Что такое коэффициент самозапуска двигателей

7.5. Расчет токов и коэффициентов самозапуска для различных типов нагрузки

Значения тока и коэффициента самозапуска необходимы для выбора уставок максимальной токовой защиты. Допустим, рассчитывается МТЗ реактированной кабельной линии (рис. 12), питающей обобщенную на­грузку, т.е. нагрузку, более 50 % которой составляют двигатели с напряже­нием 0,4 кВ, и с небольшой (менее 5 %) долей двигателей 3-10 кВ. Исход­ными для расчета являются следующие данные: напряжение в шинах ЦП-1-10 кВ; сопротивление системы X_c=0,145 Ом; тип и сопротивление реактора X_р=0,58 Ом; тип и длина кабеля; относительное сопротивление обобщенной нагрузки X%_нaгр=0,35 Ом. Относительное сопротивление обобщенной нагрузкиX%_нагр соответствует рабочей максимальной мощ­ности и среднему напряжению. Она учитывает сопротивление понижаю­щих трансформаторов 10/0,4 кВ, кабелей 10 кВ и 0,4 кВ, затормозившихся двигателей и прочей нагрузки с напряжением питания 0,4 кВ. Возможность использования значения Х%_нагр=0,35 подтверждается многочислен­ными экспериментами [6].

Для определения обобщённой нагрузки в режиме самозапуска в именованных единицах считаем, что мощность нагрузки равна максимальной рабочей мощности ка­бельнойлинии, а I_раб.mах =I_дл.доп(поскольку

в данном примере кабель является более«слабым» элементом, чем реактор). Тогда

где I_дл.доп =260 А для кабеля АСБ-Зх120. Ток самозапуска определяется как ток трехфазногок.з. за эквивалентным сопротивлением

Рис. 12. Схема кабельной линии

(активное сопротивление кабеля невелико и поэтому не учитывается):

.

Коэффициент самозапуска определим по формуле

.

В этом расчете обязательно определяется минимальное остаточное (начальное) напряжение на шинах приемной подстанции РТП-1 в начале самозапуска:

Полученное в расчете значение U_мин позволяет оценить возможность успешного самозапуска, поскольку допустимые значения U_MИHнаходятся в пределах от 55 до 70 %U_номв зависимости от характера нагрузки. Кроме того, значение U_мин необходимо для расчета уставок пусковых органов минимального напряжения максимальных токовых защит, главным обра­зом трансформаторов. Необходимо отметить, что при не полностью затор­мозившихся электродвигателях (при быстром восстановлении питания) фактическое остаточное напряжение оказывается выше, чем рассчитанное данным приближенным методом, но ошибка обычно невелика и создает расчётный запас при выборе уставок.

Для высоковольтных электродвигателей (3; 6; 10 кВ) пусковые со­противления определяются индивидуально, поскольку кратности пусковых токов двигателей измеряются в очень широких пределах (от 5 до 10 и ино­гда более 10). Сопротивление полностью остановившегося электродвига­теля вычисляется по формуле

(2)

где U_НОМ.ДВ, I(low(ном.дв) — номинальное напряжение и ток двигателя; к(low(п) — крат­ность пускового тока двигателя (при проектировании берется по каталогу, в условиях эксплуатации определяется опытным путём).

Эквивалентное (суммарное) сопротивление нескольких остановив­шихся двигателей

(3)

. (4)

Если наряду с электродвигателями подключена бытовая или другая нагрузка, имеющая почти неизменное сопротивление, то она учитывается впоследнем выражении с коэффициентом к_п≈1,2. Если, кроме того, имеется промышленная нагрузка, включённая через трансформаторы 6/0,4 или 10/0,4 кВ, то она представляется пусковым сопротивлением обобщённой нагрузки X%_нагр=0,35, отнесённым к мощности этих трансформаторов (к_п≈1,2). Все пусковые сопротивления при расчете считаются параллельно включенными.

Определим ток самозапуска для схемы из предыдущего примера (рис. 11) при условии, что к шинам РТП-1 дополнительно подключены два одинаковых асинхронных электродвигателя. Параметры электродвигате­лей:Р_ном= 60 кВт; U_HOM=10 кВ; I_НОМ=40 А; к_п=6.

