Объявления

Если вы интересуетесь релейной защитой и реле, то подписывайтесь на мой канал

Дифференциальная защита двигателя схема соединения треугольник (Страница 1 из 2)

Чтобы отправить ответ, вы должны войти или зарегистрироваться

Сообщений с 1 по 20 из 27

1 Тема от tddat 2011-07-08 04:46:03

• tddat
• Пользователь
• Неактивен

• Зарегистрирован: 2011-07-08
• Сообщений: 11
• Репутация : [ 0 | 0 ]

Тема: Дифференциальная защита двигателя схема соединения треугольник

Имеется двигатель мощностью 2.5МВт, напряжение 6кВ, схема соединения статорной обмотки в треугольник. Необходимо осуществить защиту двигателя, в том числе дифференциальную на базе блока релейной защиты Sepam 80 M87.
Проблема заключается в том что трансформаторы тока находящиеся в «верху» (в ячейке ВВ) включены на фазный ток, а трансформаторы тока в «низу» находятся непосредственно в двигателе, в треугольнике и через них протекает ток линейный.
Возможно ли подключением трансформаторов тока в верху в треугольник в низу в звезду, а также изменением коэффициента трансформации добиться корректной работы дифференциальной защиты.
Проблемы не возникает в период когда двигатель находится в нормальном режиме работы, так как токи симметричны. Основная проблема это пуск двигателя. При пуске происходит искажение звезды токов и (ИМХО) возможно срабатывание дифференциальной защиты.

2 Ответ от grsl 2011-07-08 07:12:56

• grsl
• Администратор
• Неактивен

• Зарегистрирован: 2011-01-07
• Сообщений: 6,122
• Репутация : [ 0 | 0 ]

Re: Дифференциальная защита двигателя схема соединения треугольник

ИМХО, не знаю даное реле, сделайте себе жизнь проще. АД 2.5МВт достаточно серьёзная и дорогая машина, поставьте два реле, одно ДЗТ
скажем Sepam 87T и одно реле чисто защиту двигателя, будет вам и резервирование и с ДЗТ сможете крутить что и как хотите и Ктт и углы.

3 Ответ от laborant 2011-07-08 17:39:20 (2011-07-08 19:56:02 отредактировано laborant)

• laborant
• Пользователь
• Неактивен

• Зарегистрирован: 2011-01-08
• Сообщений: 48
• Репутация : [ 0 | 0 ]

Re: Дифференциальная защита двигателя схема соединения треугольник

У нас на предприятии есть двигатели 4МВт с защитой Sepam М87, но Ктт с обеих сторон одинаковые. В вашем случае, если Ктт разные, неужели нельзя ввести Ктт1 сверху истиное, а Ктт2 с кратностью 1,732? Попробуйте прогрузить защиту, что при этом скажет Sepam. Сам конечно так не пробовал.

И еще, ТТ которые в двигателе, как сидят — после кабеля или уже отдельно в каждой обмотке (в фазе)? Просто, если после кабеля, то те и те ТТ мерят один и тот же ток вроде. или я что-то упустил.

4 Ответ от tddat 2011-07-11 10:27:24

• tddat
• Пользователь
• Неактивен

• Зарегистрирован: 2011-07-08
• Сообщений: 11
• Репутация : [ 0 | 0 ]

Re: Дифференциальная защита двигателя схема соединения треугольник

Схема подключения ТТ вот такая, в первом посте почему то рисунок не прикрепился.
Sepam мы уже закупили М87, специально с дифференциальной защитной двигателя, другого оборудования докупить не получится, все придется строить на этом блоке.
Вопрос именно в диаграмме которую я нарисовал. Сумма токов в узле равна нулю но ток в фазе А и в плече АВ могут изменятся не пропорционально. Особенно это хорошо проявляется при пусках, когда звезда явна искажается.
Я не знаю какими будут токи при пуске и не могу построить векторную диаграмму, вполне возможно что как и в случае с трансформатором с подключением звезда/треугольник дифференциальная защита будет работать корректно.

5 Ответ от tddat 2011-07-11 10:28:41

• tddat
• Пользователь
• Неактивен

• Зарегистрирован: 2011-07-08
• Сообщений: 11
• Репутация : [ 0 | 0 ]

Re: Дифференциальная защита двигателя схема соединения треугольник

http://rzia.ru/extensions/hcs_image_uploader/uploads/10000/0/10424/thumb/p164c0vtnu1bmv88n4vv15c41kap1.jpg
Вот еще раз пробова с картинкой.

