Электроснабжение агломерационной фабрики металлургического комбината (стр. 9 из 13)
Продолжительность срабатывания защиты должна быть выбрана примерно на 30% больше продолжительности пуска или самозапуска двигателей, получающих питание от защищаемого трансформатора, если эти
процессы приводят к перегрузке трансформатора.
9.4 Защита линий 6кВ
Для кабельных линий и токопроводов предусматривается устройства релейной защиты от междуфазных замыканий, а также устройства сигнализации, действующее при однофазных замыканиях на землю. Защита от многофазных замыканий действует на отключение выключателей. Применяется максимальная токовая защита и отсечка.
9.5 Защита синхронных двигателей.
Для синхронных электродвигателей напряжением 6кВ предусматриваются защиты от многофазных замыканий на линейных выводах и на обмотке статора, однофазных замыканий на землю, токов перегрузки, потери питания и понижение напряжения, синхронного режима.
Защита от многофазных замыканий действует на автомат питания поля.
Для электродвигателей номинальной мощностью до 4000кВт применяется токовая двухрелейная отсечка без выдержки времени с реле, включенными на фазные токи.
Для двигателей номинальной мощностью 4000кВт и более применяется продольная дифзащита без выдержки времени. Для токов отсечек применяется реле типа РТ-40.
В дифференциальной токовой защите используется реле типа ДЗТ-11. Тормозная обмотка реле включается в плечо дифференциальной защиты со стороны нулевых выводов обмотки статора. Этим обеспечивается минимальное торможение при внутренних повреждениях двигателя.
Установка защиты двигателей от однофазных замыканий на землю считается обязательной при токе замыкания на землю 5А и более. Эта защита действует на отключение и включение АПП. Применяется токовая защита нулевой последовательности с реле типа РТЗ-51, с трансформаторами тока.
Защита от токов перегрузки устанавливается в том случае, когда возможны перегрузки по технологическим причинам. Защита выполняется на сигнал. Применяется МТЗ в однорелейном исполнении, с реле РТ-40.
На всех синхронных двигателях предусмотрена защита от асинхронного режима и она действует на схему, предусматривающую рассинхронизацию с автоматической разгрузкой механизма до такого уровня, при котором обеспечивается втягивание двигателя в синхронизм, отключение двигателя при неуспешной рассинхронизации.
В качестве защиты от потерь питания используется одно, двух или трехступенчатая защита минимального напряжения. Используется реле РН-50.
10. Оперативный ток на ППЭ
Системы оперативного тока - это совокупность источников питания, кабельных линий, шин питания переключающих устройств и других элементов оперативных цепей составляют систему оперативного тока.
К системам оперативного тока предъявляются требования высокой надежности при КЗ и других ненормальных режимах в цепях главного тока.
Применяются следующие системы оперативного тока на подстанциях:
постоянный оперативный ток - система питания оперативных цепей, в которой в качестве источников питания используются аккумуляторные батареи.
переменный оперативный ток - система питания оперативных цепей, в которых в качестве основных источников питания используются измерительные трансформаторы тока, защищаемых присоединений, измерительные трансформаторы напряжения, трансформаторы собственных нужд.
выпрямленный оперативный ток - система питания оперативных цепей переменным током, в которой переменный ток преобразуется в постоянный с помощью блоков питания и выпрямительных силовых устройств.
смешанная система оперативных токов - система питания оперативных цепей, при которой используются разные системы оперативного тока.
Для ППЭ агломерационной фабрики применяются системы с выпрямленным оперативным током. Так как согласно [2] такие системы должны применяться
на подстанциях 35-22/6-110кВ без выключателей на стороне высшего напряжения.
Система оперативного тока на подстанциях служит для питания:
цепей электромагнитов включения выключателей;
цепей управления, защиты, сигнализации, блокировки;
приборов измерения и контроля изоляции.
Система должна обеспечивать надежное питание при любых КЗ, как удаленных трехфазных и любых несимметричных, так и при близких трехфазных.
11. Самозапуск электродвигателей
Самозапуск заключается в том, что при восстановлении электроснабжения после его кратковременного нарушения электродвигатели автоматически восстанавливают свой нормальный режим работы. Отличительные особенности самозапуска по сравнению с обычным пуском:
Одновременно пускается группа электродвигателей;
В момент восстановления электроснабжения и начала самозапуска часть, или все электродвигатели вращаются с некоторой скоростью;
Самозапуск обычно происходит под нагрузкой.
При кратковременном нарушении электроснабжения самозапуск допустим как для самих механизмов, так и для электродвигателей.
Если невозможно обеспечить самозапуск двигателей, то в первую очередь необходимо обеспечить самозапуск для ответственных механизмов, отключение которых необходимо.
Расчет самозапуска синхронных двигателей:
В цехе №14 установлены 4х1600 СД. Из справочника выбираем двигатель СТД-1600 - 23УХП-4.
Таб.18.
| Рн,КВт. | Sн,КВА | Uн,кВ |  ,% |  |  |  |  | Jпот,  |
| 1600 | 1850 | 6 | 97 | 6,8 | 2,16 | 2,37 | 1,37 | 0,112 |
Cosφ=0.9; n=3000 об/мин.; электромеханическая постоянная времени механизма и двигателя определяется:
;где no - синхронное число оборотов в минуту.
Рн - номинальная мощность двигателя, кВт.
Выбор определяется по формуле:
где tн - время нарушения электроснабжения, с., mc - момент сопротивления механизма. Цех питается от трансформатора ППЭ. За базисную мощность принимаем мощность двигателя. Индуктивное сопротивление источника питания.
;Расчетная пусковая мощность, индуктивное сопротивление двигателя и напряжения при самозапуске в начале самозапуска К’=6.
кВа 
; 
При скольжении 0,1; К’=3
кВа; 
; 
Входной момент при глухом подключении:
, 
где? М=0,3 определено по номограмме на рис.2.217 [2]
Входной момент при глухом подключении недостаточен для обеспечения самозапуска.
Проверим достаточность момента при разрядном сопротивлении.
Критическое скольжение:
; 
Так как это условие выполняется, двигатель дойдет до критического скольжения.
Избыточный момент:
В начале самозапуска
При скольжении 0,05:
Время самозапуска
с.Дополнительный нагрев
.Из расчета следует, что самозапуск возможен как по условию необходимого избыточного момента, так и по условию допустимого дополнительного нагрева.
12. Молниезащита и заземление
Защита от прямых ударов молнии установок, зданий и сооружений независимо от их высоты должна быть выполнена отдельно стоящими тросовыми или стержневыми молниеотводами.
Открытые распределительные устройства (ОРУ) подстанций 20-500 кВ защищают от прямых ударов молнии стержневыми молниеотводами. Защиту ОРУ 110 кВ можно выполнить на конструкциях независимо от площади заземляющего контура подстанции. При этом от стоек конструкции ОРУ 110 кВ нужно обеспечить растекание тока не менее, чем в двух - трех направлениях и установить один - два вертикальных электрода длиной 3-5 метров на расстоянии не менее длины электрода. Для экономии металла молниеотводы необходимо установить на конструкциях (порталах, опорах линии, прожекторных мачтах и т.п.) и на закрытых распределительных устройствах (ЗРУ). Сами здания, имеющие железобетонные несущие конструкции кровли защищать молниеотводами не требуется.