Блочная многофункциональная защита двигателей собственных нужд электростанций

• Автор: Шарипов, Ильдар Курбангалиевич
• Шифр специальности: 05.14.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Ставрополь
• Количество страниц: 220 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ПОВЫШЕНИЯ

ЗАЩИТОСПОСОБНОСТИ УСТРОЙСТВ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Анализ повреждаемости электродвигателей собственных нужд

электростанций и промышленных предприятий

1.2. Классификация и характеристика рабочих, анормальных и

аварийных режимов работы трехфазных асинхронных двигателей

1.3. Анализ существующих средств защиты электродвигателей

1.3.1. Классификация устройств защиты трехфазных асинхронных

электродвигателей
1.3.2. Функциональные и конструктивные особенности различных
типов защит
Выводы
2. РАЗРАБОТКА ТЕХНИЧЕСКИХ ТРЕБОВАНИЙ И АЛГОРИТМА
ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ БЛОЧНОЙ ЗАЩИТЫ ТРЕХФАЗНЫХ АД
2.1. Основные задачи и технические требования к релейной защите
электродвигателей собственных нужд электростанций
2.2. Требования к исполнительному органу защиты
2.3. Блок температурной защиты
2.4. Общие требования к измерительным органам защит
электродвигателей
2.5. Характеристики блока защиты от перегрузки
2.5.1. Требования к токовому органу защиты электродвигателей
2.5.2. Требования к датчикам трансформаторам тока
2.5.3. Требования к устройству выдержки времени
2.6. Характеристики органа защиты от несимметрии питающего
напряжения
2.7. Блочная многофункциональная защита
2.7.1. Алгоритм функционирования .
2.7.2. Конструкция и установка
Выводы
3. РАЗРАБОТКА СХЕМОТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ БЛОЧНОЙ ЗАЩИТЫ
3.1. Структура блочной защиты электродвигателей
3.2. Температурный орган блочной защиты
3.3. Орган защиты от перегрузки и коротких замыканий
3.4. Орган защиты от обрыва фаз
Выводы
4. МОДЕЛИРОВАНИЕ ДАТЧИКОВ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ
БЛОКОВ БЛОЧНОЙ ЗАЩИТЫ АД
4.1. Описание программы для моделирования
4.1.1 Обоснование возможности расчета с применением
вычислительной техники
4.1.2. Задание на моделирование
4.2 Моделирование тиристорного ключа
4.3 Моделирование органа защиты от перегрузки блочной
многофункциональной защиты электродвигателей
4.3.1. Параметры датчика тока
4.3.2. Параметры пассивного индукционного преобразователя
4.3.3. Параметры реле выдержки времени
4.4. Оценка параметров и моделирование элементов датчика 3 несимметрии
Выводы
5. ХАРАКТЕРИСТИКИ И ПАРАМЕТРЫ БЛОЧНОЙ
МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ
5.1. Оценка чувствительности и параметров срабатывания
5.1.1. Тиристорный ключ и орган температурной защиты
5.1.2. Блок защиты от перегрузки
5.1.3. Орган защиты от обрыва фаз
5.2. Характеристики быстродействия, помехоустойчивость
5.2.1. Тиристорный ключ и блок температурной защиты
5.2.2. Орган защиты от перегрузки
5.2.3. Орган контроля несимметрии питающего напряжения
5.3. Степень отстроенности селективность и резервируемость и 3 сервисные функции
5.4. Диагностика состояния релейной защиты
