Р.З. — это обозначение заземляющих ножей?
Алексей, это схема вторичной коммутации трансформаторов тока. Первичная схема подключения изображается на однолинейной принципиальной схеме. На счет Р.З. — это заземляющие ножи. Нарисованы они на фазе В первичной цепи, но на самом деле они расположены на каждой фазе.
Мнда.. Ну что сказать- молодчина Дмитрий, докопался до истины! Повезло что документы проектантов сохранились, а то бы причину ошибки в уставках так и не узнали бы.
Здраствуйте!
Номинальное напряжение двигателя — 10 кВ?
А откуда формулы расчеты защиты?
Методика расчета взята из известной книги Чернобровова по релейной защиты.
Это расчет для электромеханики. Замечания: 1)Коэффициент возврата реле — он не берется из протоколов — при расчетах по умолчанию он для ЭМР принимается 0,8(см. Шабад, Небрат, Полесицкую), для МП РЗиА соответственно паспорта на терминал (у каждой фирмы свои причуды — например Сименс дает 0,95 при 50% и более нагрузки, а у АББ можно принудительно задавать желаемый КВ).
2) Неясна ситуация с выдержкой времени перегруза — почему оставлена проектная уставка и не произведен перерасчет. Из теории ЭП на первый прикид — механизм (газовая система) остался старый, а двигатель стал мощнее, следовательно, время пуска будет короче. Практически подход в этом случае такой — только осциллографирование пуска: а) закрываются все шибера и заслонки и двигатель включается в холостую — замеряется ток и время пуска, б) открываются все шибера и заслонки и двигатель включается на полной нагрузке — замеряется время пуска (ток должен быть тотже) — это время + ступень селективности и есть уставка, если ток больше — см. проблемы с технологией. Первый пуск нужен, чтобы зафиксировать реальный момент двигателя и в будущем оценивать степень его износа.
Все основные расчеты произвожу по Чернобровову и этот в том числе. Я в курсе про коэффициент возврата. Еще уточню. Для токовых индукционных реле серии РТ-80 (РТ-90) берется 0,8, для электромагнитных реле серии РТ-40 — 0,83-0,85. Для современных микропроцессорных защит (УЗА-АТ, MIG, MIF, Sepam) я в расчетах принимаю 0,9-0,95. В данных расчетах я взял фактический коэффициент возврата 0,85 из протокола прошлой полной проверки релейной защиты.
Про пуск с Вами согласен, но энергетик предприятия и цеха газоочистки решили оставить уставку прежнюю. Вот и все.
Для электромагнитных реле серии РТ-40 все-таки пр расчетах берется только 0,8 — это минимальный Кв, гарантируемый ЧЭАЗ. При наладке (проверке) реле РТ-40 Кв будет всегда обратнопропорционален затяжке пружины указателя уставки. Т.е. на первом делении шкалы — он максимален и выставляется 0,88-0,87, на последем — минимален и выставляется 0,82-0,83. Только при такой регулировке обеспечивается Кв 0,85 в центре шкалы (требование ЧЭАЗ). Обычно такая настройка выполняется всегда, а если применяется оперативная смена уставок — то обязательно прогоняется вся шкала.
Для МП защит цифры тоже не берутся из протоколов или наугад — сегодня все российские фирмы выпустили руководящие указания ФСК РАО ЕЭС по расчету и выбору своих уставок применительно ко всем терминалам, а для западных — есть методические указания, изданные российскими партнерами.
Забыл сразу сказать, что после расчета токовой отсечки обычно проводится проверка ТТ на кратность насыщения при 10% погрешности, просто хочу напомнить на всякий случай — вдруг при будущих будет такой случай — в рассмотренном случае эта проверка не требуется, т.к. кратность обмотки 5Р(10Р) ТТ типа ТОЛ-10 150/5 составляет 10(12), а кратность уставки отсечки к номинальному току ТТ чуть больше 6, т.е ТТ по погрешности удовлетворяет (был бы, например, 100/5 — пришлось бы грузить ТТ первичным током для проверки отсечки).
