Защита асинхронных и синхронных электродвигателей напряжением выше 1 кВ
Защита асинхронных и синхронных электродвигателей напряжением выше 1 кВ
Вопрос. Какие защиты предусматриваются для электродвигателей?
Ответ. Предусматриваются защиты от многофазных замыканий, однофазных замыканий на землю, токов перегрузки, а также от потери питания и понижения напряжения. На синхронных электродвигателях, кроме того, предусматривается защита от асинхронного режима.
Защита многоскоростных электродвигателей выполняется для каждой схемы соединения обмоток (5.3.45).
Вопрос. Какие дополнительные защиты предусматриваются для электродвигателей?
Ответ. Для электродвигателей, имеющих принудительную смазку подшипников, устанавливается защита, действующая на сигнал и отключение электродвигателя при повышении температуры или прекращении действия смазки.
Для электродвигателей, имеющих принудительную вентиляцию, устанавливается защита, действующая на сигнал и отключение электродвигателя при повышении температуры или прекращении действия вентиляции (5.3.46).
Электродвигатели с водяным охлаждением обмоток и активной стали статора, а также со встроенными воздухоохладителями, охлаждаемыми водой, обеспечиваются защитой, действующей на сигнал при уменьшении потока воды ниже заданного значения и на отключение электродвигателя при его прекращении. Кроме того, электродвигатели снабжаются датчиками, фиксирующими появление воды в корпусе машины и действующими на сигнал (5.3.47).
Вопрос. Какие защиты от многофазных замыканий предусматриваются для электродвигателей в случаях, когда не применяются предохранители?
Ответ. Предусматриваются следующие защиты:
токовая двухрелейная отсечка без выдержки времени, отстроенная от пусковых токов при выведенных пусковых устройствах и токов самозапуска, с реле прямого или косвенного действия, включенными на фазные токи, – для электродвигателей мощностью менее 4 МВт. Допускается применение этой защиты для электродвигателей большей мощности, выполненных без шести выводов обмотки статора, при условии обеспечения требуемой чувствительности;
продольная дифференциальная защита – для электродвигателей мощностью 4 МВт и более, а также менее 4 МВт, если установка токовой отсечки не обеспечивает требуемой чувствительности. Для этого электродвигатели оснащаются встроенными со стороны нулевых выводов ТТ.
Защита действует на отключение электродвигателя, а у синхронных электродвигателей – также на устройство АГП, если оно предусмотрено (5.3.48).
Вопрос. Какие защиты предусматриваются для блоков трансформатор-электродвигатель?
Ответ. Предусматриваются следующие общие защиты от многофазных замыканий:
токовая двух– или трехрелейная отсечка без выдержки времени, отстроенная от пусковых токов при выведенных пусковых устройствах и токов самозапуска – для блоков с электродвигателями мощностью менее 2 МВт. При схеме соединения обмоток трансформатора звезда-треугольник отсечка выполняется тремя токовыми реле: двумя включенными на фазные токи и одним включенным на сумму этих токов. При невозможности установки трех реле (например, при ограниченном числе реле прямого действия) допускается схема с двумя реле, включенными на соединенные треугольником вторичные обмотки трех ТТ. Допускается применение токовой отсечки для блоков с электродвигателями 2 МВт и более в случаях, когда электродвигатель не имеет шести выводов обмотки статора, если эта защита удовлетворяет требованиям чувствительности;
продольная дифференциальная токовая защита в двухрелейном исполнении с применением реле, отстроенных от бросков токов намагничивания, переходных и установившихся токов небаланса (например, реле, имеющих промежуточные насыщающиеся ТТ) – для блоков с электродвигателями мощностью 2 МВт и более.
Защита действует на отключение выключателя блока, а у синхронных электродвигателей – также на устройство АГП, если оно предусмотрено (5.3.49).
Вопрос. Каким принимается коэффициент чувствительности защит при двухфазных КЗ на выводах электродвигателя?
Ответ. Принимается не менее 2,0 (5.3.50).