Сначала по выражениям (2) и (3) вычислим суммарное пусковое со­противление двух электродвигателей 6 кВ:

Определим пусковое сопротивление остальной нагрузки промышлен­ного типа. Максимальный рабочий ток кабельной линии I_раб.max принима­ется равным длительно допустимому току кабеля I_ДЛ.ДОП=260 А. Макси­мальный рабочий ток нагрузки определяется как

Сопротивление обобщенной нагрузки при самозапуске

=11,8 Ом

Вычислим эквивалентное сопротивление двигателей 10 кВ и ос­тальной нагрузки (промышленного типа) при самозапуске

Таким образом, ток самозапуска

Коэффициент самозапуска K_СЗП=890/260 = 3,42.

Минимальное остаточное напряжение в начале самозапуска на ши­нах 10 кВ РТП-1 (на зажимах электродвигателей)

следовательно, самозапуск обеспечивается.

Теперь определим ток и коэффициент самозапуска смешанной на­грузки для расчетной схемы на рис. 13 при срабатывании защиты АК-2 и

переключении питания устройством АВР. В учебных целях нагрузка всех четырех секций (I- IV) принята одинаковой. Двигательная нагрузка 10 кВ (ДН) состоит из двух асинхронных двигателей с параметрамиР_ном= 800 кВт, I_ном= 55 А, к_п=6,5 и одного асинхронного двигателя с параметрами. Р_ном= 500 кВт,I_ном=35 А, к_п= 5,6. Обобщенная нагрузка (ОбН) четырех трансформаторов 10/0,4 кВ суммарной мощностью 4 630=2520 кВ∙А имеет I_ном=140 А, отнесенный к напряжению 10 кВ, к_п=1/0,35≈2,9. Бытовая нагрузка (БН) двух трансформаторов суммарной мощностью 2∙100=200 кВ А имеет I_ном= 11 А. Суммарная максимальная нагрузка _сум≈360 А (50 % I_ном одного луча реактора, учитывая, что реакторы находятся в неявном резер­ве, а перегрузка реакторов не допускается).

Определим суммарный ток нагрузки II секции в режиме самозапуска по формуле (4):

Эквивалентное (суммарное) сопротивление нагрузки II секции в ре­жиме самозапуска по формуле (3):.

Сопротивления сдвоенного реактора типа РБАС-10-2 х 1000-8 % оп­ределяются в соответствии с выражениями, приведенными на расчетной схеме (рис. 13):

Рис. 13. Расчетная схема: а- электрической сети; б- реактора

Из этих выражений видно, что при самозапуске одной секции и про­хождении тока самозапуска по одному лучу сдвоенный реактор имеет та­кое же сопротивление, как одиночный реактор с такими же параметрами (8 %, 600 А):

Однако при прохождении токов самозапуска одновременно по двум лучам сопротивление сдвоенного реактора уменьшается в несколько раз. Как видно из выражений на рис. 13,

X«_р=X₁+Х_2(з)/2 = 0,27Х_р= 0,208 Ом. Ток самозапуска нагрузки II секции (без учета нагрузки работающих секций III и IV) определяется по формуле

Определим коэффициент самозапускаК_сзп= 1180/360=3,28, где

I_раб.mах≈З60А по условию примера. Минимальное остаточное напряжение на II секции вначале самозапуска

.

Определим I_с.з максимальной токовой защиты на АК-3 (аналогично на АК-1, АК-2 и АК-4, так как нагрузка секций принята одинаковой). В со­ответствии с выражением

вычислим I_с.з3≥1,2∙3,28∙360/0,8 = 1771 А

Для уточнения значения тока срабатывания защиты 3 рассчитывает­ся суммарный ток самозапуска через защиту 3 в момент подключения к секции III полностью заторможенной нагрузки секции II (в результате ра­боты АВР). В этом расчете сопротивление нагрузки секции III, не терявшей питания, уменьшается в 2,5 раза [6]:

Эквивалентное сопротивление нагрузок II и III секций, включенных

параллельно: X_э=4,56∙6,74/(4,56+6,74)=2,72 Ом.

Суммарный ток самозапуска

Ток срабатывания защиты 3 вычисляем по формуле

Окончательно выбираем I_с.з3=2540 А.

Рассмотренные методы приближенного расчета токов при самоза­пуске электродвигателей с напряжением выше 1000 В и обобщенной на­грузке широко используются для выбора токов срабатывания максималь­ных токовых защит питающих элементов.

