Самозапуск електродвигунів 380 в

Розділ: Релейний захист і автоматика

Під явищем самозапуска електродвигунів розуміється наступне: при к.з. на лінії вона відключається релейним захистом і електродвигуни, що живляться від неї зупиняються. Потім лінія знову включається в роботу і зупинилися електродвигуни одночасно починають розгортатися. За рахунок цього різко зростає струм по лінії, що може викликати повторне, неправильне відключенні лінії захистом. Таке явище в сучасних мережах при масовому застосуванні АПВ та АВР слід враховувати при розрахунку уставок релейного захисту.

Струм самозапуска електродвигунів визначається за виразом:

де:
U - розрахункове лінійна напруга, В;
Σх - сумарне пусковий індуктивний опір електродвигуна і живильних ліній і трансформаторів. Опір енергосистеми зазвичай можна не враховувати. Активні опору для спрощення розрахунків також не враховуються.

Опір електродвигуна під час пуску визначається за виразом:

де:
Uном. - номінальна напруга електродвигуна, В;
Iном. - номінальний струм, А;
Iп = k * Iном. - пусковий струм, А;
k - кратність пускового струму до номінального при номінальній напрузі.

Всі ці дані містяться на щитку електродвигуна, в каталогах та інших довідкових матеріалах.

Приклад визначення струму самозапуску електродвигунів при АПВ

Потрібно визначити струм самозапуска електродвигунів при АПВ живлячої лінії. Від трансформатора 6 / 0,4 кВ потужністю 400 кВА, Uк% = 4,5% харчуються наступні електродвигуни серії А, 1000 об / хв:

Номінальний струм, А

Час АПВ в розподільних мережах за умовою готовності приводу вимикача лінії до дії і для підвищення успішності АПВ зазвичай приймається не менш 1-1,5 с. За цей час пускачі електродвигунів 22 кВт відпадуть, і в процесі самозапуску ці електродвигуни не беруть участь.

Електродвигуни 40 і 75 кВт відповідно до рекомендацій [Л2] мають магнітні пускачі, реконструйовані для забезпечення самозапуску. Електродвигуни 10 кВт відповідно до [Л1] пускаються звичайними рубильниками; персонал підприємства за час АПВ відключити ці електродвигуни не встигає.

Таким чином, в процесі самозапуску беруть участь електродвигуни потужністю 10, 40 і 75 кВт.

Користуватися виразом (2), визначати опір кожного електродвигуна окремо і потім визначати опір паралельно включених електродвигунів в даному випадку незручно через громіздких обчислень. Тому вираз (1) приводиться до більш зручного виду:

де:
ΣIном. * K - сума пускових струмів всіх електродвигунів, що беруть участь в процесі самозапуску.
хт = 0,018 Ом - індуктивний опір трансформатора, прийнято по ГОСТ 12022-76.

Підставами в формулу (3) числові значення, отримаємо:

Що в 4,35 рази більше номінального струму 580 А трансформатора 400 кВА.

Дійсний струм самозапуска буде менше, тому що не були враховані опору мережі 0,4 кВ та мережі живлення 6 кВ.

Якщо врахувати опір мережі 6 кВ і прийняти його рівним 5 Ом, то струм самозапуска буде дорівнює:

Порівняно невелике зменшення струму самозапуску викликано тим, що навіть досить великий опір мережі 6 кВ 5 Ом, перелічене на напругу 0,4 кВ, так само всього 0,022 Ом. У порівнянні з опором трансформатора і електродвигунів (0,018 + 0,063 = 0,081 Ом) ця величина незначна. У той же час цей приклад показує, що в розподільних мережах, виконаних повітряними лініями з досить великим опором, завжди слід перевіряти вплив цієї мережі на ток самозапуска, так як він визначає струм спрацьовування захисту і її чутливість.

У кабельних мережах великих міст або промислових підприємств індуктивний опір кабелів 6-10 кВ дуже мало і звичайно може не враховуватися. Токи к.з. в таких мережах зазвичай достатні для забезпечення чутливості захисту.

Напруга на шинах 0,4 кВ визначається за виразом:

Uш = √3 * ХСЗ * Iсз = 1,73 * 0,063 * 2530 = 275 В або 275/400 = 0,69 номінального

Така напруга зазвичай досить для забезпечення самозапуску самих двигунів, але може виявитися недостатнім для спрацьовування магнітних пускачів електродвигунів (в даному прикладі електродвигунів потужністю 40 і 75 кВт). Хоча схема цих пускачів і забезпечує подачу на них напруги при самозапуску, але значення його мало, так як напруга спрацьовування пускачів становить близько 0,7-08 номінального, або (0,7-0,8) * 380 = 265 - 305 В, а напруга на них буде менше напруги на шинах 400 в через втрату напруги в мережі 400 В.

В даному прикладі і подібних слід звернути увагу на значення номінальних напружень: для електродвигунів і пускачів воно дорівнює 380 В, для трансформаторів - 400 В.