Вопрос. При каких токах предусматривается защита электродвигателей от однофазных замыканий на землю?
Ответ. Предусматривается при токах замыканий на землю 5 А и более. Ток срабатывания защит электродвигателей от однофазных замыканий на землю – не более 5 А.
Для электродвигателей, предназначенных для работы в сети СН электростанций, кроме электродвигателей системы безопасности АЭС, защита от однофазных замыканий на землю предусматривается во всех случаях независимо от значения тока замыкания на землю.
Рекомендуется применение защиты и при токах замыкания на землю, меньших 5 А, если обеспечивается действие этой защиты при условии обеспечения селективности.
Защита выполняется без выдержки времени (за исключением защиты электродвигателей, для которой требуется замедление защиты по условию отстройки от переходных процессов) с использованием ТТ нулевой последовательности, установленных, как правило, в РУ
Если установка ТТ нулевой последовательности в РУ невозможна или может вызвать увеличение выдержки времени защиты, допускается устанавливать их у выводов электродвигателя.
Если защита от однофазных замыканий на землю не устанавливается или устанавливается и имеет выдержку времени по условию отстройки от переходных процессов, то для обеспечения быстродействующего отключения двойных замыканий на землю в различных точках устанавливается дополнительное токовое реле с первичным током срабатывания 150–200 А.
Защита действует на отключение электродвигателя, а у синхронных электродвигателей – также на устройство АГП, если оно предусмотрено.
Для выявления возникшего в электродвигателе замыкания на землю в случае, когда защита от однофазных замыканий на землю не устанавливается, используются устройства защиты КЛ сети, к которой подключен электродвигатель.
Для блоков трансформатор-электродвигатель, как правило, предусматривается защита от замыканий на землю на стороне низшего напряжения трансформатора блока, охватывающая не менее 85 % витков обмотки статора и действующая с выдержкой времени на сигнал или, если это необходимо по требованиям безопасности, без выдержки времени – на отключение (5.3.51).
Вопрос. На каких электродвигателях предусматривается защита от перегрузки?
Ответ. Предусматривается на всех электродвигателях СН электростанций, на электродвигателях, подверженных перегрузке по технологическим причинам, на электродвигателях с тяжелыми условиями пуска и самозапуска, в том числе если перегрузка возможна при увеличении длительности пуска вследствие понижения напряжения в сети.
Защиту от перегрузки следует предусматривать в однорелейном исполнении с зависимой или независимой от тока выдержкой времени, отстроенной от длительности пуска электродвигателя в нормальных условиях и самозапуска после действия АВР и АПВ. Выдержка времени защиты от перегрузки синхронных электродвигателей во избежание излишних срабатываний при длительной форсировке возбуждения выбирается по возможности близкой к наибольшей допустимой по тепловой характеристике электродвигателя.
На электродвигателях, подверженных перегрузке по технологическим причинам, защита, как правило, выполняется с действием на сигнал и автоматическую разгрузку механизма.
Действие защиты на отключение электродвигателя допускается:
на электродвигателях механизмов, для которых отсутствует возможность своевременной разгрузки без останова, или на электродвигателях, работающих без постоянного дежурства персонала;
на электродвигателях при тяжелых условиях пуска или самозапуска.
Для электродвигателей с частотным пуском кроме защиты от перегрузки, связанной с технологическими причинами, предусматривается защита от затянувшегося пуска с действием на сигнал. Для электродвигателей, для которых защита от перегрузки не предусматривается, рекомендуется выполнять контроль длительности пуска (5.3.52).
Вопрос. Какая защита должна предусматриваться для электродвигателей, подключенных к линии или трансформаторам, защищаемым от токов КЗ предохранителями?
Ответ. Должна предусматриваться защита от несимметричного режима. Защита может осуществляться при помощи реле, реагирующих на ток обратной последовательности в цепи статора или на напряжение обратной последовательности на шинах, к которым подключен электродвигатель. Допускается применение в качестве защиты от несимметричного режима защиты от перегрузки в двух фазах цепи статора.