Часть 2. Д ифференциальные защиты электродвигателя

Согласно требованиям ПУЭ [2] электродвигатели мощностью 5МВт и более, имеющие выводы от начал и концов фазных обмоток, должны защищаться [1] от междуфазных замыканий с помощью дифференциальной токовой защиты.

Такой же защитой должны быть оборудованы электродвигатели мощностью менее 5 МВт, если коэффициент чувствительности ТО (см. [1]) меньше или равен 2.

Измерительный элемент D (рис. 1) определяет значение дифференциального тока Id , равного геометрической сумме токов трансформаторов тока ТА1 и ТА2.

Рис. 1 Принцип действия дифференциальной защиты с двумя группами трансформаторов тока [3]

При КЗ внутри защищаемой зоны К1 (внутреннее КЗ) измеряемые токи I ₁ и I ₂ практически совпадают по фазе, поэтому дифференциальный ток Id существенно больше нуля и соизмерим с геометрической суммой этих токов (рис. 2, а).

При КЗ вне зоны К2 (внешнее КЗ) геометрическая сумма токов (дифференциальный ток Id ) в идеальном случае (при отсутствии погрешностей трансформаторов тока) равна нулю (рис. 2, б).

Рис. 2 Векторные диаграммы токов при

внутреннем (а) и внешнем (б) КЗ [3]

Для обеспечения правильного срабатывания защиты как при внешних, так и при внутренних КЗ в цифровых устройствах используют

алгоритм (рис. 3) , обеспечивающий торможение (загрубление уставки срабатывания Id уст ) с увеличением сравниваемых токов.

Рис. 3 Структурная схема алгоритма торможения [3]

Использование такого алгоритма обеспечивает неселективное срабатывание [2] защиты при внешних КЗ и селективное срабатывание при внутренних КЗ, а в случае правильно выбранных уставок — несрабатывание при внешних КЗ.

Данный алгоритм формирует два сигнала:

— дифференциальный ток I d = ∑ I , абсолютное значение которого

— тормозной ток I торм, равный сумме абсолютных значений сравниваемых токов I торм = ∑| I |.

Сравнение тормозного и дифференциальных токов происходит в блоке сравнения БС. Алгоритм торможения, примененный в блоках БМРЗ, будет подробно рассмотрен в следующей статье.

Характеристики дифференциальных токовых защит приведены на рис. 4.

Рис. 4 Характеристики ДТО и ДЗТ

Дифференциальная защита электродвигателей может быть реализована в двух- или трехфазном исполнениях.

Двухфазную дифференциальную защиту допускается выполнять при совместном применении с ней одной из защит от:

— замыканий на землю;

— двойных замыканий на землю, использующей трансформатор тока нулевой последовательности и токовое реле.

Во всех остальных случаях дифференциальная защита должна выполняться с тремя трансформаторами тока.

В соответствии с требованиями ПУЭ для блоков электродвигатель — трансформатор (автотрансформатор) мощностью более 2 МВт должна предусматриваться дифференциальная отсечка в двухрелейном исполнении, отстроенная от бросков тока намагничивания трансформатора.

Такой же защитой должны быть оборудованы блоки

электродвигатель – трансформатор (автотрансформатор) мощностью менее 2 МВт, если коэффициент чувствительности ТО (см. [1]) меньше или равен 2 при междуфазном КЗ на выводах электродвигателя.

Для блоков электродвигатель – трансформатор (автотрансформатор) должна быть предусмотрена дифференциальная токовая защита в двухрелейном исполнении с промежуточными насыщающимися трансформаторами тока.

Аналогичной защитой должны быть оборудованы блоки электродвигатель – трансформатор (автотрансформатор) мощностью менее 2 МВт, если ТО (см. [1]) не удовлетворяют требованиям чувствительности.

Согласно [1] оценка чувствительности дифференциальных защит должна производиться при помощи коэффициента чувствительности, определяемого как отношение расчетного значения дифференциального тока при металлическом КЗ в пределах защищаемой зоны к значению дифференциального тока, при котором происходит срабатывание защиты.