Насчет фразы «Токовая отсечка у нас выполнена на токовых реле РТ-40 через промежуточное реле KL-1 (РП-23), которое замедляет действие защиты на 0,04 — 0,06 (сек.) при возникновении апериодической составляющей пускового тока» — хотел бы поправить, что контакты реле РТ-40 не предназначены для коммутации электромагнитов отключения и для этого используются пром. реле РП-23 (это реле не имеет замедления ни на срабатывание, ни на возврат) при t=0 или реле времени при t>100 мс или пром.реле типа РП-251 при t до 100 мс. Сверхпереходная составляющая пускового тока (20-26 номинальных токов) длится 2-3 периода, а время срабатывания РТ40 — 10-20 мс в силу конструкции механизма (инерционность обеспечивается конструкцией барабана якоря, заполненного песком — оно даже не успевает клюнуть), РП-23 — 20-30 мс. Суммарное время действия РТ40 + РП23 + ЭО выключателя обычно не должно превышать 100 мс. Этот показатель не уступает цифровым защитам, у которых норма отсечки для быстродействующих выключателей — 50-100 мс (менее 30 мс не работает ни один МП терминал).
Здравствуйте. О расчетах этих защит на самом деле не только в книге Чернобровова описано не плохо, их большое количество. Но земляная защита у Вас осталась не затронута? Вы ее не пересчитывали? О ней мало говорится в книгах, было бы здорово увидеть наглядный расчет.
Расчет земляной защиты очень сложен на самом деле. Нам на кафедре в институте про него рассказывали, но к практике расчетов так и не перешли. В общем земляная защита на нашем предприятии выбирается по общепринятому (по проекту от 1958 года) току замыкания на землю, который равен 10 (А). Вот и отстраиваем все реле земляной защиты на этот ток. Сам ищу подробные методики этих расчетов.
Для одиночных двигателей 6-10 кВ расчет защиты от ОЗЗ относительно прост. Вычисляется емкостной ток кабеля к двигателю (т.е трехкратный емкостной ток каждой фазы, вычисляемый через удельную емкость и умноженный на коэф. запаса 1,1 — 1,2), от результата отстраивается уставка. Защита двигателя выполняется на отключение с временем t=0″. При коротких КЛ к двигателям проблем с реализацией защит от ОЗЗ обычно не возникает.
Намного сложнее расчет земляной защиты разветвленной сети с изолированной нейтралью (т.е линий к РП) из-за изменения режимов работы сети, следовательно, и ее емкости; защиты от ОЗЗ, отстроенные от суммарного емкостного тока в минимальных режимах просто будут не чувствительны. В данных случаях рекомендуют использовать УСЗ-3М при работе защиты на сигнал или комбинированную ненаправленную ТЗНП с пуском по 3U0 для повышения чувствительности при работе на отключение. Во втором случае уставка по току расчитывается от минимального емкостного тока линии, а выдержка времени на отключение может быть увеличена до нескольких секунд.
В довершение хочу отметить, что ОЗЗ в данных сетях до конца сегодня не изучены и механизмы их реализации пока несовершенны. Причин много, самая существенная из них: изменение коэф. трансформации ТТНП (ТЗЛМ и др.) при изменении температуры воздуха или длины соединительных проводов.
Альбина! Можете поискать литературу сами: для сетей 6-10 кВ самая оптимальная книга — Шуин В.А., Гусенков А.В. «Защиты от замыкания на землю». Библиотечка электротехника — выпуск 11(35), Москва 2001. Первый автор — зав. кафедрой РЗиА ИГЭУ. Эта книга есть в библиотеке сайта «Все о релейной защите». Если не найдете, напишите мне releboy@mail.ru, я вам ее и другую литературу по ТНЗНП вышлю.
Здравствуйте. У меня секция 6 кВ, много двигателей и трансформаторов 6/0,4 кВ, уставки которых необходимо пересчитать.С защитой от замыкания на землю возникла дилемма. Как таковых расчетов не видела, поэтому и заинтересовалась. Имеется карта уставок, в которой на различных двигателях от 0,1 до 9,8 А указано. Но как и откуда взялись эти цифры — не известно. Ощущение будто кто-то наугад накалякал. Сегодня нашла в литературе, что можно не пересчитывать емкостные токи на двигателях до 10000 кВт он порядка 1 А. Поэтому для таких двигателей, если в зону защиты не входят длинные кабели, можно устанавливать ток срабатывания на землю 4-5 А (или 8-10 А при мощности до 2000 кВт) не рассчитывая емкостной ток. Возможен ли такой вариант?
