БИБЛИОТЕКА ЭЛЕКТРОМОНТЕРА

Библиотека
ЭЛЕКТРОМОНТЕРА
Основана в 1959 г.
Выпуск 502
И. И. БАЙТЕР
ЗАЩИТА И АВР
ЭЛЕКТРО¬
ДВИГАТЕЛЕЙ
СОБСТВЕННЫХ
НУЖД
Второе издание,
переработанное и дополненное
МОСКВА «ЭНЕРГИЯ» 1980

ББК 31.277.1
Б 18
УДК 621 311 18:621 316.9
РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ:
В Н Андриевский, Я М Большим, А И Зевакин, Е А Каминский,
В. П. Ларионов, Э. С. Мусаэлян, С. П. Розанов, В. А. Семенов,
А Д Смирнов, А. Н Трифонов, П И Устинов, А А Филатов
Байтер И. И.
Б 18 Защита и АВР электродвигателей собственных
нужд. — 2-е изд., перераб. и доп.—М.: Энергия,.
1980.—104 с., ил.— (Б-ка электромонтера; Вып. 502),
30 к
Рассмотрены требования к релейной защите и автоматике элек¬
тродвигателей собственных нужд 6 и 0,38 кВ тепловых электростан¬
ций, приведены наиболее распространенные схемы этих устройств.
Первое издание книги вышло в 1972 г. Во втором издании даиьь
примеры по расчету токов короткого замыкания и выбору уставок
защиты электродвигателей 6 кВ и автоматов 0,38 кВ.
Для электромонтеров, мастеров и бригадиров, занимающихся на¬
ладкой и эксплуатацией релейной защиты и автоматики на тепловых
электростанциях.
30311-201
Ь 2	80-80. 2302040000
051(01)-80
ББК 31 277.1
6П2.11
© Издательство «Энергия», 1980

ПРЕДИСЛОВИЕ
Преимущественное распространение на электростан¬
циях для привода механизмов собственных нужд полу¬
чили асинхронные двигатели с короткозамкнутым рото¬
ром. Устойчивая работа электродвигателей собственных
нужд во всех эксплуатационных режимах — пуск, само-
запуск, изменения нагрузки, напряжения, частоты —
возможна только в случае правильного подбора механи¬
ческих характеристик механизмов и двигателей.
В предлагаемой книге, выходящей вторым изданием,
рассмотрены эти характеристики.
Увеличение единичной мощности агрегатов тепловых
электростанций усложнило эксплуатацию и обслужи¬
вание электрической части станций, привело к росту
мощностей всех электродвигателей собственных нужд.
Повышение надежности эксплуатации и снижение чис¬
ленности обслуживающего персонала достигается введе¬
нием устройств релейной защиты и автоматики как на
агрегатах собственных нужд, так и на основном обору¬
довании. К общим мероприятиям по повышению надеж¬
ности работы двигателей собственных нужд следует
■отнести и правильный выбор и настройку устройств ре¬
лейной защиты как у двигателей, так и у всех элемен¬
тов пиФающей сети.
В книге изложены требования к релейной защите и
автоматике двигателей собственных нужд, распростра¬
ненные схемы этих устройств, расчет и выбор уставок.
Автор выражает надежду, что знакомство с настоя¬
щей книгой окажет практическую помощь электромонте¬
рам, мастерам и бригадирам электрических цехов электро¬
станций в освоении и эксплуатации устройств релейной
защиты и автоматики двигателей собственных нужд.
Замечания и отзывы читателей просьба направлять
в адрес издательства «Энергия»: 113114, Москва, М-114,
Шлюзовая наб., 10.
Автор

1.	ХАРАКТЕРИСТИКА И КЛАССИФИКАЦИЯ
электродвигателей собственных нужд
ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ
Асинхронные электродвигатели переменного тока
нашли широкое применение во многих отраслях народ¬
ного хозяйства. Наибольшее распространение получили
трехфазные асинхронные электродвигатели с коротко¬
замкнутым ротором. Эти электродвигатели по сравнению
с другими электродвигателями переменного тока — син¬
хронными и асинхронными с фазным ротором, имеют ряд
достоинств: простота пуска и обслуживания, возмож¬
ность самозапуска, т. е. разворота включенных электро¬
двигателей до нормальных оборотов при появлении напря¬
жения в питающей сети, возможность автоматизации
приводимых ими механизмов, повышенная надежность
и относительная дешевизна.
На тепловых электростанциях асинхронные электро¬
двигатели с короткозамкнутым ротором применяются
в качестве привода для большинства механизмов собст¬
венных нужд (с. н.). Исключение составляют лишь неко¬
торые из них. Так, в связи с тем, что асинхронные элек¬
тродвигатели частотой вращения менее 600 об/мин не
изготовляются, для привода тихоходных шаровых мель¬
ниц на блочных тепловых электростанциях, работающих
на угольной пыли, используются синхронные электродви¬
гатели (например, синхронный электродвигатель типа
СДСЗ-2000-10 частотой вращения 100 об/мин). Для при¬
вода питателей пыли на пылеугольных электростанциях,
требующих регулирования частоты вращения в широких
пределах, применяются электродвигатели постоянного
тока с параллельным возбуждением. Для привода резерв¬
ных масляных насосов турбины также применяются
электродвигатели постоянного тока, чтобы обеспечить
сохранность оборудования при полном исчезновении пе¬
ременного тока на электростанции.
4