7.6. Расчет параметров элементов защиты трансформатора 10/0,4 кВ

Исходными являются следующие данные: расчетная схема участ­ка электрической сети (рис. 14); ток к.з. на шинах 10 кВ — 19000 А; тип защищаемого трансформатора ТМ-1, его номинальная мощность S_Т.ном=1000кВ∙А; относительное зна­чение напряжения к.з. — U% = 5,5 %, значения уставок МТЗ АК-2. Защита трансформатора АК-1 — трехступенча­тая и включает в себя МТЗ с зависимой характеристикой времени, токовую от­сечку без выдержки времени и специ­альную токовую защиту нулевой по­следовательности. Оперативный ток переменный, схема с дешунтированием

Источник

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Коэффициент — самозапуск

Коэффициент самозапуска kC3 учитывает увеличение тока нагрузки при самозапуске двигателей. [1]

Коэффициент самозапуска ks — коэффициент, учить вающий пусковой бросок тока двигателей, оставленных в режиме самозапуска. Учитывается только при выполнении защиты без выдержки времени и с малыми выдержками времени. [2]

& сзп — коэффициент самозапуска электродвигателей второй секции, подключаемых к линии Л1, определяется расчетом. [3]

Рассчитываются ток и коэффициент самозапуска нагрузки . Мощность обобщенной нагрузки принимается равной номинальной мощности трансформатора. Система учитывается в максимальном режиме. [5]

А сз 2 — н3 — коэффициент самозапуска , учитывает увеличение тока нагрузки при самозапуске электродвигателей ( см. гл. [7]

Рассмотренный метод приближенного определения тока и коэффициента самозапуска широко используется в практике эксплуатации и проектирования релейной защиты. [8]

При выборе тока срабатывания не менее важно правильно учесть коэффициент самозапуска . [9]

При выборе тока срабатывания не менее важно правильно учесть коэффициент самозапуска электродвигателей . [10]

Азп / рабтах / в ( условие обеспечения возврата защиты после отключения внешнего КЗ), где ктс 1 2; ксзп — коэффициент самозапуска , учитывающий увеличение тока нагрузки при самозапуске двигателей ( определяется расчетом или при наличии соответствующих рекомендаций — на их основе); кв 0 9 — коэффициент возврата органа тока; / g max — максимальный рабочий ток стороны НН. [11]

В ряде случаев при определении тока срабатывания пусковых токовых реле максимальной токовой защиты по формуле (6.13) отстройка от максимального тока нагрузки с учетом коэффициента самозапуска приводит к такому загрублению защиты, при котором не обеспечивается необходимая чувствительность. В этих случаях для повышения чувствительности защиты применяется блокировка минимального напряжения. [13]

В ряде случаев п ( ри определении тока срабатывания пусковых токовых реле максимальной токовой защиты по формуле ( 7 — 13) отстройка от максимального тока нагрузки с учетом коэффициента самозапуска приводит к такому загрублению защиты, при котором не обеспечивается необходимая чувствительность. В этих случаях, для повышения чувствительности применяется блокировка минимального напряжения. [14]

Ток срабатывания пусковых токовых реле при нали-чии блокировки минимального напряжения выбирается из тех же соображений, что и без блокировки ( см. § 7 — 6), но по нормальному току нагрузки или номинальному току защищаемого оборудования и без учета коэффициента самозапуска . [15]

Источник

Объявления

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

Учет самозапуска двигателей при расчете МТЗ 10 кВ

Советы бывалого релейщика → Учимся делать расчёты → Учет самозапуска двигателей при расчете МТЗ 10 кВ

Чтобы отправить ответ, вы должны войти или зарегистрироваться

Сообщений 15

1 Тема от Anton_nn 2015-05-18 10:30:07

• Anton_nn
• Пользователь
• Неактивен

• Зарегистрирован: 2015-04-21
• Сообщений: 17
• Репутация : [ 0 | 0 ]

Тема: Учет самозапуска двигателей при расчете МТЗ 10 кВ

Доброго времени суток, коллеги!
Возник вот такой вопрос.
Необходимо ли учитывать самозапуск двигателей 0,4 кВ при расчете МТЗ отходящих линий (ГПП 110/10 кВ) к КТП10/0,4 кВ?