Очень интересно ЗНАТЬ: Какой КПД у двигателя 800 Квт. ?
Это нужно смотреть в паспорте и технической документации на двигатель. Пока доступа к данным у меня нет и ответить на Ваш вопрос я не могу.
Может хотя бы примерно — БОЛЬШЕ 95% или МЕНЬШЕ ?
Филл, примерно 92-95%.
По имеющимся у меня данным — меньше 95%.
Вопрос Филу.
А зачем вам нужен КПД двигателя? А почему не интересуетесь тогда КПД всей дессипативной системы «двигатель-вал-вентилятор-газовая смесь-шибер»? Я почему задал этот вопрос: КПД двигателя нужен в принципе для расчетов нагрузочных характеристик двигателя, а к релейке он имеет малое отношение.
releboy: Вы правы! Я так размышляю: КПД, это тот показатель эффективности, который при ОПРЕДЕЛЁННОМ рассмотрении как график из КПД, и тот график, что СНИЖАЕТ потребление МАЯТНИКА ВРАЩЕНИЯ, — тут кривые НЕИЗБЕЖНО ПЕРЕСЕКУТСЯ, вот мне и стало интересно — какой КПД.
Дело в том, что легче иметь пересечение таких кривых, если КПД ближе к 98% а может и выше… )))
Вот собственно и всё.. Конечно — всё это для хорошей и себя оправдывающей задаче, но, об этом в скайп — тут не всем это понравится.
С ув. ФИЛЛ
В данном примере вы произвели расчет для высоковольтного двигателя,
есть ли разница в расчетах для двигателей 0.4 кВ. Если да, то где это прописано в каких нормативах, или расчетных материалах ?!
Отсечку для АВ я подбираю так.
Iотс >= kн*Iпуск.дв= 1,05*kз*kап*kр*Iпуск.дв,
где kн= 1,05*kз*kап*kр — коэффициент надежности отстройки отсечки от пускового тока двигателя;
1,05 -коэффициент, учитывающий увеличение напряжения в нормальном режиме работы сети на 5%; kз -коэффициент запаса;
kап — коэффициент, учитывающий наличие апериодической сотавляющей в пусковом токе двигателя;
kр — коэффициент, учитывающий разброс тока срабатывания относительно уставки.
Могли бы вы подсказать метод расчета отсечки для двигателей на 0.4 кВ.
… мне задали вопрос:
ПОЯСНЯЮ:
В паспортах АД(на шильдике) — указывают КПД, вот от него как от «печки».. . Т.Е.,поскольку КПД теснейшим образом связан с понятием ЭФФЕКТИВНОСТИ систем, то, я как раз в этом заинтересован. КПД попросту применять АБСУРДНО там, где система ничего от сети потреблять не должна. Зато эффективность,косвенно связана с КПД.
Почему именно так? Дело в том, что рассматриваемая мною система измерения КПД = из-за относительности – понятия КПД – не приемлемая, Т.К. я не собираюсь иметь потребление из сети и вообще внешних источников. Тогда и ПРИНЦИП относительного измерения КПД — применять нельзя. Ибо ничего не потребляя и относительность снимаемой в нагрузку — нечего сравнивать.
Однако из сказанного ОЧЕВИДНО, чем выше эффективность, тем выше возможность самозапитки такой электромашины на веки вечные(пока подшипники не сотрутся). А количеством КПД и массы системы, я увеличиваю эффективность маятника вращения(ротор БТГ).
Для желающих сказанное повторить у себя в кооперативе, или на даче, важно обратить внимание(после тут сказанного) — на уменьшение НЕВОСПОЛНИМЫХ ПОТЕРЬ(Т.Е. никаких шкивов, ремней, маховиков = ибо РОТОР теперь только МАЯТНИК ВРАЩЕНИЯ). И тогда кривые характеристик такой эл.Машины(при снижении потерь) пересекаясь на графике = ГАРАНТИРУЮТ вечную работу БТГ … Да, да, тот самый аппарат на котором ездила авто ТЕСЛА!
Всем удачи при повторении.
P.S. — Важнее всего ГРАМОТНО теперь раскрутить такой АД от трёх фазной сети и затем переключить в режим БТГ.