На мощных тепловых электростанциях применяются
крупные асинхронные электродвигатели мощностью от
200 до 8000 кВт с номинальным напряжением 6 кВ. Для
их питания используются либо реактированные линии
6 кВ, либо трансформаторы с. н. с вторичным напряже¬
нием 6 кВ.
При мощности до 200 кВт устанавливаются асин¬
хронные электродвигатели с номинальным напряжением
380 В. Для них источником питания являются трансфор¬
маторы с. н. напряжением 6/0,4 кВ.
На многих действующих электростанциях с генера¬
торами мощностью менее 50 МВт установлены электро¬
двигатели с номинальным напряжением 3 кВ, 500 или
380 В.
В асинхронном электродвигателе, как известно, ротор
вращается несколько медленнее, чем магнитное поле
статора, т. е. отстает от него вследствие тормозящего
действия приводимого механизма и трения в самом элек¬
тродвигателе. При этом обмотка ротора пересекается си¬
ловыми линиями магнитного поля статора и в ней возни¬
кают токи, зависящие от этого тормозящего действия.
Разница между частотой вращения магнитного поля ста¬
тора Ист и частотой вращения ротора ир называется
скольжением электродвигателя. Скольжение
обычно выражают в долях единицы или в процентах от
частоты вращения поля статора
или
ист Ир
$ =	,
Ист
£"/0== "ст-ГСр 100.
ист
(1)
Например, если магнитное поле имеет частоту вра¬
щения пст—1500 об/мин, а ротор — ир—1450 об/мин,
то скольжение
^/.-1500і7ѳ045--100:=3'3аА-
В момент пуска, когда ротор неподвижен, ир=0 и
скольжение s=l или 100%- Одной из величин, характе¬
ризующих асинхронный электродвигатель, является
скольжение при номинальной нагрузке на валу электро¬
двигателя Дном- Это скольжение составляет обычно
4—10%.
5

При пуске электродвигателя, когда скольжение $=1,
индуктивное сопротивление его мало и поэтому ток ро¬
тора имеет максимальное значение При этом и ток ста¬
тора имеет наибольшее значение Этот ток, протекающий
в статоре э тектродвигателя при включении его под нап¬
ряжение, называется пусковым током. Пусковой ток
электродвигателя равен току трехфазного короткого за¬
мыкания (к з ) за сопротивлением, равным сопротивле¬
нию неподвижного электродвигателя В зависимости от
выполнения обмоток ротора пусковые токи составляют
(4—7) /ном электродвигателя
На рис 1 показана кривая изменения тока статора
асинхронного короткозамкнутого электродвигателя при
Рис 1 Кривая изменения
тока асинхронного элек¬
тродвигателя с коротко¬
замкнутым ротором при
включении в сеть
пуске В момент включения элек¬
тродвигателя в его пусковом токе
содержится апериодическая со¬
ставляющая, обусловленная пере¬
ходным процессом Она затухает
в течение двух-трех периодов то¬
ка Длительность протекания пу¬
скового тока зависит от времени,
необходимого для разворота элек¬
тродвигателя до номинальных
оборотов При пуске электродви¬
гателя с нагрузкой разворот его
до номинальной скорости проис¬
ходит медленнее, что увеличива¬
ет время спадания пускового то¬
ка до номинального значения
При работе асинхронного элек¬
тродвигателя ток в обмотках статора зависит от номи¬
нального напряжения и частоты вращения ротора Чем
больше скольжение, тем больше ток в статоре электро¬
двигателя Так, если электродвигатель вращается с ча¬
стотой, пониженной на 15—20%, то при номинальном
напряжении ток в нем близок к пусковому току.
Тип и мощность асинхронного электродвигателя с. н
определяется приводимым им механизмом Механизмы
с н. в зависимости от их назначения и влияния на непре¬
рывность работы основных агрегатов электростанции де¬
лятся на ответственные и неответственные.
К ответственным механизмам относятся такие механиз¬
мы, остановка которых вызывает или снижение нагруз¬
ки, или остановка котлов или турбин (дутьевой вентиля-
6

которыи практически
и механизмы с момен-
м
Мной
/
п
Пцом
0	о,г	ofi со 0,8 1,0
Рис 2 Характеристики
механизмов собственных
нужд
/ — механизм с постоянным
моментом сопротивления;
2 — механизм с вентилятор¬
ным моментом сопротивле¬
ния
гор, дымосос, питательный и циркуляционный насосы
и др ) К неответственным механизмам относятся такие
механизмы, непродолжительная остановка которых не
нарушает нормального режима работы основного обору¬
дования и не связана с недоотпуском электроэнергии
(механизмы химводоочистки, топливоподачи, золоудале¬
ния). Кроме того, механизмы с н электростанций по
характеру нагрузки разделяются на механизмы с посто¬
янным моментом сопротивления,
це зависит от частоты вращения,
том сопротивления, зависящим от
частоты вращения К первым от¬
носятся дробилки, мельницы и др,
ко вторым — все центробежные
механизмы дутьевые и мельнич
ные вентиляторы, дымососы, пи¬
тательные насосы и др.
На рис 2 приведены характе¬
ристики моментов сопротивления
механизмов с н На горизонталь¬
ной оси отложена частота враще¬
ния механизма в относительных
единицах, причем номинальная
частота вращения принята за
единицу На вертикальной оси от¬
ложены моменты сопротивлений
механизмов также в относитель¬
ных единицах, за единицу принят
номинальный момент сопротивле
ния При выборе электродвигателя для привода меха¬
низма с. н необходимо соблюдать, чтобы номинальная
мощность электродвигателя была достаточной для рабо¬
ты механизма при полной его нагрузке и чтобы номиналь¬
ная частота вращения электродвигателя была согласо¬
вана с нормальной частотой вращения механизма Кроме
того, момент вращения, развиваемый электродвигателем,
должен обеспечивать разворот механизма с н. до нор¬
мального числа оборотов При этом электродвигатель не
должен пререгреваться пусковыми токами сверх допу¬
стимого предела.
Значение вращающего момента асинхронного элект¬
родвигателя зависит от напряжения питающей сети. Сни¬
жение напряжения сопровождается уменьшением вра¬
щающего момента Зависимость между вращающим мо-
7

