Calcularea setărilor unui motor sincron cu o putere de 800 kW

1. Partea generală

Necesar pentru a efectua calculul setărilor pentru a proteja existente seria sincron neyavnopolyusnogo cu motor STD-800-2 putere de 6 kV de 800 kW pentru stații de pompare №26A. cu motor alimentat de la un tip de cablu existente AAShv -. 3h95, lungimea cablului este de 85 m pentru o protecție a motorului se aplică modernă unitate de microprocesor de protecție de tip Sepam M41 (Schneider Electric Company).

Pentru a proteja motorul sincron, se vor aplica următoarele protecții în conformitate cu EAE, și anume:

1. Deconectarea curentului, care funcționează fără întârziere, este folosită pentru a proteja defectele de la fază la fază (vezi pct. 5.3.46 PUE).
2. Protecția împotriva defectelor de pământ monofazate (SPD) se realizează printr-o acțiune în două etape asupra semnalului (a se vedea secțiunea 5.3.48 din PUE):
- Prima etapă îndeplinește funcția de protecție împotriva defectelor de pământ monofazate;
- A doua etapă îndeplinește funcția de protecție împotriva defectelor duble de pământ.
3. Protecția împotriva funcționării asincrone acționează asupra opririi motorului (a se vedea clauzele PUE 5.3.50 și 5.3.51).
4. Protecția împotriva curenților supracurentului acționează asupra semnalului (vezi secțiunea 5.3.49 din PUE).
5. La fel ca la RU-6 kV existente, protecția defecțiunii la întrerupător este efectuată, va fi necesar să se calculeze setările de protecție a defecțiunilor întrerupătorului. În cazul general, implementarea protecției defecțiunilor la întrerupătoare nu este obligatorie pentru instalațiile electrice de 6-10 kV conform Reglementărilor privind instalațiile electrice.

Vă atrag atenția că calculul se face pentru un anumit caz, așa că am recomanda, inainte de ceva să ia în considerare, a se vedea secțiunea SAE 05/02/43 - 03/05/54 „Protecția motoarelor asincrone și sincrone tensiuni peste 1“.

2. Date pentru calcul

1. Date despre motor:
1.1 Puterea arborelui motor - Рном.дв = 800 kW;
1.2 Putere totală: Sn.dv = 935 kVA;
1.3 Coeficient de eficiență (eficiență) - ηn. Dd = 0,963;
1.4 Multiplicitatea curentului de pornire - funcționare = 5,58;
1.5 Factor de putere - cosφ = 0,9;
2. Lungimea liniei este L = 85 m;
3. Brand de cablu - AAShv - 3h95 mm2;
4. Tensiune - Uom.dv = 6 kV;
5. Valoarea trei faze curenților de defect pe secțiunea magistrală 6 kV la rețeaua operațiune minimă calculată cu modul de alimentare de la celelalte motoare și maxime: Ik.z.min = 4850 A = 5500 A. Ik.z.max
6. Înfășurările secundare ale transformatoarelor de curent sunt realizate conform schemei "star star";
7. Tipul de protecție - Sepam M41 (de la Schneider Electric).

Punerea în funcțiune a motorului este asincronă, directă, de la întreaga tensiune de rețea, cu rezistorul pornit în circuitul de înfășurare a câmpului. Motorul nu participă la auto-pornire.

În acest calcul, pornirea reactorului nu este luată în considerare.

3. Cutoff curent

Construim cutoff curent de un curent de defect trifazat la anvelopele de putere a motorului Ik.z.max, calculată la rețeaua maximă de operare cu modul de alimentare de la celelalte motoare.

La calcularea setărilor pentru motorul sincron, trebuie avut în vedere faptul că aparatul este pornit în modul asincron. Când viteza de rotație atinge o valoare apropiată de cea sincronă, bobina de excitație este comutată de la rezistor la tensiunea de excitație și motorul este tras în sincronizare.

3.1 Determinați valoarea curentului nominal al motorului:

Selectăm transformatoarele de curent pentru partea motorului electric: TOL-10 cu miez tip P, coeficientul de transformare este de 150/5.

3.2 Determinați valoarea curentului de pornire al motorului, cu condiția să nu participați la pornirea automată și pornirea directă a motorului:

3.3. Determinați rezistența sistemului în modul maxim, luând în considerare machiajul din motor:

3.4 Determinați rezistența de pornire a motorului:

3.5 Determinați curentul de pornire al motorului luând în considerare rezistența rețelei:

3.6 Determinarea curentului primar de defecțiune a cutoff-ului curent când motorul este pornit:

3.7 Determinarea curentului de declanșare a releului:

3.8 Determinați valoarea curentului de scurtcircuit cu două faze la intrările de alimentare cu motor și factorul de sensibilitate de protecție pentru scurtcircuit în două faze:

Întârzierea de timp a protecției se presupune a fi zero.

