Функции защиты и автоматики

6.20 Дифференциальная защита двигателя

6.20 Дифференциальная защита двигателя

6.20.1 Обзор функций

Дифференциальная защита двигателя (ANSI 87M):

•

•

•

Обнаруживает замыкания на землю и многофазные короткие замыкания в двигателях Обнаруживает замыкания на землю на двигателях, работающих от сети с заземленной нейтралью

Сохраняет устойчивость в ходе процессов запуска при насыщении трансформатора тока благо-даря использованию методов автоматического распознавания насыщения

• Надежно срабатывает при внутренних повреждениях, сопровождающихся большими токами, благодаря наличию дополнительной быстродействующей ступени (дифференциальной отсечки).

6.20.2 Структура функции

Функция Дифференциальной защиты двигателя используется в защитной функциональной группе Дифф. двигатель. Функция зависит от приложения в соответствующем шаблоне приложения, предва-рительно сконфигурированном производителем, или может быть скопирована в соответствующую функциональную группу во время разработки.

Функция Дифференциальная защита двигателя состоит из двух ступеней: Iдифф и Iдифф быстр. Данные ступени могут быть заблокированы, а также их можно независимо ввести или вывести из работы.

В функциональной группе Сторона двигателя:

•

•

•

Выставляются уставки защиты соответствующей стороны двигателя.

Выполняются необходимые вычисления для соответствующей стороны двигателя.

Вся информация (установки, измеренные токи) передается в функциональную группу двигателя.

Защитные функции, относящиеся к стороне двигателя (например, защита от перегрузки, защита от превышения тока), могут работать в функциональной группе Сторона двигателя.

[dweisbfk-190712-01.tif, 1, ru_RU]

Рисунок 6-164 Структура/реализация функции

6.20.3 Описание функции

Принцип работы дифференциальной защиты

Дифференциальная защита основана на принципе сравнения токов (первый закон Кирхгофа). При сравнении токов используется тот факт, что в нормальном режиме работы по обеим сторонам защи-щаемого объекта протекает одинаковый ток (пунктирная линия на Рисунок 6-165). Этот ток втекает с

694	SIPROTEC 5, Защита электродвигателя, Руководство по эксплуатации
	C53000-G5056-C024-3, Версия 05.2017

Функции защиты и автоматики

6.20 Дифференциальная защита двигателя

одной стороны рассматриваемой зоны и вытекает с другой стороны. Разность токов является четким показателем наличия повреждения в пределах защищаемого объекта. Вычисление разности токов зависит от их направления. Направление тока в сторону защищаемого объекта принимается за поло-жительное. Дифференциальный ток вычисляется путем векторного сложения.

[dwprin2s-170712-01.tif, 1, ru_RU]

Рисунок 6-165 Принцип действия дифференциальной защиты на примере двухстороннего защищае-мого объекта

Для корректной работы требуется указать дополнительные параметры. Назначение этих дополни-тельных параметров описана в главе Функция дифференциальной защиты (I-Дифф), Страница 699.

Торможение защиты

Протекание значительных сквозных токов через защищаемый объект в случае внешнего повреждения при различной степени насыщения ТТ Т1 и Т2 (Рисунок 6-165) вызывает появление дифференциаль-ного тока I_дифф. Если значение данного тока превысит значение соответствующей установки срабаты-

вания, то, несмотря на отсутствие внутреннего повреждения, защита выдаст команду на отключение. Для предотвращения излишнего срабатывания защиты в таких случаях применяется торможение по току (I_торм), чем и обусловлена применяемая форма пусковой характеристики I_дифф = f(I_торм).

• качестве тормозного тока выбирается наибольший ток из доступных точек измерения. При использовании 2 точек измерения справедливо следующее:

Дифференциальный ток (ток отключения):

I_дифф = (I₁ + I₂)

Тормозной ток:

I_торм = Макс (|I₁| ; |I₂| )

При использовании более 2 точек измерения тормозной ток определяется с учетом всех измеренных токов. Применение данного способа вычисления тормозного тока обеспечивает правильную работу защиты в случае внутреннего повреждения при использовании более 2 точек измерения и с различ-ными условиями подпитки места повреждения.

I_торм = макс (|I₁| ; |I₂| ; ... |I_n|)

Для пояснения принципа торможения дифференциальной защиты необходимо рассмотреть

3 ключевых режима ее работы с идеализированным токораспределением:

• Большой сквозной ток КЗ в случае отсутствия повреждения или при внешнем повреждении:

I₁ втекает в защищаемую зону, I₂ вытекает из защищаемой зоны, следовательно, в соответствии с принятыми допущениями I₂ = -I₁;

То есть |I₂| = |I₁|

I_дифф = |I₁ + I₂| = |I₁ - I₁| = 0

I_торм = Макс (|I₁| ; |I₂|) = |I₁| = |I₂|

Дифференциальный ток отсутствует (I_дифф = 0); тормозной ток (I_торм) равен сквозному току.

SIPROTEC 5, Защита электродвигателя, Руководство по эксплуатации	695
C53000-G5056-C024-3, Версия 05.2017

Функции защиты и автоматики