ментом и напряжением характеризуется
выражением
(2)
где Л4НОМ — момент при номинальном напряжении ипОм',
Mt — момент при напряжении U\.
Из этого выражения следует, что вращающий момент
электродвигателя пропорционален квадрату напряжения.
Нормальному режиму работы электродвигателя соответ¬
ствует равенство его вращающего момента и момента
сопротивления механизма
■АДращ дв — -A4сопр мех-
(3)
Если Л4вращдв<Л4Сопрмех, то электродвигатель начи¬
нает тормозиться, если А4ЕрЕщ дЕ^>А4С0Прмех, то скорость
электродвигателя будет увеличиваться. Скорость разво¬
рота электродвигателя зависит от его избыточного мо¬
мента. Под избыточным моментом понимают разность
между вращающим моментом электродвигателя Мвращдв
и противодействующим моментом сопротивления меха¬
низма Лісопр.мех- Чем больше избыточный момент, т. е.
чем больше запас мощности электродвигателя по отно¬
шению к мощности механизма, тем быстрее электродви¬
гатель развернется до нормальных оборотов.
Следует отметить, что электродвигатели с. н. элект¬
ростанции выбираются со значительным запасом мощно¬
сти по отношению к мощности приводимого механизма,
что обеспечивает их разворот до полной частоты вра¬
щения без перегрева электродвигателя пусковыми то¬
ками.
Для надежной и бесперебойной работы основного
оборудования электростанций (котлов и турбин) и обес¬
печения его сохранности необходимо, чтобы асинхронные
электродвигатели рассчитаны были на возможность са¬
мозапуска.
Самозапуск электродвигателей представляет со¬
бой такой режим, когда электродвигатели, затормозив¬
шиеся частично или полностью в результате понижения
или исчезновения напряжения в питающей сети, вновь
разворачиваются до нормальных оборотов после восста¬
новления напряжения на их выводах. В режиме само¬
запуска ток в обмотке электродвигателя может быть
близок к его пусковому току. Возрастание тока в элек-
8
тродвигателе обусловлено тем, что при значительном
снижении или исчезновении напряжения вращающий
момент его, который пропорционален квадрату напря¬
жения, уменьшается. Это приводит к уменьшению часто¬
ты вращения и, следовательно, к уменьшению сопротив¬
ления электродвигателя, вследствие чего увеличивается
ток после восстановления напряжения на электродвига¬
теле.
Чем меньше время перерыва питания электродвига¬
телей, тем меньше они затормаживаются, тем легче про¬
ходит для них самозапуск и тем меньший ток они потреб¬
ляют из питающей сети. Если время разворота электро¬
двигателя при самозапуске больше допустимого времени
пуска в нормальном режиме, то он может перегреваться.
Но на современных мощных тепловых электростанциях,
как правило, электродвигатели полностью не заторма¬
живаются благодаря отключению внешних к. з. от быст¬
родействующих защит и наличию устройства включения
резервного источника питания с. н. (АВР). Поэтому дли¬
тельность самозапуска электродвигателей обычно не
превышает допустимого времени пуска и они не перегре¬
ваются. Следует отметить, что ускорение разворота элек¬
тродвигателей при самозапуске на электростанциях
с мощными турбоагрегатами необходимо не только для
предотвращения повреждений двигателей из-за перегре¬
ва их обмоток большими токами, а главным образом для
предотвращения нарушения технологии работы блочных
агрегатов.
На электростанциях имеет место групповой самоза¬
пуск ответственных электродвигателей, поэтому суммар¬
ный ток самозапуска будет значителен и вызовет в пи¬
тающем элементе с. н. большое падение напряжения.
В результате этого напряжение на шинах с. н. будет
меньше номинального напряжения, а ток самозапуска
меньше пускового тока электродвигателя при номиналь¬
ном напряжении. Это приводит к увеличению длитель¬
ности разворота электродвигателя. По этой причине,
а также вследствие того, что электродвигатели при само¬
запуске пускаются нагруженными приводимыми ими
механизмами, самозапуск является более тяжелым режи¬
мом, чем пусковой режим. Однако обычно он проходит
успешно и не вызывает повреждений электродвигателей.
Поэтому самозапуск ответственных электродвигателей
с. н. является обязательным для всех тепловых элек¬
9

тростанций Советского Союза в целях обеспечения их
надежной и бесперебойной работы.
Самозапуск электродвигателя обеспечивается, если
вращающий момент его больше противодействующего
момента механизма. Кроме того, необходимо, чтобы на¬
пряжение на шинах с. н. при самозапуске, которое назы¬
вается остаточным напряжением, было доста¬
точным для запуска заторможенного электродвигателя.
Остаточное напряжение должно быть не менее 55% но¬
минального для электростанций с котлами среднего дав¬
ления и не менее 65% для электростанций с котлами вы¬
сокого давления. При этом обеспечивается самозапуск
электродвигателей в течение 30—35 с, что по условиям
нагрева их обмоток допустимо. Для уменьшения суммар¬
ного тока самозапуска (а, следовательно, уменьшения
падения напряжения в питающем элементе с. н. и увели¬
чения остаточного напряжения) в самозапуске, как пра¬
вило, участвуют только электродвигатели ответственных
механизмов, а электродвигатели неответственных меха¬
низмов автоматически отключаются от сети.
Процесс самозапуска у электродвигателей 0,4 кВ
проходит сравнительно легко, так как у трансформато¬
ров с. н. 6/0,4 кВ реактивное сопротивление небольшое
и поэтому падение напряжения в них невелико, что по¬
вышает остаточное напряжение на шинах 0,4 кВ.
Двухскоростные асинхронные электро¬
двигатели напряжением 6 кВ получили широкое рас¬
пространение на мощных тепловых электростанциях. Они
применяются в качестве привода для дымососов, дутье¬
вых вентиляторов и циркуляционных насосов. Эти элек¬
тродвигатели выполняются с двумя независимыми ста¬
торными обмотками, каждая из которых подключается
к шинам с. н. 6 кВ через отдельный выключатель, при¬
чем обе статорные обмотки одновременно не включаются,
для чего предусмотрена специальная блокировка в схе¬
мах управления выключателем двухскоростного электро¬
двигателя. Применение двухскоростных электродвигате¬
лей для указанных механизмов обусловленно тем, что
они являются весьма мощными потребителями электро¬
энергии в системе с. н. В целях экономии электроэнергии
на с. н. электростанции и предусматривается работа
этих механизмов с различной скоростью (мощно¬
стью) в соответствии с нагрузкой котла и турбины. Так,
например, при пуске и остановке блока, а также при сни-
10

