3. Выбор типа и мест установки защит

В данной курсовой работе требуется выбрать защиты для трансформатора Т2 110/10 кВ, кабельной линии L4, трансформатора Т4 10/0,4, асинхронных двигателей М2 и М3.

1. Для кабельной линии 10 кВ L4:

• защита от межфазных КЗ;

• защита от замыканий на землю.

2. Для асинхронных двигателей М2 и М3 до 1000В защиты от:

• междуфазных КЗ;

• перегрузок;

• минимального напряжения;

• однофазных замыканий на землю.

3. Для трансформатора Т4 10/0,4кВ:

• токовая отсечка;

• максимальная токовая защита;

• токовая защита нулевой последовательности.

4. Для трансформатора Т2 и Т4 110/10 кВ:

• максимальная токовая защита;

• защита от перегрузок;

• газовая защита.

4. Расчет защиты асинхронного двигателя (м2) напряжением 10 кВ

Для асинхронного двигателя М2 мощностью 580кВт используются следующие виды защит:

• от междуфазных повреждений в статоре (токовая отсечка);

• от замыканий обмотки статора на землю;

• от перегрузок;

• от понижения напряжения.

Рисунок 7. Схема защиты асинхронного двигателя: схема неполной звезды

4.1 Расчёт защиты от междуфазных КЗ в статоре

Первичный ток срабатывания токовой отсечки выбирается по условию отстройки от пускового тока электродвигателя по выражению:

где k_отс = 1,4 — коэффициент отстройки, учитывающий ошибку реле и наличие апериодической составляющей в I_пуск электродвигателя, для реле РТ-40.

k_пуск =6,2 - кратность пускового тока электродвигателя;

Iпуск – пусковой ток электродвигателя при номинальном напряжении питающей сети;

Iном.дв – номинальный ток двигателя:

Выберем трансформатор тока ТЛК- 10 с = 75/5.

Ток срабатывания реле токовой отсечки:

где k_cx – коэффициент схемы ( при соединении полной или неполной звездой)

К_ТА – коэффициент трансформации трансформаторов тока защиты;

I_сз – первичный ток срабатывания защиты.

Выбираем реле РТ-40/50.

Чувствительность токовой отсечки проверяется при двухфазном КЗ на выводах электродвигателя в минимальном режиме работы питающей сети, и оценивается коэффициентом чувствительности:

Защита удовлетворяет требованиям ПУЭ.

Время срабатывания токовой отсечки: tсз =0.1 с.

4.2 Расчёт защиты от перегрузок

В качестве защиты от перегрузок используется МТЗ. Токовое реле можно включить в обратный провод неполной звезды(рис.9). Данный вид защиты основан на индуктивном механизме реле РТ-84.

Рисунок 8. – Схема защиты а.д. от перегрузок

Ток срабатывания защиты:

где kотс = 1,2;

kв = 0,85 – для реле РТ-84 .

Ток срабатывания реле:

Чувствительность защиты от перегрузки не проверяется, поскольку она не предназначена для действия при КЗ.

Выдержка времени защиты определяется в соответствии со временем пуска защищаемого электродвигателя. При применении реле РТ-84 выдержки времени на них должна быть больше времени пуска и самозапуска электродвигателя:

tс.з.п = tпуск + tзап = 8 + 0,5 = 8,5 c.

4.3 Расчет защиты минимального напряжения

Напряжение срабатывания первой ступени защиты выбирается по условию обеспечения самозапуска ответственных электродвигателей и возврата реле при восстании напряжения после отключения КЗ и принимается:

Uср = 70 В

Выдержка времени защиты tс.з выбираем в зависимости от допустимого времени, обусловленного требованиями техники безопасности и технологическими особенностями механизмов, и составляет 20 с и более.