P.S.2 — Кссстати! Снятие крыльчатки охлаждения(она внутри АД), позволяет у мощных систем, повышать эффективность на 50 и более процентов в режиме Холостого Хода. Так вот, сами в этом можете убедиться, если замеряете ток Х.Х. и затем второй замер, если АД запустите от трёх фаз при снятой крыльчатке. Вы увидите, при 20Квт АД вместо 250 ватт потребления Х.Х. — уже требуется только около 100 ватт потребления от сети. ВЫВОД об росте тенденции в эффективности — делайте сами.
все это хорошо.Но возникает естественный вопрос.Значит при каждом запуске двигателя будет начинать работать МТЗ?Она ,правда,надеюсь не успевает срабатывать(16сек),но тем не менее запускается.И сможет когда-нибудь успеть сработать(причин много чисто механических для двигателя и механизма ).Так а почему бы не воспользоваться старой и известной «вольтметровой» блокировкой?Добавляется либо 2 реле напряжения,либо одно фильтровое,и надежность сразу вырастет до 100%.
Ведь может же быть случай реальной нужды в работе МТЗ,и тогда за 16 секунд сгорит к черту все.
Марк, это не МТЗ, а защита от перегрузки. На двигателях МТЗ не ставят (точнее ставят иногда для перестраховки на мощных СД от 5 МВт в качестве резервной защиты — она работает в сторону питающих шин ПС при КЗ на шинах ПС и только при двух условиях: если нет ДЗШ и если подпитка двигателей не обеспечивает устойчивую работу ЗМН перед АВР (АПВ). В этом случае защита по току дублирует защиту по напряжению.) А МТЗ не ставят только по тому, что МТЗ двигателя не отчего отстроить. Даже токовая отсечка защищает только часть двигателя и кабель и когда движку будет совсем кердык — она сработает. Хотите качественную защиту — ставьте диффзащиту. Но от витковых замыканий и она не спасет.
В данном случае нужды применять МТЗ (и тем более в комбинированном исполнении с пуском по напряжению) как вы предлагаете. Комбинированный пуск требуется при нечувствительной расчетной токовой уставке для ее снижения. В этом случае нарушается селективность по току, но обеспечивается чувствительность защиты.
Защита от перегрузки — это по сути токовая технологическая защита от механических повреждений технологической нагрузки двигателя (насоса, вентилятора и т.д.). Здесь же селективность обеспечивается по времени. Да может выйти из строя реле времени — но поверьте при качественном и регулярном ТО РЗиА все дефекты будут выявлены и устранены. Да и двигатель за 16 секунд при 1, 2-1,4*Iном не сгорит. Откажет защита от перегрузки он молотить так будет и полчаса и час пока от перегрева изоляции не сработает токовая отсечка.
ну если это перегруз,то дело другое.Ну тогда выходит,что двигатель вообще в принципе без защит.Даже отсечка и та будет работать,когда начнет плавиться изоляция(ну или что то подобное).Т.е.защищается надежно только кабель?А почему бы тогда не поставить токовую фильтровую защиту(обратной последовательности).И чувствительность обеспечит и селективность.Т.е. будет нормальная МТЗ,но отстроенная от пусковых токов.
По поводу ТЗОП. ТЗОП реагирует на ток ОП, появляющийся при несимметричных режимах. Несимметричные режимы работы могут быть следующие:
- двухфазные К.З.;
- двухфазные замыкания на землю;
- небаланс (перекос) фаз;
- обрыв фазы;
- витковое замыкание в обмотке двигателя.
Защита выполняется на 2 ступени: сигнал и отключение. На трехфазные КЗ защита не реагирует.
Все это прекрасно, только надо иметь в наличии 3 штуки ТТ иначе на 2-х ТТ нет и смысла ее ставить. Т.е на старых присоединениях с 2-мя ТТ и электромеханикой нет смысла ставить еще один ТТ и городить РТОП. Экономически не выгодно и не все виды КЗ отключает.