женин нагрузки на блоке, особенно в ночное время, целе¬
сообразно перевести двухскоростные электродвигатели
дымососа и дутьевого вентилятора с большей скорости
на меньшую. При холостом ходе турбины циркуляцион¬
ный насос переводится на работу с пониженной скоро¬
стью. Уменьшение оборотов у двухскоростного электро¬
двигателя достигается путем подключения статорной об¬
мотки с большим числом полюсов к сети. Мощность
электродвигателя снижается примерно в 1,6—2,3 раза.
Как правило, двухскоростные электродвигатели выби¬
раются по условию допустимого нагрева обмоток при
пуске, и поэтому их поминальная мощность значительно
превосходит мощность приводимого механизма. Это об¬
легчает их самозануск и предотвращает нагрев обмоток
в этом режиме.
Синхронные двигатели, как указано выше, имеют
весьма ограниченное применение для механизмов с. н.
тепловых электростанций. Они используются для тихо¬
ходных мельниц типа ШБМ.-50, поскольку для них необ¬
ходимы мощные электродвигатели переменного тока на
малую частоту вращения — 100 об/мин. Они также уста¬
навливаются в качестве привода для компрессоров, для
которых требуется электродвигатель с постоянной часто¬
той вращения. Таким свойством обладают только син¬
хронные электродвигатели.
Нормальная работа синхронного электродвигателя
обеспечивается синхронным моментом, возникающим от
взамодействпя полюсов вращающегося магнитного поля
статора и поля ротора. Обмотка ротора получает пита¬
ние от возбудителя — источника постоянного тока. В от¬
личие от асинхронного электродвигателя, у которого вра¬
щающий момент пропорционален квадрату напряжения,
у синхронного электродвигателя вращающий момент
пропорционален приложенному напряжению в первой
степени. Это обусловливает меньшую зависимость вра¬
щающего момента синхронного двигателя от напряжения
сети, чем у асинхронного двигателя. Поэтому у синхрон¬
ного двигателя обеспечивается более устойчивая работа
при снижениях напряжения в питающей сети. Вращаю¬
щий момент синхронного двигателя пропорционален так¬
же и току возбуждения, изменением которого его можно
регулировать.
Пуск синхронного двигателя производится прямым
включением в сеть, для чего на его роторе, кроме обмот-
11

ки возбуждения, помещается короткозамкнутая обмотка,
как у асинхронного двигателя. Эта обмотка называется
пусковой. В момент пуска синхронный электродвигатель
потребляет большой пусковой ток, составляющий, как
у асинхронного двигателя (5-^-8) Ікоѵ. По мере уменьше¬
ния скольжения (увеличения частоты вращения ротора)
пусковой ток в синхронном двигателе спадает (по анало¬
гии с асинхронным).
Нарушение устойчивой работы синхронного двигате¬
ля может быть вызвано увеличением нагрузки на приво¬
димом механизме, что вызывает перегрузку электродви¬
гателя, или уменьшением вращающего момента двигате¬
ля в результате глубокой посадки напряжения на его
зажимах. Для повышения устойчивой работы на крупных
синхронных электродвигателях предусматривается форси¬
ровка возбуждения, действующая при снижении напря¬
жения в сети до 0,85 Ином- Форсировка возбуждения мо¬
жет привести к увеличению тока возбуждения до дву¬
кратного номинального тока ротора. При наличии
форсировки возбуждения синхронный двигатель может
устойчиво работать при посадке напряжения до (0,24-
0,3) Дном- При более глубоком или полном исчезнове¬
нии напряжения синхронный двигатель выпадает из син¬
хронизма, в результате чего скорость ротора уменьша¬
ется и двигатель переходит в асинхронный режим. При
этом режиме появляются дополнительные токи в обмот¬
ках статора и ротора, которые вызывают повышенный
нагрев электродвигателя. Поэтому длительная работа
в асинхронном режиме с нагрузкой более 0,4—0,5 номи¬
нальной недопустима.
Для ликвидации асинхронного режима на ответст¬
венных электродвигателях предусматривается устройство
ресинхронизации, которое вводит двигатель в синхро¬
низм. Но на электродвигателях шаровой мельницы и ком¬
прессора, поскольку они не являются ответственными
механизмами, ресинхронизация не предусматривается.
Они отключаются защитой минимального напряжения
при снижении или исчезновении напряжения на их выво¬
дах. Кроме того, следует иметь в виду, что при кратко¬
временных перерывах питания (0,3—0,5 с) возможно
включение электродвигателя при расхождении по фазе
его э. д. с. с напряжением сети на 180°, что может вы¬
звать разрушение обмотки статора динамическими уси¬
лиями от действия большого тока. Во избежание повреж-
12

дения синхронного электродвигателя мельницы в ука¬
занном режиме предусматривается его мгновенное
отключение во всех случаях потери питания от рабочего
источника с. н.
2.	ТРЕБОВАНИЯ К РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЕ
ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ СОБСТВЕННЫХ НУЖД
В процессе эксплуатации электродвигателей в них
возможны повреждения различных видов. Повреждае¬
мость электродвигателей вызывается старением изоля¬
ции обмоток, дефектами заводского изготовления, попа¬
данием влаги и масла, коммутационными перенапряже¬
ниями, некачественным ремонтом, а также неправильным
обслуживанием.
М е ж д у ф а з н ы е к. з. в обмотках статора элек¬
тродвигателя являются основным видом повреждений
электродвигателей переменного тока. Они сопровожда¬
ются большими токами, значительно превосходящими
номинальный ток электродвигателя. Эти аварийные то¬
ки вызывают большие разрушения обмоток и стали
электродвигателя, вследствие чего может потребоваться
вывести его в длительный и сложный ремонт с заменой
обмоток и стали сердечника. Повреждение в кабеле, сое¬
диняющем электродвигатель с выключателем, или на
выводах электродвигателя вызывает значительное пони¬
жение напряжения на шинах с. н., что нарушает нор¬
мальную работу других потребителей, питающихся от
этих шин.
Следует отметить, что на тепловых электростанциях
особенно недопустимы длительные понижения напряже¬
ния в результате к. з. в электродвигателе или на его вы¬
водах, а также в кабеле, так как при этом затормажива¬
ются неповрежденные электродвигатели и нарушается
надежность работы технологического оборудования элек¬
тростанции. Поэтому в соответствии с Правилами уст¬
ройства электроустановок (ПУЭ) на электродвигателях
должна быть установлена быстродействующая защита,
которая с достаточной чувствительностью реагировала
бы на все виды междуфазных к. з. и без выдержки вре¬
мени отключала электродвигатель от сети; при этом
уменьшаются размеры повреждений в нем и обеспечива¬
ется скорейшее восстановление нормального режима ра¬
боты других электродвигателей.
13

