4.5. Расчёт релейной защиты синхронного двигателя

Расчёт защиты выполняется для синхронного двигателя СДН14-46-8УЗ мощностью 800 кВт, U_ном=6 кВ, S_ном=890 кВА, I_п/I_ном=7. Двигатель связан с КРУ кабельной линией, состоящей из одного кабеля сечением 150 мм². Длина линии 400 м. Реле защиты от замыканий на землю серии РТЗ-51 подключено к трем соединенным параллельно ТТНП типа ТЗЛ.

Номинальный ток двигателя:

81,6 А.

4.5.1. Защита электродвигателя от многофазных замыканий в обмотке статора

Для двигателей мощностью до 5000 кВт основной защитой от к.з. в обмотке статора является токовая отсечка.

Ток срабатывания отсечки отстраивается от пускового тока:

685,44 А. (4.43)

где k_пуск – коэффициент пуска, k_пуск=7.

k_н = 1,1-1,2.

Кроме того следует учесть ток подпитки точки внешнего к.з. синхронным двигателем:

0,74 кА; (4.44)

888 А.

Ток срабатывания реле:

22,2 А.

Принимаем реле РТ40/50 с уставкой 22 А.

Минимальный ток в реле при двухфазном к.з.:

247 А.

Коэффициент чувствительности:

11,2>2.

Защита обладает достаточной чувствительностью.

4.5.2. Защита электродвигателя от замыканий на землю в обмотке статора

Ёмкость фазы статора электродвигателя:

4,6·10^-9 Ф; (4.45)

Ёмкостный ток двигателя:

0,015 А. (4.46)

Собственный емкостной ток линии:

0,476; (4.47)

где Ico – собственный ёмкостный ток единицы линии, Ico=1,19 А/км;

l – длина линии, l=0,4 км;

m- число кабелей в фазе линии.

Суммарный емкостной ток защищаемого присоединения:

0,491 А. (4.48)

Первичный ток срабатывания защиты

1,5 А. (4.50)

где k_н =1,25;

k_б – коэффициент, учитывающий бросок собственного ёмкостного тока в момент

зажигания дуги для реле РТЗ-51, k_б=2,5.

Так как полученное значение Iсз=1,5 А оказывается большим Iсзмин=0,68 А для ТТНП типа ТЗЛ то используем полученное значение:

Iсз=1,25А.

Выбираем реле РТЗ-51 с уставкой по первичному току 1,25 А.

Коэффициент чувствительности:

4,8 (4.51)

Защита обладает достаточной чувствительностью.

4А≥Icз≥3Ic Iс_Σ≥(4-5)Ic;

4≥1,5≥1,473 6,615≥2,46.

Принятое значение тока срабатывания защиты удовлетворяет условиям чувствительности к однофазным замыканиям на землю и в линии к двигателю, и в обмотке статора.

4.5.3. Защита электродвигателя от перегрузки (мтз)

Ток срабатывания защиты:

115,2 А. (4.52)

где k_н – коэффициент надежности отстройки, учитывающий ошибки реле и необходимый,

запас, k_н =1,2;

k_в – коэффициент возврата реле, k_в=0,85 для реле РТ-40.

Ток срабатывания реле

2,9 А.

Принимаем реле РТ-40/6 с уставкой 2,9 А.

Время срабатывания защиты отстраивается от времени пуска: k_в