Отметим, что при использовании цифровых устройств релейной защиты реализация двух- и трёхфазных исполнений дифференциальных защит не представляет трудностей, так как в этих устройствах предусмотрено необходимое количество цифровых реле максимального тока для каждой фазы.

Известны два варианта выполнения дифференциальной токовой защиты электродвигателей:

• с током срабатывания меньше номинального тока защищаемого электродвигателя.

• с током срабатывания больше номинального тока защищаемого электродвигателя.

Первый вариант защиты применяют на объектах с постоянным обслуживающим персоналом.

При его использовании следует учитывать возможность неправильного действия защиты электродвигателя при:

— обрыве или другой неисправности токовых цепей;

— неисправности одного из трансформаторов тока.

Тем не менее, данный вариант защиты обеспечивает минимизацию объема повреждений в электродвигателях при внутренних междуфазных коротких замыканиях в статорной обмотке машины.

Второй вариант защиты рекомендован для применения на ответственных объектах и обеспечивает её правильную работу при:

— обрыве и неисправности токовых цепей;

— неисправности одного из трансформаторов тока.

Дифференциальная токовая защита с торможением (ДЗТ) является основной. Вместе с ней применяют дифференциальную токовую отсечку (ДТО), являющуюся вспомогательной по отношению к ДЗТ.

Существуют исполнения блоков серии БМРЗ-100 в которых предусмотрен только алгоритм ДТО (рис. 5), а алгоритм ДЗТ отсутствует.

Рис. 5 Алгоритм дифференциальной токовой отсечки в блоке БМРЗ

В блоке А1 такого алгоритма выявляются максимальные значения токов со стороны питания защищаемого объекта I в , а в блоке А2 – максимальные значения токов со стороны общей точки (нейтрали) защищаемого объекта I н .

Дифференциальный ток вычисляет блок А3 по формуле (9) [3] :

Блок А4 формирует выходной сигнал при выполнении условия (10):

Часть 2. Дифференциальные защиты электродвигателя. Расчет уставок для цифровых устройств релейной защиты.

В первой части данной работы [1] были рассмотрены примеры расчета уставок токовой отсечки. Во второй части приведем пример расчета уставок дифференциальных защит.

Согласно требованиям ПУЭ [2] электродвигатели мощностью 5МВт и более, имеющие выводы от начал и концов фазных обмоток, должны защищаться*1 от междуфазных замыканий с помощью дифференциальной токовой защиты.
Такой же защитой должны быть оборудованы электродвигатели мощностью менее 5 МВт, если коэффициент чувствительности ТО (см. [1]) меньше или равен 2.
Измерительный элемент D (рис. 1) определяет значение дифференциального тока Id, равного геометрической сумме токов трансформаторов тока ТА1 и ТА2.

Гондуров С.А., Михалев С.В., Пирогов М.Г., Захаров О.Г.
НТЦ «Механотроника», С-Петербург

Расчет уставок для цифровых устройств релейной защиты

Часть 2. Дифференциальные защиты электродвигателя

Рис. 1 Принцип действия дифференциальной защиты с двумя группами трансформаторов тока [3]

При КЗ внутри защищаемой зоны К1 (внутреннее КЗ) измеряемые токи I1 и I2 практически совпадают по фазе, поэтому дифференциальный ток Id существенно больше нуля и соизмерим с геометрической суммой этих токов (рис. 2, а).
При КЗ вне зоны К2 (внешнее КЗ) геометрическая сумма токов (дифференциальный ток Id) в идеальном случае (при отсутствии погрешностей трансформаторов тока) равна нулю (рис. 2, б).

Рис. 2 Векторные диаграммы токов при
внутреннем (а) и внешнем (б) КЗ [3]

Для обеспечения правильного срабатывания защиты как при внешних, так и при внутренних КЗ в цифровых устройствах используют
алгоритм (рис. 3), обеспечивающий торможение (загрубление уставки срабатывания Idуст) с увеличением сравниваемых токов.