В и т к о в ы е замыкания — это замыкания между
витками одной обмотки (фазы) статора двигателя. Этот
вид повреждения сопровождается также протеканием
большого тока в месте повреждения, который в зависи¬
мости от числа замкнувшихся витков в обмотке двигате¬
ля может достигнуть значения тока при междуфазных
коротких замыканиях. Витковое замыкание приводит
к сильному местному нагреву, что вызывает тепловой про¬
бой корпусной изоляции обмотки статора [10]. Однако
для ликвидации повреждений в электродвигателе, вы¬
званных витковыми замыканиями, специальная защита
не устанавливается ввиду сложности ее выполнения.
Для установки, например, поперечной дифференциаль¬
ной защиты от витковых замыканий подобно защите,,
применяемой на генераторах, у электродвигателя долж¬
ны быть параллельные ветви в фазах с двумя выведен¬
ными нулевыми точками, которые соединялись бы в звез¬
ду. Следует отметить, что в большинстве случаев витко-
вые замыкания либо сопровождаются замыканием на
землю, либо переходят в междуфазное к. з. Поэтому
ликвидация витковых замыканий осуществляется от
других защит электродвигателя.
Замыкание одной фазы обмотки ста¬
тора на землю является распространенным видом:
повреждений электродвигателя 3—6 кВ. Это поврежде¬
ние возникает при пробое изоляции обмотки статора на
корпус, который по правилам безопасности заземляется.
Токи в месте заземления зависят от режима заземления
нейтралей генераторов и трансформаторов в сети, от ко¬
торой питаются электродвигатели. В СССР сети 3—6 кВ
работают с незаземленной нейтралью. Поэтому замыка¬
ние одной фазы на землю в этих сетях не является к. з.,
поскольку для тока повреждения отсутствует замкнутая
цепь от места повреждения до нейтрали генераторов и
трансформаторов. В этих сетях при замыкании одной фа¬
зы на землю через место повреждения будут проходить
только емкостные токи, обусловленные напряжением се¬
ти и емкостью поврежденных фаз сети. При этом на¬
пряжение неповрежденной фазы по отношению к земле
станет равным нулю, а напряжения двух других фаз уве¬
личатся в /3 раз и станут равными междуфазным на¬
пряжениям сети, которые в свою очередь не изменяются,
что обеспечивает нормальную работу потребителей в ре¬
жиме замыкания одной фазы на землю.
14

В сетях 6 кВ, питающихся от сборных шин генера¬
торного напряжения, токи замыкания на землю могут
составлять 50—100 А и более в зависимости от протя¬
женности кабельной сети. При токах более 30 А электри¬
ческая дуга, возникающая в месте замыкания на землю,
становится устойчивой, а это создает опасность возник¬
новения междуфазных к. з. в сети 6 кВ. Поэтому такие
сети в соответствии с ПУЭ должны работать с компен¬
сацией емкостных токов при помощи дугогасящего реак¬
тора (катушки). Он представляет собой регулируемую
индуктивность и устанавливается в заземленной нейтра¬
ли 6 кВ специального трансформатора, присоединенно¬
го к сборным шинам генераторного напряжения. При
наличии дугогасящего реактора в месте замыкания на
землю, кроме емкостных токов, возникают и индуктив¬
ные токи, замыкающиеся через реактор. Эти токи проти¬
воположны друг другу, и в месте повреждения остаточ¬
ный ток равен их разности. В сетях с компенсированной
нейтралью междуфазные напряжения при однофазных
замыканиях на землю не изменяются, чем и обеспечива¬
ется нормальный режим питания потребителей.
Однофазные замыкания на землю в обмотке электро¬
двигателя представляют значительную опасность, так
как они вызывают выплавление стали электродвигателя.
В связи с этим ПУЭ предусматривается установка спе¬
циальной защиты от однофазных замыканий на зем¬
лю, которая должна действовать без выдержки време¬
ни на отключение поврежденного электродвигателя от
сети.
Такая защита должна устанавливаться для электро¬
двигателей мощностью 2000 кВт и более при токе замы¬
кания на землю не менее 5 А. Для электродвигателей
меньшей мощности при токах менее 10 А защиту не уста¬
навливают, учитывая сравнительно небольшую их стои¬
мость. При токах замыкания на землю 10 А и более в се¬
тях с отсутствием компенсации, а также при наличии
компенсации, если остаточный ток в нормальных усло¬
виях превышает это значение, защита от замыкания на
землю должна устанавливаться на всех электродвига¬
телях 6 кВ независимо от их мощности.
При питании электродвигателей с. н. 3 кВ (на ранее
^введенных электростанциях) от трансформаторов с. н.
10/3 кВ зашита от замыканий на землю не установлена,
'.так как емкостные токи сети 3 кВ значительно меньше 5 А.
15