Не нужно городить никаких защит по I2. Все изобрели еще в 19 веке. Самая оптимальная защита для двигателя — это защита с время-токовой зависимой характеристикой, например на РТ-8х (9х) либо аналог. Эта защита включает в себя весь спектр от перегрузки до отсечки. Очень надежная и выполняется в 2-х релейном исполнении. А все современные терминалы имеют вообще кучи всяких характеристик — строй любую и не парься. Я еще встречал микроэлектронные аналоги РТ-80 на французских реле Gemon-Schneider годов так 1980-х выпуска. Лучше не придумаешь. Дешево и сердито.
ну ясно было сразу.что все дело в экономике.Но и двигатели не из дешевых,ради таких можно и раскошелиться.Но если есть что то типа РТ-80,90,то наверно хватит,хотя…каждый решает этот вопрос по своему.
На очень дорогих мощных двигателях (от 20 МВт) сегодня ставят по 2 комплекта защит. Диффзащиту отдельно и набор резервных защит отдельно. На разных ТТ. Сегодня вообще подход к конструктиву двигателей иной. У нас есть СД 45 МВт фирмы АВВ с тиристорным самовозбуждением на роторе. У него плавный частотный пуск производится с валоповорота 100 об/мин. при полном поданном возбуждении. При подсинхной скорости просто шунтируется байпас. Соответственно и наборы защит таких двигателей должны быть навороченными. Диффзащита выполнена как ФТНП на бубликах. А резервные защиты на ТТ линии 10 кВ.
Здравствуйте, обращаюсь к вам за советом, т.к. не удается выяснить причину в такой ситуации. Значит. Электродвигатель асинхронный тип А113.4, напряжение 6000 В, мощность 250 кВт, ток 29,5 А. В защите: трансформаторы тока ТПЛМ 100\5, токовые реле РТ81/1 по фазам А и С. Реле отстроены соответственно (на отсечку). Получается что. При пуске двигателя срабатывает иногда срабатывает отсечка, бывает, что одна реле, иногда две. А также бывает и не срабатывает. Решил перестроить на больший ток отсечку — тоже самое и без изменений. Выполнили испытание кабеля повышенным напряжением (а вдруг муфта или что-то еще) — все хорошо, также двигателя — все в порядке испытание выдержали. Проверили заход ножей на масляном выключателе ВМГ10 разница по фазам 1-2 мм. Выполнили испытание ошиновки — в норме. Пытаемся включать — и первый пуск опять сработка отсечки на одной из реле. При работе на холостом ходу электродвигателя — при пуске также иногда бывает сработка реле на отсечку. Также пытались ставить реле РТ81\2, отстроили ее на тот же ток — без изменений. Вернули обратно прежнее реле РТ81\1. Есть подозрения, что все-таки с двигателем что-то не то, но испытания повышенным напряжением выдержал то.
Подскажите пожалуйста, где и что необходимо еще проверить в такой ситуации. Может у кого и было подобное.
Для Александра:
1)дайте пожалуйста информацию по уставкам, которые выставлены на индукционных реле (I и t зависимой части и кратность отсечки, выставленная на реле)
2) характеристику привода (нагрузка)
3) сопровождается ли включение посадкой напряжения (жалобой потребителей, миганием света и т.д.)
Рекомендации:
1) советую (при наличии возможности) заосциллографировать пуск, чтобы реально знать с какими величинами токов имеете дело. Отсюда и плясать.
2) настоятельно рекомендую проверить выключатель 6 кВ (скоростные характеристики, переходные сопротивления контактов и разновременность) — существует высокая вероятность, что может быть несинхронность включения всех трех фаз, либо разное сопротивление фаз выключателя. При включении эти факторы очень сильно влияют на пусковые токи.
3) есть ли в первичной схеме какие либо еще элементы (ТТ, ОПН и т.д.), вносящие нелинейность в пусковой режим? Отдельно стоящий ТТ около двигателя обычно врезают в фазу «В» для контроля тока на ПМУ. Его грязные контакты вносят хорошую нелинейность в пусковую схему. Если есть ОПН — надо их проверить.
ВЫ ПИШИТЕ:
«»Электродвигатель асинхронный тип А113.4, напряжение 6000 В, мощность 250 кВт, ток 29,5 А.»"
- По какой схеме включён АД ?
- И какой КПД ?
- … И какое назначение этого агрегата.
С ув.
