Криворучко Н.А.
О ОСНОВНЫХ ВИДАХ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ НАПРЯЖЕНИЕМ ВЫШЕ 1 КВ *
Аннотация:
в статье приведены краткое описание требуемых ПУЭ защит для электродвигателей выше 1 кВ и дополнительные особенные защиты, предлагаемые производителями микропроцессорных устройств релейной защиты
Ключевые слова:
электродвигатель, микропроцессорное устройство релейной защиты
УДК 574.46
Криворучко Н.А.
студент 2 курса магистратуры,
напр. «Электроэнергетика и электротехника»
Оренбургский государственный университет
(г. Оренбург, Россия)
О ОСНОВНЫХ ВИДАХ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ
ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ НАПРЯЖЕНИЕМ ВЫШЕ 1 КВ
Аннотация: в статье приведены краткое описание требуемых ПУЭ защит для электродвигателей выше 1 кВ и дополнительные особенные защиты, предлагаемые производителями микропроцессорных устройств релейной защиты.
Ключевые слова: электродвигатель, микропроцессорное устройство релейной защиты.
Ежегодно на долю электродвигателей приходиться до 25-30% от общего числа повреждений электрооборудования высокого напряжения. Основным видом неисправности являются нарушение изоляции обмоток статора и ротора электродвигателей. Наиболее часто, в 80-95% случаев, неисправной оказывается обмотка статора. Из них 70% повреждений приходиться на фазовую и лобовые части и 25-30 на перекрытия и пробои изоляции в вводных устройствах.
Основными причинами возникновения повреждений изоляции являются:
заводские дефекты;
некачественный ремонт электродвигателей;
неблагоприятные условия окружающей среды в процессе эксплуатации;
Основными видами повреждений являются многофазные короткие замыкания (КЗ) в обмотке статора, однофазные КЗ между обмоткой статора и землей, двойное КЗ на землю, замыкание части витков в одной фазе обмотки статора [1, 2].
Согласно ПУЭ на синхронных электродвигателях выше 1 кВ должны предусматриваться следующие виды защит:
защита от многофазных замыканий. Она реализуется токовой отсечкой и продольной дифференциальной защитой. Токовая однорелейная отсечка применяется при мощности электрического двигателя менее 2 МВт. При мощности 2 МВт и более при наличии защиты от замыканий на землю применяется двухрелейная токовая отсечка, а в случае отсутствия ОЗЗ используется трех релейная токовая отсечка. Продольная дифференциальная защита используется при мощности 5МВт и более;
защита от однофазных замыканий на землю. Защиту выполняют без выдержки времени (за исключением ЭД, для которых требуется замедление защиты по условию отстройки от переходных процессов) с использованием трансформатора тока нулевой последовательности;
защита от токов перегрузки. Она выполняется трехступенчатой. Первая ступень выполняется с независимой характеристикой и работает с выдержкой времени и действием на отключение. Вторая ступень выполняется инверсной характеристикой и работает с действием на отключение. Третья ступень выполняется с независимой характеристикой и работает с действием на сигнализацию;
защита минимального напряжения. Данная защиты выполняется с выдержкой времени на ступень больше времени действия быстродействующих защит от многофазных КЗ;
защита от асинхронного режима. Она выполняется, как правило, с независимой от тока характеристикой выдержкой времени. Отстраивается по времени от пускового режима и тока при действии форсировки возбуждения и реагирует на увеличение тока в обмотках статора; [3]
Перечисленные защиты обеспечивают защиту электродвигателя на минимально необходимом уровне, но у эксплуатирующих организаций другой взгляд по этому вопросу. Электродвигатели являются главными потребителями электроэнергии, а также они играют важную роль в технологическом процессе. Простой, а хуже всего повреждение, в особенности крупных электродвигателей, приводит к значительному экономическому ущербу. На основе данного вывода владельцы электроустановок, в состав которых входят ЭД, а особенно с большими мощностями, заинтересованы в безотказной работе и минимизации ущерба от ненормальных режимов работы электродвигателей. Производители микропроцессорных устройств релейной защиты и автоматики (РЗиА) обеспечивают потребности в дополнительных видах защит, которые в совокупности с обязательными по ПУЭ защитами дают более высокую степень надежности работы РЗиА и минимизируют возможный ущерб.
Именно микропроцессорные устройства РЗиА наиболее удобны для выполнения защиты электродвигателя из-за возможности использовать множество различных защит в небольшом терминале с довольно гибкой их настройкой.
Перечислим некоторые виды особых защит, которые производители РЗиА добавляют в свои микропроцессорные устройства или поставляют отдельно:
защита от обратной последовательности. Токовая защита обратной последовательности от несимметричных перегрузок предназначена для предотвращения повреждений при перегрузках токами обратной последовательности, вызванных несимметричной нагрузкой в рабочих режимах или ненормальными режимами работы сети (обрыв фазы, неполнофазное отключение выключателя, несимметричные КЗ). Основная функция защиты - защита от термического действия токов двойной частоты в демпферных контурах ротора, вызывающих местные нагревы в зубцах, металлических клиньях, бандажных кольцах при несимметрии токов обмотки статора;
тепловая защита. Она основана на использовании датчиков с положительным температурным коэффициентом. Они встраиваются в обмотки электродвигателей и защищают при блокировке ротора, продолжительной перегрузке и высокой температуре окружающей среды. При превышении температуры отключения, сопротивление датчиков меняется с последующим обесточиванием контура управления внешнего контактора. Некоторые производители электродвигателей самостоятельно устанавливают данный вид защиты для выпускаемых ими двигателей; [4]
дуговая защита. Особый вид быстродействующей защиты от коротких замыканий, основанный на регистрации спектра света открытой электрической дуги. Данные повреждения в замкнутых пространствах ячеек сопровождаются возникновением повышенного давления и температуры, что в ряде случаев похоже на взрыв.
В целом производители включают различные виды защиты в свои терминалы, которые как могут повысить надежность работы их устройства РЗиА, так и излишне усложнить защиту. В целом, необходимо грамотно подходить к выбору и настройке микропроцессорного устройства РЗиА для обеспечения наилучшей защиты эксплуатируемого электродвигателя.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
Копьев В.Н. Релейная защита. Принципы выполнения и применения: учебное пособие. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2009. - 153 с.
Корогодский В.И. и др. Релейная защита электродвигателей напряжением выше 1 кВ. – М.: Энергоатомиздат, 1987.
Правила устройства электроустановок: 7-е издание (ПУЭ)/ Главгосэнергонадзор России. М.: Изд-во ЗАО «Энергосервис», 2007. 610 сВ.М.
Курганов В.В. Особенности выбора установок тепловой защиты электродвигателей напряжением выше 1 кВ. // Гомельский государственный технический университет имени П.О. Сухого, 2004. №3. С. 75-78.
Номер журнала Вестник науки №6 (51) том 4
Ссылка для цитирования:
Криворучко Н.А. О ОСНОВНЫХ ВИДАХ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ НАПРЯЖЕНИЕМ ВЫШЕ 1 КВ // Вестник науки №6 (51) том 4. С. 185 - 189. 2022 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/5962 (дата обращения: 20.04.2024 г.)
Вестник науки СМИ ЭЛ № ФС 77 - 84401 © 2022. 16+