Аналогично не устанавливается в большинстве случа¬
ев защита от замыкания на землю для электродвигате¬
лей, питающихся от трансформаторов с. н. с вторичным
напряжением 6 кВ, так как токи замыкания на землю в
этой сети менее 5 А. Однако на некоторых блочных элек¬
тростанциях при большой удаленности резервного транс¬
форматора с. и. от распределительного устройства с. н.
(РУ СН) и наличии отдаленных потребителей, питаю¬
щихся от рабочих секций (топливоподача, очистные со¬
оружения), емкостный ток сети 6 кВ может быть бо¬
лее 5 А (но менее 10 А). В этих случаях на электродви¬
гателях мощностью более 2000 кВт устанавливается за¬
щита от замыкания на землю с действием на отключе¬
ние поврежденного двигателя.
В тех случаях, когда нет необходимости в установке
специальный защиты от замыкания на землю, контроль
за состоянием изоляции обмоток электродвигателей осу¬
ществляется с помощью включенных на шины 6 кВ об¬
щего устройства сигнализации замыканий на землю и
вольтметров, измеряющих фазные напряжения. При
срабатывании сигнализации дежурному персоналу элек¬
тростанции необходимо принять меры к отысканию ме¬
ста повреждения.
Двойные замыкания на землю — замыка¬
ния между двумя фазами через землю — возможны
только в сетях с изолированными нейтралями или с ней¬
тралями, заземленными через дугогасящий реактор. Они
возникают на присоединениях с ослабленной изоляцией
при перенапряжениях, появляющихся при однофазном
замыкании на землю. Как известно, согласно Правилам
технической эксплуатации допускается работать с зазем¬
ленной фазой в течение 2 ч. Это время достаточно для
того, чтобы дежурный персонал принял меры к отыска¬
нию поврежденного присоединения, переводу потребите¬
лей на другой источник питания или к его отключению.
В этом режиме увеличивается опасность замыкания вто¬
рой фазы на землю, что приведет к двойному замыка¬
нию. При этом ток в месте повреждения (например,
в обмотке статора электродвигателя) будет примерно та¬
кой же, как при двухфазном к. з. Такой ток вызывает
срабатывание защиты электродвигателя от междуфаз-
ных к. з., если одно замыкание на землю находится на:
фазе, в которой установлен трансформатор тока (ТТ)
защиты. Если оно окажется на фазе, где нет ТТ, защита
16

электродвигателя не действует и отключается от защиты:
другое присоединение, на котором замкнута на землю
другая фаза с установленным на ней ТТ. Ликвидация
двойного замыкания на землю в этом случае может про¬
изойти с выдержкой времени, например, при действии
максимальной токовой защиты источника питания с. н.
Поэтому ПУЭ предусматривают установку специальной
защиты от двойных замыканий на землю (при выполне¬
нии защиты от междуфазных к. з. на двух фазах) на
электродвигателях мощностью 2000 кВт и более с дейст¬
вием без выдержки времени на отключение поврежден¬
ного электродвигателя от сети (см. § 3).
Однофазные короткие замыкания элек¬
тродвигателей 380 В. Эти электродвигатели пи¬
таются от трансформаторов с. н., работающих с зазем¬
ленной нейтралью 0,4 кВ. Поэтому замыкание какой-ли¬
бо фазы на землю в сети 380 В является однофазным
коротким замыканием, характеризующимся протеканием
относительно больших токов к. з., соизмеримых с токами
при междуфазных к. з. В связи с этим на электродвига¬
телях 380 В должна быть предусмотрена защита, кото¬
рая реагировала бы на однофазные к. з. и отключала
двигатель от сети. В качестве такой защиты обычно
используется защита от междуфазных к. з., установлен¬
ная на электродвигателе, которая для этой цели вы¬
полняется трехфазной, а иногда предусматривается от¬
дельная защита от однофазных к. з. (см. § 4).
Повреждение в цепях возбуждения син¬
хронного электродвигателя. Для синхронных
электродвигателей возможны повреждения в цепях воз¬
буждения— обрыв, замыкание на землю в одной или в
двух точках. При обрыве цепи возбуждения электродви¬
гатель выходит из синхронизма и переходит в асинхрон¬
ный режим. На крупных синхронных электродвигателях
в этом случае предусматривается специальная защита
от обрыва цепи возбуждения, которая заложена в завод¬
ских пусковых станциях электродвигателя.
Замыкание на землю цепи возбуждения синхронного
двигателя в одной точке не представляет опасности для
него. Однако при замыкании другой точки цепи возбуж¬
дения образуется короткозамкнутая цепь и через место
повреждения пройдет большой ток к. з., который может
вызвать горение изоляции. Для определения первого ме¬
ста замыкания на землю в цепи возбуждения дежурный
2—365	17

•персонал электростанции периодически производит про¬
верку изоляции с помощью вольтметра, который одним
выводом присоединен к земле, а другим поочередно
к «-|-» и «—» цепей возбуждения. При появлении земли
в одной точке электродвигатель обычно выводится в ре¬
монт. Поэтому специальная защита от замыканий на
землю в двух точках цепи возбуждения синхронного
электродвигателя не устанавливается.
Ненормальные режимы работы электро¬
двигателей. Основным видом ненормального режима
работы для ряда электродвигателей с. н. является пере¬
грузка их токами, превышающими номинальные токи
двигателей. Длительное протекание значительных токов
перегрузки в обмотке статора представляет опасность
для двигателя, так как они вызывают нагрев его обмот¬
ки, что приводит к износу изоляции и к выходу его из
строя. Поэтому для электродвигателей, подверженных
систематической перегрузке по каким-либо причинам,
предусматривается специальная защита с действием на
сигнал или на разгрузку приводимого механизма или на
отключение электродвигателя от сети, если перегрузка
его не может быть устранена вмешательством дежурно¬
го персонала.
Ухудшение состояния изоляции обмотки статора
электродвигателя в результате перегрузки определяется
не только кратностью тока перегрузки по отношению
к номинальному току электродвигателя, но также и дли¬
тельностью существования самой перегрузки. Поэтому
кратковременные перегрузки, в течение которых электро¬
двигатели не успевают значительно нагреваться, не явля¬
ются опасными и в эксплуатации допускаются. При этом
допустимое время перегрузки определяется перегрузоч¬
ной характеристикой электродвигателя, представляю¬
щей собой зависимость допустимой длительности пере¬
грузки от тока в обмотке электродвигателя. Это время
согласно упрощенному выражению [3] равно:
* 1>
где t — допустимое время перегрузки, с; К — крат¬
ность тока электродвигателя по отношению к его номи¬
нальному току; А — коэффициент, зависящий от типа и
исполнения электродвигателя. Для электродвигателей
с. н. 6 кВ значение А находится в пределах 360—2000
18