Datorită faptului că modul de numărare a curentului sensibilitatea cutoff se obține în cele mai multe cazuri scăzute, se recomandă să se introducă în plus o a doua etapă de supracurent cu declanșare independent caracteristic curent și [A3. c7]:

Întârzierea de timp a celei de-a doua etape a protecției la supracurent pentru decuplare de la pornirea curentului de pornire al motorului este selectată egală cu:

Utilizarea celei de-a doua etape a protecției la supracurent crește în mod semnificativ sensibilitatea protecției, dar calculul coeficientului de sensibilitate în conformitate cu cerințele PUE ar trebui să fie efectuat în funcție de parametrii de funcționare a TO.

În acest caz, sensibilitatea de decuplare este suficientă și nu este necesară a doua etapă a protecției la supracurent.

4. Protecția de la modul asincron (pierderea de excitație)

Protecția unui motor sincron dintr-un mod asincron (pierdere de excitație) poate fi redusă la determinarea rezistenței ultransitive și a unei rezistențe inductive a unei secvențe directe. Această protecție se realizează cel mai bine cu ajutorul unui releu de rezistență.

Pentru a calcula setările acestei protecții, trebuie să știm:

● x "d - rezistența supertransitivă a LED-ului, Ohm;
● xd - rezistența inductivă a LED-ului de secvență directă, Ohm.

Alegem rezistențele inductive calculate din tabelul 1 pentru un motor de tip STD-800-2. Datele de referință pentru motor sunt luate din [L1.c211].

Dacă nu aveți astfel de date în pașaport pentru motorul sincron. Singura modalitate de obținere a datelor pentru calcul este trimiterea unei scrisori oficiale fabricantului care solicită date pentru a calcula SD-ul din modul asincron.

În caz contrar, va fi necesar să se determine aceste date direct la instalație în timpul punerii în funcțiune.

In timp ce, în conformitate cu standardele: GOST 183-74, GOST 533-85, GOST 5616-81, GOST 609-84 producătorul trebuie să facă testul de acceptare, care includ, de asemenea definiție: rezistența subtransient și secvența SD trageți linia induse de diabet.

Definiția rezistenței supratransitive și rezistenței inductive prin teste este descrisă în detaliu în cartea "Manualul mașinilor electrice". Volumul 1 »IPKopylova, B.K. Klokova 1988, pag. 211.

4.1 Determinați rezistența bazei prin formula:

4.2 Determinarea rezistenței supertransitive a motorului în unitățile numite derivate din formula:

4.3. Se determină rezistența inductivă a secvenței directe a motorului obținută prin formula:

După aceea, este necesar să se construiască o caracteristică circulară, a se vedea figura 1, care va arata ca:

Figura 1 - Caracteristicile protecției motorului STD-800-2 de la pierderea excitației

Tabelul 1 - Rezistențele inductive calculate și constantele de timp ale motoarelor sincrone din seria STD

5.1 Protecția împotriva defectelor de pământ monofazate (SPD)

Protecția împotriva defectelor de pământ monofazate se efectuează ținând cont de deconectarea de la curentul capacitiv al conexiunii protejate.

5.1.1 Determinați capacitatea electrică pentru motorul sincron nepolar cu polul:

în cazul în care:
Sn.dv - puterea totală a motorului sincron în (MVA);
Uom.dv - tensiunea nominală în (kV).

5.1.2. Determinați curentul capacitiv pentru LED-urile din SPZ:

în cazul în care:
f - frecvența nominală a rețelei de alimentare în (Hz);
Uom.dv - tensiunea nominală în (V).

5.1.3 Determinați propriul curent de linie capacitivă:

în cazul în care:
Ic = 0,9 A / km - curent capacitiv specific, selectat din tabelul 3 pentru cablurile din izolație de hârtie.
L = 0,085 km este lungimea liniei de cablu.

Tabelul 3 - Valoarea exactă a curentului capacitiv al liniei de cablu cu izolație de hârtie

5.1.4 Determinați curentul de declanșare principal al protecției împotriva SPZ a motorului sincron:

în cazul în care:
kn - factorul de fiabilitate (îl acceptăm egal cu 1,2);
kbr. - coeficientul de "aruncare", care ține cont de creșterea curentului capacitiv la momentul producerii GPD, pentru terminalele Sepam kbp = 1-1,5 [L6. 42];
kv = 0,95 - coeficientul de retur al releului;

5.1.5 Determinați curentul de declanșare secundar al releului, ținând cont de raportul transformator al transformatorului de curent rezidual de tip TZLM:

Raportul transformator al transformatorului de curent este selectat din Tabelul 4.