2 Ответ от Ахметов Павел МТ 2015-05-18 15:12:53

• 
• Ахметов Павел МТ
• Молодой релейщик
• Неактивен

• Откуда: РОССИЯ, Новосибирск
• Зарегистрирован: 2013-10-25
• Сообщений: 235
• Репутация : [ 0 | 0 ]

Re: Учет самозапуска двигателей при расчете МТЗ 10 кВ

Необходимо, почитайте Шабада, скачать здесь http://www.—удалено автоцензором—/file/499023/
Там на странице 75 говорится об этом, Ксзп принимается в районе 1,2-1,3 (там же в примере берется 1,25)

3 Ответ от Anton_nn 2015-05-19 14:01:55 (2015-05-19 14:06:57 отредактировано Anton_nn)

• Anton_nn
• Пользователь
• Неактивен

• Зарегистрирован: 2015-04-21
• Сообщений: 17
• Репутация : [ 0 | 0 ]

Re: Учет самозапуска двигателей при расчете МТЗ 10 кВ

Читал. Проблема в том, что у меня заводская ГПП-110/10, питающая цеховые КТП-10/0,4 кВ с большим количеством двигателей 0,4 кВ (порядка 70% от нагрузки). Можно ли здесь брать такой коэффициент самозапуска?

4 Ответ от Волшебник 2015-05-19 15:04:27

• 
• Волшебник
• Пользователь
• Неактивен

• Зарегистрирован: 2014-06-05
• Сообщений: 840

Re: Учет самозапуска двигателей при расчете МТЗ 10 кВ

Большое количество двигателей 0,4 кВ (более 50% от все нагрузки) — это концентрированная двигательная нагрузка

Подробный расчет такой нагрузки можно найти у Шабада.

Ксзп в пределе может быть равен 2,9 (Х=0,35 о.е.). По факту меньше. Из практики расчетов — в районе 2,2-2,3

Ксзп = 1,2-1,3 принимается для нагрузки бытового характера

5 Ответ от retriever 2015-05-19 15:10:17 (2015-05-19 15:11:52 отредактировано retriever)

• retriever
• Пользователь
• Неактивен

• Зарегистрирован: 2012-11-26
• Сообщений: 2,247
• Репутация : [ 8 | 0 ]

Re: Учет самозапуска двигателей при расчете МТЗ 10 кВ

В одной из книг Шабад рекомендует вроде Ксзап=4 для обобщенной промышленной нагрузки.
Есть еще рекомендации брать нагрузку, как обобщенную, Z*=0.35, тогда Ксзап=1/0,35=2,86.
Но тогда лучше, наверное, все же прикинуть его расчетно, с учетом сопротивления трансформаторов КТП 10/0,4 кВ. Возможно, он упадет значительно, если трансформатор маломощный.
Т.е. принимаете Ес=10,5 кВ, Zc=Zтр.гпп+Zтр.ктп, Zнагр=10,5/(3^0,5*1,4*Iном.тр*Ксзап), и считаете Ec/(3^0,5*(Zс+Zнагр))

Присоединяйтесь. Мы в социальных сетях и на Ютуб.

6 Ответ от stoyan 2015-05-19 21:03:54

• stoyan
• Пользователь
• Неактивен

• Зарегистрирован: 2011-05-04
• Сообщений: 1,387

Re: Учет самозапуска двигателей при расчете МТЗ 10 кВ

Ксзап=4 для обобщенной промышленной нагрузки

Так много просто невозможно.

Это по существу коэффициент пуска, а Ксзп всегда ниже. Надо рассчитывать.

7 Ответ от retriever 2015-05-20 09:27:15

• retriever
• Пользователь
• Неактивен

• Зарегистрирован: 2012-11-26
• Сообщений: 2,247
• Репутация : [ 8 | 0 ]

Re: Учет самозапуска двигателей при расчете МТЗ 10 кВ

Ну это не я придумал))
Шабад, Расчеты релейной защиты и автоматики распределительных сетей, 1976, стр. 95.
Согласен, что Ксзп=4 — многовато, и даже Ксзп=3 много, я и предлагаю использовать такие цифры только для расчета сопротивления собственно нагрузки, а реальный пусковой ток считать с учетом сопротивления системы (и Ксзап будет меньше).

8 Ответ от stoyan 2015-05-21 14:01:38

• stoyan
• Пользователь
• Неактивен

• Зарегистрирован: 2011-05-04
• Сообщений: 1,387

Re: Учет самозапуска двигателей при расчете МТЗ 10 кВ

при расчете МТЗ отходящих линий (ГПП 110/10 кВ) к КТП10/0,4 кВ?