Перегрузка на электродвигателях с. н. может возник¬
нуть: по технологическим причинам — из-за перегрузки:
приводимого механизма (дробилка, багерный насос и др.);
по условиям тяжелого пуска — из-за затянувшегося
пуска со временем, большим допустимого времени пуска,
указываемого в каталоге (шаровая мельница); по усло¬
виям самозапуска — из-за перегрузки при длительном
или неуспешном развороте электродвигателя после появ¬
ления напряжения на нем. Некоторые электродвигатели
с. н. могут перегружаться по нескольким из вышепере¬
численных- причин (например, электродвигатель дымосо¬
са подвержен перегрузке по тех’нологическим причинам
и может также перегружаться при самозапуске). От за¬
шиты электродвигателя при междуфазных к. з. требует¬
ся, чтобы она обеспечила его самозапуск, для чего она
должна быть отстроена от точа самозапуска электро¬
двигателя.
Однако если в режиме самозапуска электро¬
двигатель не может развернуться до нормальных оборо¬
тов или процесс разворота его недопустимо затянулся,
то он при этом будет длительно обтекаться током, близ¬
ким его пусковому току. В таких случаях электродвига¬
тель должен быть отключен от сети для предотвращения
повреждений его обмоток.
С этой целью на таких электродвигателях (напри¬
мер, на электродвигателе питательного насоса) преду¬
сматривается защита от перегрузки с действием на от¬
ключение электродвигателя.
Следует отметить, что на электродвигателях перемен¬
ного тока возможна перегрузка вследствие снижения
частоты или напряжения сети. При снижении частоты
в энергосистеме уменьшается индуктивное сопротивле¬
ние электродвигателя (x№=2nfL), что приводит к уве¬
личению тока, потребляемого им из сети, и, следователь¬
но, к его перегрузке. При снижении напряжения на-
выводах электродвигателя вращающий момент его, ко¬
торый пропорционален квадрату напряжения, уменьша¬
ется, и если противодействующий момент механизма не-
изменится, то скольжение двигателя увеличится, т. е_
двигатель тормозится. Он начинает потреблять из сети
большую реактивную мощность, ток в нем возрастает, и
он начинает перегружаться. Отнако для электродвига¬
телей с. н. электростанций с данной перегрузкой можно-
не считаться, поскольку в питающей сети с. н. в нор-
2*	19*
мальном режиме напряжение и частота сохраняют свои
номинальные значения.
Кроме ненормального режима, вызванного перегруз¬
кой от приводимого механизма или от затянувшегося
пуска, в синхронном электродвигателе возможен ненор¬
мальный режим, называемый асинхронным ходом, воз¬
никающий при выходе электродвигателя из синхронизма.
Выпадение из синхронизма может последовать при сни¬
жении напряжения в питающей сети, при уменьшении
тока возбуждения или при возрастании нагрузки на
приводимом механизме. Поскольку синхронные электро¬
двигатели не рассчитаны на длительный асинхронный
режим, который приводит к перегреву обмоток и по¬
вреждению их изоляции, на них предусматривается спе¬
циальная защита от асинхронного хода с действием либо
на ресинхронизацию, т. е. на восстановление нормаль¬
ного синхронного режима путем снятия возбуждения и
обратной его подачи при приближении скорости двига¬
теля к подсинхронной скорости, либо на отключение
электродвигателя от сети.
К ненормальным режимам относится также работа
трехфазного электродвигателя на двух фазах при обрыве
одной фазы цепи обмотки статора. Этот вид ненормаль¬
ного режима возможен для двигателей до 1000 В при
применении для них предохранителей в случае перего¬
рания одного из них.
При обрыве фазы кратность максимального момента
на электродвигателе уменьшается почти в 2 раза, и если
при этом он все-таки превосходит противодействующий
момент механизма, то электродвигатель продолжает
вращаться, но с повышенным скольжением. В результате
этого токи в статоре и роторе возрастают в 1,5-—2 раза
по сравнению с номинальным значением, что может вы¬
звать недопустимый перегрев обмоток двигателя. В соот¬
ветствии с ПУЭ специальная защита от работы электро¬
двигателя на двух фазах не требуется. Такие зашиты
допускается применять в порядке исключения на элект¬
родвигателях, работающих в длительном режиме с боль¬
шой нагрузкой без постоянного наблюдения персонала.
На современных электростанциях для электродвига¬
телей 380 В с. н. предохранители не применяются,
а вместо них устанавливаются воздушные автоматиче¬
ские выключатели, которые практически исключают ре¬
жим работы электродвигателя на двух фазах.
20

В электродвигателях 3—6 кВ с. н. возможны редкие
случаи обрыва фаз в цепи обмотки статора, вызванные
дефектами заводского изготовления. Однако защита их
о г работы на двух фазах не применяется, так как этот
ненормальный режим своевременно обнаруживается
дежурным персоналом электростанций.
3.	РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ
СОБСТВЕННЫХ НУЖД 3—6 кВ
Токовая отсечка нашла наибольшее примене¬
ние для защиты электродвигателей с. н. 3—6 кВ от
междуфазных к. з. в обмотках и на выводах электродви¬
гателя. Она представляет собой максимальную токовую
защиту без выдержки времени, действующую на отклю¬
чение электродвигателя от сети только в случае возник¬
новения в нем междуфазных к. з. Это достигается
условием выбора тока срабатывания токовой отсечки,
который должен быть больше пускового тока электро¬
двигателя во избежание его отключения от защиты при
включении в сеть (см. § 6). В зону действия токовой
отсечки электродвигателя входит также и силовой ка¬
бель, соединяющий его с выключателем, так как ТТ
защиты устанавливаются вблизи выключателя.
В соответствии с ПУЭ токовая отсечка как простое
и дешевое защитное устройство рекомендуется для за¬
щиты электродвигателей мощностью до 5000 кВт, если
она обладает требуемой чувствительностью к поврежде¬
ниям на выводах электродвигателя. При недостаточной
чувствительности токовой отсечки необходимо приме¬
нять более чувствительную дифференциальную токовую
защиту.
Для электродвигателей мощностью до 2000 кВт при
отсутствии защиты от однофазных замыканий на землю
(токи замыкания на землю менее 10 А) токовая отсечка
выполняется на двух фазах. В таком исполнении она
действует также и при двойных замыканиях на землю,
если одно из них находится на фазе, на которой уста¬
новлен ТТ защиты, а другое —в питающей сети. Для
наиболее эффективной ликвидации двойных замыканий
в сети 3—6 кВ — отключение в большинстве случаев
одного места повреждения — необходимо, чтобы ТТ за¬
щиты были установлены на одноименных фазах на всех
присоединениях. Такими фазами являются фазы А и С
21