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Всю совокупность возможных режимов электродвигателей можно подразделить на рабочие, анормальные и аварийные. Рабочими режимами являются такие, при которых срок службы двигателей равен или превышает номинальный, установленный ГОСТом или ТУ, или гарантируемый заводом-иЗготовителем. Так, двигатели серии 4А должны иметь средний срок службы до первого капитального ремонта 8 лет при наработке 0 ч; средний срок службы (расчетный) - не менее лет при наработке 0 ч; вероятность безотказной работы - не менее 0,9 за 0 ч; наработку подшипников (расчетную) - не менее 0 ч; допустимый срок сохранности до ввода в эксплуатацию - 3 года /, /. Следует отметить, что специфические исполнения двигателей могут иметь другие показатели. Анормальными являются режимы, в которых условия (иначе - параметры работы АД) отличаются от перечисленных в п. Такие режимы снижают срок службы двигателя и требуют принятия решения о целесообразности их продолжения либо обслуживающим персоналом, либо автоматическими средствами защиты (они же могут выдавать сигналы обслуживающему персоналу). Аварийными являются режимы, недопустимые для электродвигателей из-за опасности выхода их из строя в данных режимах. Помимо укрупненного деления режимов на рабочие, анормальные, аварийные, целесообразна их детализированная классификация по причинам возникновения и по характерным параметрам. Рабочие режимы следует подразделить на: наїрузочньїй установившийся; установившийся режим холостого хода; пусковой режим; режим выбега; режим самозапуска; режим торможения //. Характеристика параметров асинхронных двигателей в перечисленных режимах приведена в таблице 1. Параметры анормальных и аварийных режимов приведены в таблице 1. Таблица 1. IS 1хх < 1н * П1. Л) 0 < Is < 1н * *(0,2. Составляющие: - Гц снижается от (З. Апериодические; - Св. О t S о о ts < taon о о ts < tuon . Мэ Мтр < Мэ < < Мн 0 < к < 1 Мэ ¦ Мтр к = 0 Этап 1-: знакопеременный с постоянной составляющей. Этап 2: по механической характеристике. Возможна зна- коперемен- ность; изменение по механической характеристике. Р2 < Р2н 0<р< 1 0 Нарастает от нуля до макс. Р2=М*со Электромагнитная Р2 ¦ 0. Кинетическая снижается Нарастает от нуля до макс. S п S>SH п <п„ 0 < S < S„ пи > п > п, Снижается от 1 до Экр, далее от 5кр до Бравом. Повыш. Э < Эк до 1 Снижается от значения, меньшего 1, до Бкр; далее от Skp до Spa6o4. КПД Различен. Для серии 4А макс. Низкий Нарастает от 0 до экстрем. УР|)>'ст. I < 1гн * *(1. О,) 0 < 1г < 1гн Составляющие: Гц снижается, особенно при $<8кр; апериодические: снижаются; св. Составляющие: Гц снижается, особенно при S0, бином (0,. Uhom Может оставаться рабочим или понижаться ин+/-5% по ТУ: до +/-% (0,. З (. НОМ 1фэ< I, но опрокидывание при 1ф5> 2. I=Іпуск = “ (3. Повышается, чаще несимметрично Повышен до 3. I=Іпуск = (3. Мэ может: М^. S s>sH 0<8<3НОМ 1. Г Уменьшается до нуля Увеличен Увеличен 1. Понижен при n “ const 2. Примечание: Иф - фазное напряжение статора, 1,^ - ток фазы статора, ts - температура обмотки статора, Мэ - электромагнитный момент, развиваемый машиной, Р2 - мощность на валу, s - скольжение, КПД - коэффициент полезного действия, cos ф - коэффициент мощности, 1Г - ток ротора, к=Мт/Р„ом - коэффициент загрузки машины по моменту, Р=р2/Рном - коэффициент загрузки машины по мощности на валу. Таблица 1. U2 >2% (0,. I(j)S 1фБ 1НОМ при к<1 Повышен при к=1 1=1 пуск наибол. Иногда (3-9) Ином При Р2>0,6 Рном 1ф? При Р2<0,6 Рном 1ф$<1ном Повышен при Р2=сопз1 и малых 1хх. Понижен при Р2~пА2 и больш. При и<% и малых 1хх понижен. Uon при к<1 ts»Uon 1. ЩОП 2. Р2 const или понижена 0 1. Р2=Рном 2. Р2«Рном 3. COS#? Пример: A: const; В: пониж; С: пониж. Примечание: иф - фазное напряжение статора, Гфэ - ток фазы статора, ts - температура обмотки статора, Мэ - электромагнитный момент, развиваемый машиной, Р2 - мощность на валу, s - скольжение, КПД - коэффициент полезного действия, cos^ - коэффициент мощности, 1г - ток ротора, к^Мт/Рном - коэффициент захрузки машины но моменту, Ь=Р2/Рном - коэффициент загрузки машины по мощности на валу.