Токовые защиты действуют с выдержкой времени на отключение электродвигателя.
Защита, реагирующая на напряжение обратной последовательности, действует с выдержкой времени на отключение выключателя ввода на секцию, к которой присоединены электродвигатели, и на запуск устройства АВР. При выведенном устройстве АВР или его отсутствии указанная защита действует так же, как и токовая (5.3.53).
Вопрос. При помощи каких реле может осуществляться защита синхронных электродвигателей от асинхронного режима?
Ответ. Может осуществляться при помощи реле, реагирующего на увеличение тока в обмотках статора; защита вводится в работу после окончания процесса пуска и выводится из работы на время действия форсировки возбуждения.
Защита, как правило, выполняется с независимой от тока характеристикой выдержки времени. Допускается применение защиты с зависимой от тока характеристикой на электродвигателях с отношением КЗ более 1.
При выполнении схемы защиты принимаются меры по предотвращению отказа защиты при биениях тока асинхронного режима.
При необходимости защита, выполненная с помощью реле, реагирующего на увеличение тока статора, дополняется защитой, реагирующей на исчезновение тока возбуждения.
Допускается применение других способов защиты, обеспечивающих надежное действие защиты при возникновении асинхронного режима.
Защита выполняется с выдержкой времени и воздействует на одну из схем, предусматривающих:
ресинхронизацию;
ресинхронизацию с автоматической кратковременной разгрузкой механизма до такой нагрузки, при которой обеспечивается втягивание электродвигателя в синхронизм (при допустимости кратковременной разгрузки по условиям технологического процесса);
отключение электродвигателя и повторный автоматический пуск;
отключение электродвигателя (при неуспешной ресинхронизации, при невозможности его разгрузки или ресинхронизации, при отсутствии необходимости автоматического повторного пуска и ресинхронизации по условиям технологического процесса). Эта ступень токовой защиты отстраивается по времени от режимов пуска и самозапуска (5.3.54).
Вопрос. Какая защита предусматривается для предотвращения повреждения электродвигателей, затормозившихся в результате понижения напряжения или потери питания, а также для обеспечения условий самозапуска электродвигателей ответственных механизмов и соблюдения условий техники безопасности и технологического процесса?
Ответ. Предусматривается защита от потери питания и понижения напряжения.
Защита действует на отключение электродвигателей, которые не участвуют в самозапуске, и на гашение поля синхронных электродвигателей, подлежащих самозапуску.
Многоскоростные электродвигатели ответственных механизмов, самозапуск которых допустим и целесообразен, при повторной подаче напряжения, как правило, запускаются на ту же частоту вращения. Если самозапуск на высшей частоте вращения недопустим, защита производит автоматическое переключение на низшую частоту вращения.
Для облегчения условий восстановления напряжения после отключения КЗ и обеспечения самозапуска электродвигателей ответственных механизмов защита действует на отключение электродвигателей неответственных механизмов суммарной мощностью, определяемой возможностями источника питания и сети по обеспечению самозапуска.
В электроустановках промышленных предприятий в случаях, когда не может быть осуществлен одновременный самозапуск всех электродвигателей ответственных механизмов, следует применять отключение части таких ответственных механизмов и, по возможности, их автоматический повторный пуск после окончания самозапуска первой группы электродвигателей. Включение последующих групп может быть осуществлено по току, напряжению или по времени.
Защита от потери питания и понижения напряжения может быть выполнена в виде защиты минимального напряжения или защиты минимального напряжения и минимальной частоты, а также другими способами, обеспечивающими быстрейшую фиксацию потери питания и понижения напряжения (5.3.55).
Вопрос. Какая защита предусматривается для электродвигателей с частотным пуском?
Ответ. Предусматривается защита от недопустимого превышения частоты вращения. Защита может осуществляться в виде защиты максимальной частоты и должна действовать на отключение с выдержкой времени (5.3.57).
Данный текст является ознакомительным фрагментом.