Tabelul 4 - Coeficienții de transformare ai transformatoarelor de curent rezidual (TTNP)

Nu voi calcula complet GPP-ul tuturor conexiunilor la secțiuni, principiul de calcul al curentului OZZ este luat în considerare în articolul "Calcularea unei defecțiuni la pământ monofazat într-o rețea cu un neutru izolat".

Curentul total capacitiv din secțiunea cu numărul minim de celule inclus a fost
IcΣ = 5,5 A.

5.1.6 Determinați sensibilitatea protecției:

Pentru a întârzia transientul, timpul de întârziere este de 0,1 secunde.

Pentru mașinile cu putere mică și cablurile scurte pentru conectarea motorului, valoarea calculată a parametrului de protecție poate fi mai mică decât curentul minim de funcționare al terminalului. În acest caz, se presupune că curentul de declanșare al protecției este egal cu valoarea curentului de declanșare minim al releului.

5.2 Protecția împotriva defectelor duble ale pământului

Protecția este necesară în cazul efectuării unei protecții împotriva defectelor de pământ monofazate cu acțiune asupra semnalizării sau dacă protecția împotriva SPD funcționează cu o întârziere de timp de 0,1 până la 0,5 s. Protecția poate fi evitată dacă protecția diferențială longitudinală realizată în execuția trifazată este utilizată pentru a proteja motorul de defecțiunile de fază-fază.

Curentul de funcționare al protecției împotriva defecțiunilor duble de pământ este presupus fără calcularea a 100 A (primar). Protecția se efectuează fără întârziere conform [A3. din 29].

6. Protecția împotriva curenților supracurentului

Protecția împotriva curenților simetrici de supracurent se va realiza într-o etapă în două etape, nu este prevăzută a treia etapă.

6.1 Prima etapă va fi executată cu o întârziere de timp și va acționa asupra opririi motorului. Curentul de funcționare al protecției este reglat de la curenții de pornire ai motorului.

în cazul în care:
= 5,58 - frecvența curentului de pornire;

6.2 Determinarea curentului de declanșare a releului pentru prima etapă:

în cazul în care:
nt = 150/5 - raportul de transformare CT;

Timpul de răspuns al primei etape este de 0,1 sec, ceea ce ne permite să reconstruim din curenții de pornire ai motorului.

6.3. Se determină curentul de funcționare al celei de-a doua etape a protecției la suprasarcină:

6.4 Determinarea curentului de declanșare al releului pentru a doua etapă:

Datorită faptului că producătorul motorului nu a furnizat constanta termică a timpului de răcire al statorului în calcule, vom folosi constanta minimă de răcire stator admisă.

- motoarele cu curent trifazat cu o putere de cel puțin 0,55 kW cu răcire indirectă a înfășurărilor statorului trebuie să reziste la un curent egal cu 1,5 ori curentul nominal timp de 2 minute.

Puteți stabili constanta minimă de răcire a statorului admisă:

în cazul în care:
tdop. - timpul de funcționare permis la o multiplicitate actuală ki.

6.5 Se determină timpul de răspuns al celei de-a doua etape prin formula:

în cazul în care:
k * - multiplicitatea curentă la începutul protecției 1.08 * Ion.dd.

7. Calculul setărilor dispozitivului de rezervă în cazul unei defecțiuni a întreruptorului (defecțiune a întrerupătorului)

Funcția de protecție la defecțiuni a întrerupătorului în terminalul Sepam M41 se realizează prin monitorizarea curentului după deconectarea întrerupătorului.

Când motorul se deplasează cu un întrerupător, circuitul de protecție Sepam M41 trebuie să fixeze valoarea curentului zero, dacă după aplicarea semnalului de oprire terminalul detectează prezența curentului. Se produce defecțiunea de defecțiune a întreruptorului cu întârziere de timp.

Se recomandă ca setarea pentru curentul de pornire al defecțiunii de protecție a întreruptorului să accepte:

7.1 Determinați curentul de funcționare al defectului întrerupătorului:

Ic.z = 0,1 * Inom.div = 0,1 * 89 = 8,9 A

Pentru a evita călătoriile false ale întreruptorului, se recomandă aplicarea setării de timp pentru protecția defecțiunii întreruptorului în intervalul: turov = 0,3 - 0,5 sec. Acceptăm setarea pentru timpul de 0,5 secunde.

8. Rezultatele calculelor

Rezultatele calculelor sunt rezumate în Tabelul 5.

Tabelul 5 - Rezultatele calculelor

Articole similare

Pagina anterioară

Pagina următoare