ИЭ / 8 сем (станции+реле) / Лекции / Защита двигателей

РАСЧЕТ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОГО И ТОРМОЗНОГО ТОКА

Расчет выполняется на пофазной основе. Дифференциальный ток равен векторной сумме фазных токов, измеренных на каждом конце двигателя. Средний тормозной ток (Ibias) равен скалярному среднему значению амплитуд этих токов, т.e.,

Для обеспечения дальнейшей стабильности при внешних КЗ при расчете торможения принят ряд дополнительных мер

41

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ МЕРЫ

Торможение с выдержкой времени Используемая величина торможения равна максимальной из величин торможения, рассчитанных за последний период.

Переходное торможение

В случае внезапного возрастания измерения среднего торможения в расчет величины торможения вносится дополнительное торможение на пофазной основе. Эта величина затем экспоненциально затухает.

Как только реле сработает, или, если величина среднего торможения снижается ниже уставки Is1, переходное торможение сбрасывается до нуля. Переходное торможение используется для стабилизации защиты при внешних КЗ и позволяет отсрочить насыщение ТТ, вызванное небольшими токами внешних КЗ и большим отношением X/R.

Максимальное торможение

Величина торможения, используемая пофазно для характеристики процентного торможения, равна максимальному значению тормозного тока, рассчитанного из всех трех фаз

42

РАСЧЕТ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ ТОКОВ И ТОКОВ ТОРМОЖЕНИЯ

Схемы соединения токовых цепей для работы дифференциальной защиты

44

ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНАЯ ЗАЩИТА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

Дифференциальная защита включает в себя:

-дифференциальную токовую отсечку (ДТО);

-дифференциальную защиту с торможением (ДЗТ);

-сигнализацию небаланса дифференциальной защиты.

Дифференциальная защита выполняется с контролем трех фазных токов. Трансформаторы тока питающей ячейки подключаются по схеме "звезда", независимо от

45

ОЧУВСТВЛЕНИЕ ДЗТ

Исключение излишнего срабатывания ДЗТ в нормальном режиме работы электродвигателя при повреждениях в токовых цепях обеспечивается условием выбора тока срабатывания ДЗТ выше номинального тока двигателя (уставка "ДЗТ РТгруб") и организацией сигнализации небаланса. Для повышения чувствительности защиты предусмотрен алгоритм автоматического очувствления ДЗТ, определяющий факт броска тока по разности дифференциального тока до и после КЗ.

В основе алгоритма очувствления ДЗТ используется принцип того, что при КЗ бросок дифференциального тока больше, чем при повреждении токовых цепей.

Мгновенные значения аварийных составляющих токов а.с.Iх(к), А, определяются по формуле:

= 48 – количество отсчетов за период сигнала.

Вслучае превышения мгновенным значением аварийной составляющей одного из дифференциальных токов значения 2,2"ДЗТ РТгруб", защита автоматически переводится в режим работы по чувствительным уставкам ("ДЗТ РТчувст" выбирается меньше номинального тока электродвигателя).

ДЗТ переходит на работу по грубым уставкам через 100 мс после снижения мгновенных значений аварийной составляющей ниже значения 2,2"ДЗТ РТгруб".

46

НАСЫЩЕНИЕ ТТ

При пуске двигателя или внешнем КЗ из-за апериодической составляющей в токах возможно насыщение ТТ. При этом баланс в плечах дифференциальной защиты нарушается и может быть сформирована команда на отключение. Для отстройки от этого режима в блоке реализована блокировка по относительному содержанию второй гармонической составляющей в дифференциальном токе (при насыщении ТТ эта доля существенно возрастает). При увеличении доли второй гармонической составляющей больше уставки "ДЗТ Iдиф. 2г" ДЗТ блокируется. При возникновении в режиме пуска двигателя внутреннего повреждения блокировка снимается по факту перемещения точки с координатами [Iторм; Iдиф] в область внутренних повреждений (коэффициент наклона около двух).

Для корректной работы в режиме несимметричного насыщения ТТ по сторонам двигателя при пуске или внешнем КЗ в блоке реализована дифференциальная защита по мгновенным значениям токов с детектором насыщения. Работа детектора насыщения основана на том, что насыщение ТТ не может произойти мгновенно. Если в течение 4 мс после изменения режима не возникает условий для срабатывания защиты, фиксируется режим внешнего КЗ или режим пуска двигателя и дифференциальная защита двигателя блокируется на время 0,5 с.

При возникновении КЗ в режиме пуска двигателя или при переходе КЗ внешнего во внутреннее блокировка автоматически снимается.

47

МИНИМАЛЬНАЯ ТОКОВАЯ ЗАЩИТА (МИНТЗ)

МинТЗ обеспечивает сигнализацию и/или отключение защищаемого двигателя при его переходе в режим холостого хода (например, при отделении двигателя от нагрузки с помощью муфты предельного момента).

Защита работает по действующим значениям фазных токов, с выдержкой времени. Защита срабатывает при одновременном выполнении условий

≤ МИН,≥ 0.13 А,

где – максимальный из фазных токов IВА, IВВ, IВС;

МИН – уставка по току;– минимальный из фазных токов

IВА, IВВ, IВС, либо IВА, IВС.

48

ЗАЩИТА ОТ АСИНХРОННЫХ РЕЖИМОВ (ЗАР)

ЗАР может быть выполнена с контролем сопротивления прямой последовательности или максимального из фазных токов.

ЗАР действует на основании вектора сопротивления прямой последовательности. Сопротивление прямой последовательности рассчитывается из трех фазных токов и двух линейных напряжений либо из двух фазных токов и двух линейных напряжений

Область расположения симметричной круговой характеристики определяется уставками по сопротивлению верхней точки окружности и нижней точки окружности. Следует учитывать, что при построении характеристики реле сопротивления за положительное направление тока прямой последовательности со стороны питания принято направление к двигателю.

49