Рис. 3 Структурная схема алгоритма торможения [3]

Использование такого алгоритма обеспечивает неселективное срабатывание *2 защиты при внешних КЗ и селективное срабатывание при внутренних КЗ, а в случае правильно выбранных уставок — несрабатывание при внешних КЗ.
Данный алгоритм формирует два сигнала:
— дифференциальный ток Id = ?I, абсолютное значение которого
равно Id = |?I|;
— тормозной ток Iторм, равный сумме абсолютных значений сравниваемых токов Iторм = ?|I|.
Сравнение тормозного и дифференциальных токов происходит в блоке сравнения БС. Алгоритм торможения, примененный в блоках БМРЗ, будет подробно рассмотрен в следующей статье.
Характеристики дифференциальных токовых защит приведены на рис. 4.

Рис. 4 Характеристики ДТО и ДЗТ

Дифференциальная защита электродвигателей может быть реализована в двух- или трехфазном исполнениях.
Двухфазную дифференциальную защиту допускается выполнять при совместном применении с ней одной из защит от:
— замыканий на землю;
— двойных замыканий на землю, использующей трансформатор тока нулевой последовательности и токовое реле.
Во всех остальных случаях дифференциальная защита должна выполняться с тремя трансформаторами тока.
В соответствии с требованиями ПУЭ для блоков электродвигатель — трансформатор (автотрансформатор) мощностью более 2 МВт должна предусматриваться дифференциальная отсечка в двухрелейном исполнении, отстроенная от бросков тока намагничивания трансформатора.
Такой же защитой должны быть оборудованы блоки
электродвигатель – трансформатор (автотрансформатор) мощностью менее 2 МВт, если коэффициент чувствительности ТО (см. [1]) меньше или равен 2 при междуфазном КЗ на выводах электродвигателя.
Для блоков электродвигатель – трансформатор (автотрансформатор) должна быть предусмотрена дифференциальная токовая защита в двухрелейном исполнении с промежуточными насыщающимися трансформаторами тока.
Аналогичной защитой должны быть оборудованы блоки электродвигатель – трансформатор (автотрансформатор) мощностью менее 2 МВт, если ТО (см. [1]) не удовлетворяют требованиям чувствительности.
Согласно [1] оценка чувствительности дифференциальных защит должна производиться при помощи коэффициента чувствительности, определяемого как отношение расчетного значения дифференциального тока при металлическом КЗ в пределах защищаемой зоны к значению дифференциального тока, при котором происходит срабатывание защиты.
Отметим, что при использовании цифровых устройств релейной защиты реализация двух- и трёхфазных исполнений дифференциальных защит не представляет трудностей, так как в этих устройствах предусмотрено необходимое количество цифровых реле максимального тока для каждой фазы.
Известны два варианта выполнения дифференциальной токовой защиты электродвигателей:
• с током срабатывания меньше номинального тока защищаемого электродвигателя.
• с током срабатывания больше номинального тока защищаемого электродвигателя.
Первый вариант защиты применяют на объектах с постоянным обслуживающим персоналом.
При его использовании следует учитывать возможность неправильного действия защиты электродвигателя при:
— обрыве или другой неисправности токовых цепей;
— неисправности одного из трансформаторов тока.
Тем не менее, данный вариант защиты обеспечивает минимизацию объема повреждений в электродвигателях при внутренних междуфазных коротких замыканиях в статорной обмотке машины.
Второй вариант защиты рекомендован для применения на ответственных объектах и обеспечивает её правильную работу при:
— обрыве и неисправности токовых цепей;
— неисправности одного из трансформаторов тока.
Дифференциальная токовая защита с торможением (ДЗТ) является основной. Вместе с ней применяют дифференциальную токовую отсечку (ДТО), являющуюся вспомогательной по отношению к ДЗТ.
Существуют исполнения блоков серии БМРЗ-100 в которых предусмотрен только алгоритм ДТО (рис. 5), а алгоритм ДЗТ отсутствует.
Учитывая, что применение в блоке только алгоритма ДТО без алгоритма ДЗТ не рекомендуется некоторыми специалистами, то о всех выпускаемых блоках серий БМРЗ и БМРЗ-100 предусмотрено применение обоих алгоритмов.

Рис. 5 Алгоритм дифференциальной токовой отсечки в блоке БМРЗ

В блоке А1 такого алгоритма выявляются максимальные значения токов со стороны питания защищаемого объекта Iв, а в блоке А2 – максимальные значения токов со стороны общей точки (нейтрали) защищаемого объекта Iн.
Дифференциальный ток вычисляет блок А3 по формуле (9) *3 :