24718

Защита электродвигателей от перегрузок и замыканий на землю

Доклад

Энергетика

Защита с тепловым реле. Лучше других могут обеспечить характеристику приближающуюся к перегрузочной характеристике электродвигателя тепловые реле которые реагируют на количество тепла Q выделенного в сопротивлении его нагревательного элемента. Тепловые реле выполняются на принципе использования различия в коэффициенте линейного расширения различных металлов под влиянием нагревания. Основой такого теплового реле является биметаллическая пластина 1 рис.

Русский

2013-08-09

146.5 KB

11 чел.

17.  Защита электродвигателей от перегрузок и замыканий на землю.

Перегрузка электродвигателей возникает при затянувшемся пуске и самозапуске; из-за перегрузки приводимых механизмов. Для электродвигателя опасны только устойчивые перегрузки. Сверхтоки, обусловленные пуском или самозапуском электродвигателя, кратковременны и самоликвидируются при достижении нормальной частоты вращения.

Значительное увеличение тока электродвигателя получается также при обрыве фазы, что встречается, например, у электродвигателей, защищаемых предохранителями, при перегорании одного из них. При номинальной загрузке в зависимости от параметров электродвигателя увеличение тока статора при обрыве фазы будет составлять примерно (1,6 - 2,5)JHOM. Эта перегрузка носит устойчивый характер. Также устойчивый характер носят сверхтоки, обусловленные механическими повреждениями электродвигателя или вращаемого им механизма и перегрузкой механизма. Основной опасностью сверхтоков является сопровождающее их повышение температуры отдельных частей, и в первую очередь обмоток. Повышение температуры ускоряет износ изоляции обмоток и снижает срок службы двигателя. Перегрузочная способность электродвигателя определяется характеристикой зависимости между сверхтоком и допускаемым временем его прохождения:

где t - допустимая длительность перегрузки, с; Т - постоянная времени нагрева, с; а - коэффициент, зависящий от типа изоляции электродвигателя, а также периодичности и характера сверхтоков (для асинхронных электродвигателей в среднем а = 1,3); к - кратность сверхтока, т. е. отношение тока электродвигателя   Iд к IH0M,

Вид перегрузочной характеристики при постоянной времени нагрева Т = 300 с представлен на рис. 19.8. При решении вопроса об установке РЗ от перегрузки и характере ее действия руководствуются условиями работы электродвигателя, имея в виду возможность устойчивой перегрузки его приводного механизма:

а) на электродвигателях механизмов, не подверженных технологическим перегрузкам (например, электродвигателях циркуляционных, питательных насосов и т. п.) и не имеющих тяжелых условий пуска или самозапуска, РЗ от перегрузки не устанавливается;

б) на электродвигателях, подверженных технологическим перегрузкам  (например,  электродвигателях  мельниц,  дробилок, багерных насосов и т. п.), а также на электродвигателях,самозапуск которых не обеспечивается, РЗ от перегрузки должна устанавливаться;

в) защита от перегрузки выполняется с действием на отключение в случае, если не обеспечивается самозапуск электродвигателей или с механизма не может быть снята технологическая перегрузка без останова электродвигателя;

г) защита от перегрузки электродвигателя выполняется с действием на разгрузку механизма или сигнал, если технологическая перегрузка может быть снята с механизма автоматически или вручную персоналом без останова механизма и электродвигатели находятся под наблюдением персонала;

    д) на электродвигателях механизмов, могущих иметь как перегрузку, устраняемую при работе механизма, так и перегрузку, устранение которой невозможно без останова механизма, целесообразно предусматривать действие РЗ от сверхтоков с меньшей выдержкой времени на отключение электродвигателя. В тех случаях, когда ответственные электродвигатели собственных нужд электростанций находятся под постоянным наблюдением дежурного персонала, тогда РЗ их от перегрузки можно выполнить с действием на сигнал.

Защита с тепловым реле. Лучше других могут обеспечить характеристику, приближающуюся к перегрузочной характеристике электродвигателя, тепловые реле, которые реагируют на количество тепла Q, выделенного в сопротивлении его нагревательного элемента. Тепловые реле выполняются на принципе использования различия в коэффициенте линейного расширения различных металлов под влиянием нагревания. Основой такого теплового реле является биметаллическая пластина 1 (рис. 19.9), состоящая из спаянных по всей поверхности Металлов а и б с сильно различающимися коэффициентами линейного расширения. При нагревании пластина 1 прогибается в сторону металла с меньшим коэффициентом расширения и освобождает защелку рычага 2, который, поворачиваясь, под действием пружины 3 вокруг оси 5, замыкает контакты реле 4.

Нагревание пластины 1 осуществляется нагревательным элементом 6 при прохождении по нему тока I.

Тепловые реле сложны в обслуживании и наладке, имеют различные характеристики отдельных экземпляров реле, часто не соответствуют тепловым характеристикам электродвигателей и имеют зависимость от температуры окружающей среды, что приводит к нарушению соответствия тепловых характеристик реле и электродвигателя. Поэтому тепловые реле следует применять лишь в тех случаях, когда более простые токовые реле не обеспечивают защиты двигателей.

