Научная статья на тему 'О ОСНОВНЫХ ВИДАХ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ НАПРЯЖЕНИЕМ ВЫШЕ 1 КВ'

О ОСНОВНЫХ ВИДАХ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ НАПРЯЖЕНИЕМ ВЫШЕ 1 КВ Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
96
17
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ / МИКРОПРОЦЕССОРНОЕ УСТРОЙСТВО / РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Криворучко Н.А.

В статье приведены краткое описание требуемых ПУЭ защит для электродвигателей выше 1 кВ и дополнительные особенные защиты, предлагаемые производителями микропроцессорных устройств релейной защиты

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Криворучко Н.А.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

ABOUT THE MAIN TYPES OF RELAY PROTECTION ELECTRIC MOTORS WITH A VOLTAGE HIGHER THAN 1 KV

The article provides a brief description of the required PUE protections for electric motors above 1 kV and additional special protections offered by manufacturers of microprocessor relay protection devices.

Текст научной работы на тему «О ОСНОВНЫХ ВИДАХ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ НАПРЯЖЕНИЕМ ВЫШЕ 1 КВ»

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.

Krivoruchko N.A.

2nd year Master's student Electric Power Engineering and Electrical Engineering Orenburg State University (Orenburg, Russia)

ABOUT THE MAIN TYPES OF RELAY PROTECTION ELECTRIC MOTORS WITH A VOLTAGE HIGHER THAN 1 KV

Abstract: the article provides a brief description of the required PUE protections for electric motors above 1 kV and additional special protections offered by manufacturers of microprocessor relay protection devices.

Keywords: electric motor, microprocessor relay protection device.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.