Электродвигатель соединен с насосом для перекачки воды. В первичной схеме стоят трансформаторы тока ТПЛМ-10 100/5 по фазам А и С. Одновременность выставили, разность составляет 1-2 мм. ОПН в схеме отсутствуют. Двигатель трехфазный включен звездой. Особой просадки напряжения не наблюдалось. Слегка моргнет и все.
Да, а вот сопротивление контактов МВ (маслянного выключателя не проверяли).
Заосциллографировать к сожалению возможности нет. Уставки по току выполняли прибором ЭУ5000 (или еще называют УПЗ).
Какие у вас заданы (выставлены) уставки на индукционных реле? Какие сейчас стоят реле?
У меня аналогичные ситуации на двигательных фидерах, где защита выполнена на РТ-81. При пуске зачастую подхватывает отсечка или «предотсечка». Запускается раз через раз. А учитывая то, что в сутки можно запускать двигатель не более 2 раз (согласно инструкции), то это приносит соответствующие проблемы. Нагрузка в основном — это компрессоры, насосы и шаровые мельницы напряжением 3 (кВ) и 10 (кВ). Осциллографировать пуск нечем. Кстати, каким осциллографом или регистратором пользуетесь — планирую заказывать? На всякий случай, также испытывали кабельные линии, обмотки двигателя, разновременность, время включения и переходное сопротивление контактов выключателей. Нареканий и сильных отклонений не наблюдалось. Помогает только небольшое загрубление уставок по отсечке (на свой страх и риск), но порой и это не помогает.
Завтра выпишу из протоколов данные по выставленным уставкам по какому-нибудь «проблемному» фидеру.
Из автономных пользуемся осциллографом-регистратором Hioki — удовольствие сегодня не дешевое. Хочу еще регистратор Нева-ИПЭ прикупить если получится.
Загрубление уставок по отсечке чревато нечувствительностью защиты в минимальных режимах энергосистемы — будет отказ защиты и большие проблемы. В системах с малыми токами КЗ в любом случае требуется найти золотую середину между отстройкой от пускового тока и током КЗ. Поэтому важно отсеить все технические проблемы влияющие на работу защит. Регистрация пусков — самый эффективный способ.
releboy, спасибо. По регистраторам Hioki и Нева-ИПЭ поищу информацию, попробую обосновать их покупку, хотя в сегодняшнее время это будет сделать не легко.
Какие у вас заданы (выставлены) уставки на индукционных реле? Какие сейчас стоят реле?
по отсечке на шкале стоит уставка «6″ срабатывает при 30А
releboy! Скажите пожалуйста — какой у мотора КПД ?
Ориентировочный расчет уставок для вашего показывает, что для АД 6кВ 250кВт с Iном = 29,5 Ампер должны быть примерно такие значения в первичных (вторичных) величинах:
- отсечка — 360-380 (18-19) Ампер;
- перегрузка 38-40 (1,9-2) Ампер.
Для реле РТ-81/1 необходимо выбрать времязависимую характеристику, соответствующую уставкам. Выбираем уставку 40 (2) Ампер. Для того чтобы обеспечить отстройку перегрузки по времени 5,8-6,2 секунды выбирается характеристика №4.
ИТОГ:
- задается уставка 2 Ампера по шкале;
- задается уставка 3,0″ по шкале для 10 Iном.
Выбор отсечки: Задается кратность отсечки равная 8. ток срабатывания отсечки будет равен 320 (16) Ампер. Регулятором кратности электромагнитного элемента необходимо выставить требуемую уставку отсечки.
Примерно вот так должны выглядеть ваши уставки на двигатель. Желательно знать примерное время разгона двигателя. В этом случае можно более точно выбрать характеристику и отстроить отсечку.
У нас был интересный случай с АД 6 кВ 500 и 800 кВт с фазным ротором привода конвейера. Из-за неправильной синхронизации фаз УПТФ (устройство коммутации фаз ротора) на разомкнутом роторе при пуске двигателя возникали перенапряжения до 2-2,5 кВ и с определенной частотой происходили КЗ на роторе при пуске двигателя. Пуск стоячего двигателя осуществляется на разомкнутый ротор, а через 0,8 сек. УПТФ коммутирует первую группу и начинается плавный разгон.
