Схемы защиты
Трудно точно определить схемы защиты, которые должны быть приняты для системы распределения электроэнергии, учитывая большое количество действительных альтернатив для каждой ситуации, но некоторые схемы будут представлены в качестве руководства для защиты различных элементов, составляющих энергосистему,
Схемы защиты генераторов и двигателей (фото: ABB)
Однако любая схема защиты должна иметь баланс между техническими и экономическими аспектами, чтобы, например, сложные устройства защиты не использовались для небольших машин или для менее важных элементов энергосистемы.
Хорошо, это список генераторов и двигателей, которые мы будем наблюдать здесь.
-
Схемы защиты генератора
- Малые генераторы
- Крупные генераторы
-
Схемы защиты двигателя
- Маломощные двигатели (менее 100 л.с.)
- Двигатели мощностью до 1 000 л.с.
- Двигатели более 1 000 л.с.
- Дополнительная защита для синхронных двигателей
- Защита для обмотки поля
1. Защита генератора
Защита генератора должна учитывать важность генератора и его технических характеристик, таких как мощность, напряжение и заземление, а также любые экономические соображения. Комплексная схема защиты может гарантировать, что генератор защищен от любых ошибок.
Однако маловероятно, что такая стоимость может быть оправдана для каждой генерирующей станции, особенно для малых единиц.
Поэтому необходимо определить схему защиты, достаточную для размера машины. Ниже приводятся две схемы защиты генераторов, основанные на предложениях производственных компаний.
Вернуться к схемам защиты ↑
1.1 Малые генераторы
Дизельный генератор Caterpillar 2.3 MVA. Выход 1915/1824. 3058 Hp (2281 кВт). KVA 60 hz / 690V / 1800 об / мин (фото кредит: aaronequipment.com)
Для небольших генераторов, как правило, до 5 МВА, считается необходимым:
- Защита от внутренних неисправностей;
- Резервная защита для внешних сбоев с использованием реле максимального тока с ограничением напряжения;
- Защита от обратного питания;
- Защита от замыканий на землю, использование реле максимальной токовой защиты;
- Защита от перегрузок с помощью тепловых реле.
Эта схема проиллюстрирована на рисунке 1 (для идентификации реле, см. Коды ANSI).
Рисунок 1 - Схема защиты генераторов до 5 МВА
Вернуться к схемам защиты ↑
Крупные генераторы
Паровая турбина с генератором 10MVA (фото: sar.biz)
Для больших генераторов, скажем, более 5 МВА, защита, показанная на рисунке 2, должна обычно включать:
- Дифференциальная защита для защиты внутренних неисправностей;
- Защита от замыканий на землю с использованием высокоомных реле;
- Резервная защита посредством дистанционной или максимальной токовой защиты с ограничением напряжения;
- Защита от обратного питания;
- Защита от отрицательной фазы;
- Защита от потери возбуждения;
- Защита от перегрузки с использованием тепловых реле.
Рисунок 2 - Схема защиты генераторов более 5 МВА
Вернуться к схемам защиты ↑
Защита генератора (VIDEO SESSION)
2. Защита двигателя
Количество защиты и ее тип, используемые для двигателя, представляют собой компромисс между такими факторами, как важность двигателя, потенциальная опасность, тип обязанности и требования координации защиты от стоимости схемы защиты.
Представленные схемы защиты представляют собой обычную практику и международные рекомендации по защите моторов разных держав и делятся на 4 категории:
- Защита двигателей низкой мощности (менее 100 л.с.);
- Защита двигателей до 1 000 л.с.;
- Защита двигателей более 1 000 л.с.;
- Дополнительная защита для синхронных двигателей.
В схемах защиты пусковое оборудование соответствующих двигателей не было представлено.
Вернуться к схемам защиты ↑
2.1 Защита двигателей малой мощности
Низкомощные двигатели обычно защищены предохранителями, связанными с тепловыми реле перегрузки, включающими биметаллические элементы (рис. 3) - предохранители, защищающие от коротких замыканий.
Рисунок 3 - Схема защиты плавких предохранителей для двигателей с малой мощностью
Или низковольтные выключатели плюс тепловые реле перегрузки (рис. 4), когда прерыватель должен иметь магнитный элемент для мгновенного отключения в условиях короткого замыкания.
Рисунок 4 - Схема защиты низковольтного выключателя для двигателя с малой мощностью
Вернуться к схемам защиты ↑
2.2 Защита двигателей до 1 000 л.с
Механизмы защиты должны включать тепловую защиту от перегрузок и коротких замыканий (49/50), защиту для заблокированного ротора (51) и защиту от замыканий на землю (50G), как показано на рисунке 5 ниже.
Рисунок 5 - Схема защиты двигателей мощностью до 1 000 л.с.
Вернуться к схемам защиты ↑
2.3 Защита двигателей более 1 000 л.с
Схема защиты, показанная на рисунке 6, включает в себя защиту от несбалансированности (46), тепловую защиту от перегрузок (49), защиту для ситуации с заблокированным ротором (51), дифференциальную защиту для внутренних неисправностей (87), резерв для коротких замыканий (50) и защиты от замыканий на землю (50G).
Рисунок 6 - Схема защиты двигателей более 1 000 л.с.
Вернуться к схемам защиты ↑
2.4 Дополнительная защита для синхронных двигателей более 1 000 л.с
В дополнение к защитным устройствам, показанным на рисунках 4 и 5, большой синхронный двигатель требует защиты для обмотки поля, а также реле с низким коэффициентом мощности (55) и защиты от пониженного напряжения (27) и реле высокой / низкой частоты (81) для предотвращения работы двигателей в условиях низкой частоты.
Принципиальная схема защиты синхронных двигателей более 1 000 л.с. приведена на рисунке 7.
Рисунок 7 - Схема защиты для синхронных двигателей более 1 000 л.с.
Вернуться к схемам защиты ↑
2.5 Защита для обмотки возбуждения
Для этого потребуется реле защиты от замыканий на землю (64) и полевое реле (40) для устранения потери тока возбуждения.
Вернуться к схемам защиты ↑
Защита двигателей (VIDEO SESSIONS)
Ссылка // Защита сетей распределения электроэнергии Хуаном М. Герсом и Эдвардом Дж. Холмсом (Купить мягкую обложку из Амазонки)