Я исходил из этого — двигательная нагрузка на 0,4кВ. Что и означает Ксз не может бить больше 3.

9 Ответ от Ахметов Павел МТ 2015-05-22 10:50:25

• 
• Ахметов Павел МТ
• Молодой релейщик
• Неактивен

• Откуда: РОССИЯ, Новосибирск
• Зарегистрирован: 2013-10-25
• Сообщений: 235
• Репутация : [ 0 | 0 ]

Re: Учет самозапуска двигателей при расчете МТЗ 10 кВ

Очень хорошо расписан расчет токов самозапуска в «Релейная защита в задачах с решениями и примерами» Авербух А.М. — на странице 172, это я к тому чтобы понимать откуда коэффицент самозупаска берется и что это такое и какой примерно величины он должен быть 🙂

10 Ответ от CLON 2015-05-26 10:22:04

• 
• CLON
• Модератор
• Неактивен

• Зарегистрирован: 2011-01-11
• Сообщений: 699
• Репутация : [ 0 | 0 ]

Re: Учет самозапуска двигателей при расчете МТЗ 10 кВ

Тут возник такой вопрос.
Часть двигателей на шинах 6 кВ станции подключены через устройства плавного пуска с частотными преобразователями.
При этом 50% двигателей 4 МВА (Кпуск = 6.0), без частотников и 5 МВА через частотники (Кпуск=3.0).

Вопрос: участвуют ли двигатели подключенный через частотники в самозапуске? Нужно ли их учитывать в Ксзп?

11 Ответ от stoyan 2015-05-26 10:38:21

• stoyan
• Пользователь
• Неактивен

• Зарегистрирован: 2011-05-04
• Сообщений: 1,387

Re: Учет самозапуска двигателей при расчете МТЗ 10 кВ

Здесь возникают вопроси:
Возможен ли режим когда двигатели пускаются прямо (например при неисправности плавного пускателя)? если надо надо рассчитывать.
Это устройства плавного пуска или частотные преобразователи? Если у-ва плавного пуска, после восстановления питания они начинают подавать к двигателю плавно начиная примерно с 30% ном. напряжения (надо смотреть уставку). В этом случае надо рассчитать пусковой ток при напряжении пуска (обычно 30-40% номинального).

12 Ответ от CLON 2015-05-26 10:58:14

• 
• CLON
• Модератор
• Неактивен

• Зарегистрирован: 2011-01-11
• Сообщений: 699
• Репутация : [ 0 | 0 ]

Re: Учет самозапуска двигателей при расчете МТЗ 10 кВ

Это устройства плавного пуска или частотные преобразователи?

Это частотные преобразователи с функцией плавного пуска.

13 Ответ от stoyan 2015-05-26 11:10:24

• stoyan
• Пользователь
• Неактивен

• Зарегистрирован: 2011-05-04
• Сообщений: 1,387

Re: Учет самозапуска двигателей при расчете МТЗ 10 кВ

Тогда скорее всего не надо, но и там надо смотреть уставки. Если ТЕС и если речь о питательном насосе там минимальный режим примерно 50 — 60% от номинального (это по частоте). Надо проверить с какого уровня подается напряжение.

14 Ответ от CLON 2015-05-26 11:15:54

• 
• CLON
• Модератор
• Неактивен

• Зарегистрирован: 2011-01-11
• Сообщений: 699
• Репутация : [ 0 | 0 ]

Re: Учет самозапуска двигателей при расчете МТЗ 10 кВ

Питание подается от силовых с ПС с 2 х ТР по 25 МВА, 115/6.3 кВ, до шин 2 кабеля 6 кВ по 250. 400 м.
Двигатели 1600 кВт и 2400 кВт.

15 Ответ от stoyan 2015-05-26 11:30:38

• stoyan
• Пользователь
• Неактивен

• Зарегистрирован: 2011-05-04
• Сообщений: 1,387

Re: Учет самозапуска двигателей при расчете МТЗ 10 кВ

Под уровнем напряжения понимаю уставка в частотнике. Там обычно нижняя уставка по частоте (примерно 50% от номинальной). Вопрос какова уставка по напряжению. В плавных пускателях она настраивается начиная с примерно 30% от номинала. Как в случае? Не помню как в частотниках но но вроде зависимость м/у частотой и напряжением есть.

Источник