При КЗ на роторе ток статора достигал максимум 5,5 номинала двигателя. Защиты выполнены двухступенчатым на терминале Areva MiCOM P139: независимая отсечка 6Iном с 0″ и зависимая сильноинверсная перегрузка. Отсечка в этом случае нечувствительна, а перегрузка исправно работала с 0,5 — 0,6 сек. Т.к перегрузка не блокирует цепь включения технологи повторными пусками запросто дожигали двигатель.
Причину с УПТФ нашли и устранили. Но именно для подобных случаев была добавлена третья токовая ступень защит (МТЗ двигателя при КЗ на роторе): независимая с уставкой 4 номинала и выдержкой 0.2 секунды. Ступень также как отсечка и земляная блокирует включение выключателя.
Никогда в литературе не встречал такое, для релейно-контакторных схем фазных роторов такой проблемы не было. Поэтому решил с вами поделиться такой информацией. может кому-то пригодится.
При завершении строительства любого объекта, как сейчас, так и раньше, от проекта по части электрика (альбомы ЭМ, ЭС) остаются «рожки да ножки». Не редко приходится менять ВСЕ! от ввода до групповых сетей. На подавляющем большинстве строек, таких грамотных специалистов как автор статьи, просто нет! Так, что удивляться нечему.
Здравствуйте. Вопрос такой. Накидайте пжлста план расчета уставок. Например. Имеется ПС 6кВ. На отходящей линии (ВЛ) длиной 4 км питается экскаватор (технические данные не важны, т.к. прошу накидать только план расчета). Перед самим экскаватором стоит ЯВП (ячейка высоковольтная промежуточная со своими МТЗ и ТО, которые, как я понял можно рассчитать по вышеизложенному материалу). Мне нужен именно план расчета МТЗ и ТО для этой линии,желательно как считается для вл и кл. Заранее спасибо
Забыл добавить. Можно пжлста формулы и пояснения к расчетам
Америки тут никакой нет. Требования к защитам есть в ПУЭ. Все формулы приведены в статье выше. Вообще ячейка ЯВП (ЯКНО) является технологической, поэтому и защиты обычно на нее собираются технологические, но экскаваторы — это 3 категория потребителей, работающая в природных условиях и поэтому надо защищать от них более категорийных потребителей.
При полном наборе защит и нормальном выключателе (а не выключателе нагрузки) ее можно загрузить релейкой по полной, а не только технологией. В этом случае можно полноценно защитить остальных потребителей от повреждений на экскаваторе.
Итак, ЯВП:
- токовая отсечка c t=0″ (расчет выше),
- перегрузка (1,2-1,4)*I(ном. двиг.) — отстраивается по времени от t(пуска) — (расчет выше),
- 3I0 на отключение c t=0″ — отстраивается по току от емкости кабеля от ЯВП до экскаватора,
- 3U0 = 50В на отключение c t=0″ — стандартная уставка,
Ячейка РУ:
- токовая отсечка c t=0-0,2″ (расчет выше), отстраивается от ЯВП по току и если позволяет селективность СВ и вводов РУ, то и по времени,
- МТЗ (для защиты при КЗ в двигателе, т.к. отсечка не достанет, а перегрузка пока отключит все сгорит) отстраивается от пускового тока двигателя с t=0,5”
- 3I0 на отключение c t=0,5″ — отстраивается по току от емкости кабеля от ячейки до экскаватора, по времени от 3I0 ЯВП,
- 3U0 = 30В на отключение (сигнал) c t=0,5-2,0″ — стандартная уставка ТН секции, отстраивается по времени от 3U0 ЯВП.
- Можно добавить отключение от ЗМН при наличии АВР в РУ, чтобы снизить пусковые броски при набросе нагрузки при АВР.
Здравствуйте, подскажите пожалуйста как правильно рассчитывается МТЗ на вводной ячейке 6 кВ; расчет перегруза и максимальной токовой защиты силового трансформатора? Если можно, напишите пожалуйста как это рассчитывается. Спасибо.
Александр, в скором времени приведу расчет защит силового трансформатора 10/0,4 (кВ) — там и посмотрите на реальном примере.
Это будет здорово, буду ждать. Спасибо.
спасибо
Зачем брать Кв для конечного потребителя?Не когда его не беру,правда микропроцессорной РЗ
Так как к не к чему возвращаться ТО
ТО АД Кн*Капр*Кп*Iн= ТО ад
Смежных элементов то нет,я так понял.