Защита от перегрузки с токовыми реле. Для защиты электродвигателей от перегрузки обычно применяются МТЗ с использованием реле с ограниченно зависимыми характеристиками типа РТ-80 или МТЗ с независимыми токовыми реле и реле времени (рис. 19.10).

Преимуществами МТЗ по сравнению с тепловыми являются более простая эксплуатация их и более легкий подбор и регулировка характеристик РЗ. Однако МТЗ не позволяют использовать перегрузочные возможности электродвигателей из-за недостаточного времени действия их при малых кратностях тока.

В случае выполнения РЗ от междуфазных КЗ при помощи токовых реле типа РТ-80 эти же реле используются и для защиты от перегрузки. Если при этом РЗ от сверхтоков должна действовать не на отключение, а на сигнал, то применяются реле типа РТ-84, имеющие раздельные контакты отсечки и индукционного элемента (рис. 19.10, в, г).

Ток срабатывания МТЗ от перегрузки устанавливается из условия отстройки от IНОМ электродвигателя:

В соответствии с ПУЭ РЗ от замыканий на землю в обмотке статора с действием на отключение устанавливается на электродвигателях мощностью 2000 кВт и более при токах замыкания на землю более 5 А, а на электродвигателях меньшей мощности - при токах замыкания на землю более 10 А. В эксплуатации, однако, при токах замыкания на землю более 5 А РЗ от замыканий на землю часто устанавливают на электродвигателях любой мощности, что способствует ограничению их повреждений при замыканиях на землю.

Защита от замыканий на землю реагирует на емкостный ток сети и выполняется с помощью одного токового реле типа РТЗ-51, которое подключается к ТТ нулевой последовательности (ТТНП), установленному на кабеле, питающем двигатель. Применяются ТТНП типов ТЗ, ТЗЛ, ТЗЛМ и др. (рис. 19.11, а).

Ток срабатывания РЗ выбирается на основании тех же соображений, что и для аналогичной РЗ кабельных линий, реагирующих на емкостный ток (50 Гц) :

 

где IС - собственный емкостный ток электродвигателя; kотс -коэффициент отстройки, принимаемый равным 1,2-1,3; kб -коэффициент, учитывающий бросок емкостного тока электродвигателя при внешних перемежающихся замыканиях на землю. Для РЗ, действующей без выдержки времени, значение этого коэффициента принимается равным 3-4. Для повышения чувствительности РЗ допускается принимать уменьшенное значение кб = 1,5 + 2. Защита при этом выполняется с выдержкой времени 1-2 с.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

4637. Охорона праці. Конспект лекцій. Нещасні випадки та види інструктажів 214.5 KB
  Лекція Основні визначення в галузі охорони праці. Трудова діяльність – це джерело розвитку суспільства, створення матеріальних, культурних і духовних цінностей, передумова існування як кожної окремої людини, так і людства в цілому....
4638. Дослідження машини постійного струму 61 KB
  Дослідження машини постійного струму Мета роботи. Ознайомитися з конструкцією та паспортом машини. Оволодіти способами передпускової розмітки виводів машини постійного струму та розрахунками за паспортними даними. Обладнання та прилади. Машина...
4639. Исследование характеристик диодов и стабилитронов 55 KB
  Исследование характеристик диодов и стабилитронов Цель работы. Научиться составлять и рассчитывать схемы включения полупроводниковых приборов, экспериментальным путем получить их вольтамперные характеристики. Подготовка к лабораторной работе...
4640. Фармакология, курс лекций 971.42 KB
  Педиатрическая фармакология – изучает особенности действия лекарств на детский организм. Перинатальная фармакология – изучает действие ЛС на плод (от 24 нед. до родов) и организм новорожденного (в первые 4 недели жизни). Гериатрическая фармакология – изучает особенности действия и применения ЛС у лиц пожилого и старческого возраста. Фармокогенетика – изучает роль генетических факторов в чувствительности организма к лекарствам.
4641. Вивчення основних схем включення операційних підсилювачів 132.5 KB
  Вивчення основних схем включення операційних підсилювачів Мета роботи: Ознайомитися з основними схемами включення операційних підсилювачів і методикою вибору їх параметрів Підготовка до лабораторної роботи та її виконання. Операційним підсилювачем...
4642. Наближені обчислення, рекурентні співвідношення, обґрунтування коректності 108.5 KB
  Наближені обчислення, рекурентні співвідношення, обґрунтування коректності Постановка задачі Завдання:Обчислити значень функції на інтервалі Результати оформити у вигляді таблиці...
4643. Принципи побудови кінематичної структури передавального механізму - коробки швидкостей 4.93 MB
  Мета роботи:ознайомитися з принципами побудови кінематичної структури передавального механізму (коробки швидкостей), застосуванням графоаналітичного методу кінематичного розрахунку приводу із ступінчастим регулюванням швидкостей. Кінемат...
4645. Аналіз діяльності Факультету соціології і права з позиції концепції життєвих циклів 386 KB
  Актуальність даної роботи полягає у необхідності гармонійного розвитку Факультету соціології і права, що був створений на основі двох різних факультетів, що мали свої власні особливості, методику та методологію навчання. Новостворений факульте...