Дата и время

Расчет дифференциальной защиты на реле ДЗТ-11 для мощных электродвигателей

Раздел: Релейная защита и автоматика

Токовое реле дифференциальное с торможением ДЗТ-11

В данной статье рассмотрим принцип расчета дифференциальной защиты для двигателя на реле ДЗТ-11.

Исходные положения и основные допущения:

1. Используются кривые максимально возможных значений тока небаланса (рис.1).

Рис.1 - Кривые максимально возможных значений тока небаланса

Рис.1 - Кривые максимально возможных значений тока небаланса

2. Учитывается уменьшение тока небаланса за счет неравенства нулю сопротивления дифференциальной цепи.

Рис.2 - Схема подключения реле ДЗТ-11 в защите электродвигателя

Рис.2 - Схема подключения реле ДЗТ-11 в защите электродвигателя

3. Считается, что ток небаланса в первом приближении синусоидален, и в расчетных формулах учитываются сопротивления для первых гармонических составляющих.
4 Тормозная обмотка принята включенной со стороны нулевых выводов электродвигателя. Такое включение обеспечивает при КЗ вне зоны торможения током подпитки или насоса электродвигателя, а при КЗ в зоне указанное торможение мало влияет на работу защиты электродвигателя.
5. тормозной ток определяется по схеме замещения дифференциальной защиты при двух допущениях:
а) считается, что апериодическая составляющая тока проходит по ветвям намагничивания, минуя вторичную цепь ТТ;
б) между вторичным током ТТ и током небаланса имеется угол сдвига, равный 90 град., т.е.

угол сдвига


Исходные данные


Тип и схема соединения обмоток электродвигателя:

  • - номинальный ток Iном.дв. и кратность пускового тока Кп двигателя;
  • - схема выполнения дифференциальной защиты;
  • - параметры всех ТТ защиты (тип, номинальные токи:
  • - I1ном – первичный номинальный ток,А;
  • - I2ном – вторичный номинальный ток, А;
  • - nт - коэффициент трансформации трансформаторов тока;
  • - w1, w2 – число витков первичной и вторичной обмоток;
  • - S - сечение сердечника класса Р;
  • - rвт, х2S – соответственно активное и индуктивное сопротивления вторичных обмоток ТТ;
  • - длина контрольного кабеля l1 и сопротивление провода малонагруженного плеча защиты rпр1 со стороны питания (в КРУ);
  • - длина контрольного кабеля l2 и сопротивление провода rпр2 со стороны нулевых выводов.

    • Последовательность расчета


      1. Определяется нагрузка Z2I на ТТ мало нагруженного плеча с учетом схемы их соединения (в КРУ):

      нагрузка Z2I на ТТ

      где:
      K – коэффициент, учитывающий схему соединения ТТ (К=1 для схемы «звезда»; К=√3 для схемы «неполная звезда»; К=3 для схемы «треугольник»);
      rвт, х2S – соответственно активное и индуктивное сопротивления вторичных обмоток ТТ.

      При отсутствии данных х2S можно принять равным нулю, что дает некоторый запас в расчете тока небаланса.

      2. Определяется произведение I1уд*Z2уд для того же плеча:

      произведение I1уд*Z2уд

      где:
      • Кп – кратность пускового тока (для синхронных электродвигателей вместо Кп принимается отношение Eq”/xd”);
      • S – сечение сердечника класса Р;
      • w2 – число витков вторичной обмотки;
      • I2ном.дв.= Iном.дв./nт – номинальный ток электродвигателя, приведенный ко вторичной стороне ТТ.

      3. Определяется по соответствующей кривой рис.1 максимальный относительный ток небаланса Iнб*макс и вычисляется ток небаланса:

      максимальный относительный ток небаланса

      4. Вычисляется сопротивление загруженного плеча:

      сопротивление загруженного плеча

      5. Определяется сопротивление дифференциальной цепи реле:

      сопротивление дифференциальной цепи реле

      где:
      Sn∑ - потребляемая мощность реле по кривой рис.21 (Л2);
      Snт –мощность, потребляемая тормозной обмоткой, по кривой рис.20 (Л2)

      6. Определяется уточненное значение тока небаланса:

      уточненное значение тока небаланса

      7. Определяется тормозной ток:

      тормозной ток

      8. Принимается к установке максимальное число витков тормозной обмотки wт=24 вит. и определяется число витков рабочей обмотки:

      определяется число витков рабочей обмотки

      где:
      tgα=0,87 – коэффициент, определяемый по наклону тормозной характеристики;
      Кн=1,5 – коэффициент надежности.

      9. Определяется начальный ток срабатывания:

      начальный ток срабатывания

      10. Вычисляется начальный ток срабатывания, приведенный к номинальному току электродвигателя:

      Вычисляется начальный ток срабатывания, приведенный к номинальному току электродвигателя


      Пример расчета тока срабатывания дифференциальной защиты на реле ДЗТ-11


      Вычислить ток срабатывания дифференциальной защиты на реле ДЗТ-11 электродвигателя АТД-5000/6000 с обмотками, соединенными в «треугольник»: Iном.дв.=545 А, Кп=5,6; ТТ со стороны питания соединены в «неполную звезду»:

      ТВЛМ-10, сердечник класса Р, I1ном=600 А, I2ном=5 А; nт=120; S=19,3*10-4 м2 ; w2=119 вит; rвт=0,24 Ом; ТТ со стороны нулевых выводов соединены в «треугольник», ТПОЛ-10, класс Р, I1ном=600 А, I2ном=5 А; nт=120; S=14*10-4 м2 ; w2=120 вит; rвт=0,26 Ом; длина кабеля со стороны питания l1=4м, со стороны нулевых выводов l2=50 м, ρ =0,0176 Ом*мм2/м, сечение кабеля Sк=2,5мм2

      1. Рассчитываем нагрузку ТТ со стороны питания:

      нагрузка ТТ со стороны питания

      где:
      K- коэффициент, учитывающий схему соединения ТТ (К=1 для схемы «звезда»; К=√3 для схемы «неполная звезда»; К=3 для схемы «треугольник»);
      rвт1 – полное сопротивление вторичной обмотки ТТ;
      rпер – переходное сопротивление контактов;

      2. Произведение I1уд*Z2уд этого плеча:

      произведение I1уд*Z2уд этого плеча

      3. Определяем относительный ток небаланса по рис.1 Iнб*макс=0,4;:

      Определяем относительный ток небаланса по рис.1

      4. Определяем сопротивление загруженного плеча:

      сопротивление загруженного плеча

      5. Определяем сопротивление дифференциальной цепи реле:

      сопротивление дифференциальной цепи реле

      6. Определяем уточненное значение тока небаланса:

       уточненное значение тока небаланса

      7. Определяем тормозной ток:

      определяем тормозной ток

      8. Определяем число витков рабочей обмотки:

      число витков рабочей обмотки

      9. Определяем начальный ток срабатывания:

      Определяем начальный ток срабатывания

      10. Определяем относительный ток срабатывания:

      Определяем относительный ток срабатывания:

      Список литературы:
      1. УДК 621.316.925 – Расчет уставок дифференциальных защит мощных электродвигателей. Выпуск №9. 1980 г.
      2. Какуевицкий Л.И., Смирнова Т.В. Справочник реле защиты и автоматики. М. «Энергия». 1972 г.

Просмотров: 2581

Статья создана: 31.08.2016

Поделиться:


Читать еще:



Закрыть
Имя:
900 + 52 =  
Добавить комментарий:
Имя:
900 + 52 =