во всех электроустановках с незаземленной нейтралью.
В связи с выполнением токовой отсечки электродви¬
гателя на фазах А и С она не действует при двойных
замыканиях на землю, если одно из них находится на
фазе В, на которой отсутствует ТТ. Учитывая редкие
случаи такого двойного замыкания на землю и сравни¬
тельно небольшую стоимость указанных электродвига¬
телей, токовая отсечка не дополняется специальной-
защитой от двойных замыканий на землю.
Для электродвигателей мощностью 2000 кВт и более
токовая отсечка может быть выполнена также на двух
фазах при наличии защиты от однофазных замыканий
на землю, которая действует также и при двойных замы¬
каниях на землю. Но при отсутствии такой защиты
токовая отсечка должна иметь трехфазное трехрелейное
исполнение. Однако в шкафах КРУ 6 кВ для электро¬
двигателей с. н. установлены ТТ только на фазах А и С.
Поэтому для электродвигателей мощностью 2000 кВт и
более допускается применение токовой отсечки в двух¬
фазном исполнении и защиты от двойных замыканий на
землю.
Токовая отсечка выполняется либо с помощью одного
реле тока, включенного на разность токов двух фаз,
либо с помощью двух реле тока, включенных на фазные
токи. Однорелейная схема в основном применяется для
двигателей мощностью до 2000 кВт. Для электродвига¬
телей мощностью от 2000 до 5000 кВт, а также для элек¬
тродвигателей меньшей мощности в случае недостаточной
чувствительности однорелейной схемы применяется
двухрелейная схема с включением реле на фазные токи.
Такая схема образуется при соединении вторичных об¬
моток ТТ в неполную звезду. При двухрелейной схеме
токовой отсечки в нормальном режиме в каждом реле
тока протекает ток нагрузки электродвигателя, а при
пуске и самозапуске — его пусковой ток. При однорелей¬
ной схеме в указанных режимах в реле тока проходит
ток ві/3раз больше, чем при двухрелейной схеме. Поэ¬
тому ток срабатывания токовой отсечки при однорелей-
ной схеме выбирается в 3 раз больше, чем при двух¬
релейной схеме.
Чувствительность токовой отсечки, которая оценива¬
ется коэффициентом чувствительности k4, равным отно¬
шению тока, протекающего в реле при двухфазном к. з.
на выводах электродвигателя, к току срабатывания ре-
22

ле, зависит от схемы включения реле. Двухрелейная
схема обеспечивает одинаковую чувствительность токо¬
вой отсечки при всех возможных случаях к. з. между
двумя фазами. Однорелейная схема имеет неодинаковую
чувствительность при к. з. между различными двумя фа¬
зами. При замыкании фаз АС ток в реле равен сумме
вторичных токов, протекающих в этих фазах. При за¬
мыкании между фазами, на одной из которых отсутст¬
вует ТТ (АВ или ВС), в реле проходит ток от одного ТТ,
вследствие чего чувствительность защиты в 2 раза мень¬
ше, чем при замыкании фаз АС. Поскольку уставка реле
в]/3раз больше, чем при схеме с двумя реле, чувстви¬
тельность однорелейной схемы при замыканиях АВ или
ВС будет в ]/3 раз меньше, чем при двухрелейной схе¬
ме. Это является существенным недостатком однорелей¬
ной схемы, особенно когда токи повреждения сравни¬
тельно невелики. Поэтому однорелейная схема токовой
отсечки непригодна для защиты мощных электродвига¬
телей и ее область применения ограничивается электро¬
двигателями мощностью до 2000 кВт.
Следует отметить, что в принятых в настоящее время
унифицированных схемах вторичных цепей для всех КРУ
6 кВ токовая отсечка для всех электродвигателей с. н.
любой мощности до 5000 кВт предусматривается в двух¬
фазном двухрелейном исполнении, что повышает ее чув¬
ствительность к междуфазным к. з. в обмотках электро¬
двигателя.
Дифференциальная защита по сравнению
с токовой отсечкой обладает значительно большей чув¬
ствительностью к повреждениям в электродвигателе, так
как по принципу своего действия она не реагирует на
токи в электродвигателе в нормальном режиме работы
пли при пуске и самозапуске. Поэтому ток срабатыва¬
ния дифференциальной защиты не должен отстраиваться
от этих токов, что позволяет выбрать его меньшим, чем
У токовой отсечки. В соответствии с ПУЭ дифференци¬
альная защита устанавливается на электродвигателях
мощностью 5000 кВт и более, так как для них из-за
больших пусковых токов токовая отсечка была бы гру¬
бой и не действовала при междуфазных к. з. в витках
обмотки статора, удаленных от выводов. При наличии
дифференциальной защиты обеспечивается отключение
электродвигателя при указанных повреждениях в его
обмотке. Дифференциальная защита применяется и для
23

электродвигателей мощностью менее 5000 кВт, если то¬
ковая отсечка в двухрелейном исполнении не обеспечи¬
вает необходимой чувствительности к к з на выводах
электродвигателя Для выполнения дифференциальной
защиты на электродвигателе необходимо, чтобы у него
были выведены все шесть концов обмотки статора как
в нулевых, так и во внешних выводах
На рис 3 приведена принципиальная схема диффе¬
ренциальной защиты электродвиі ателя для одной фазы
С обеих сторон электродвигателя установлены ТГ
ITT — в шкафу КРУ 6 кВ и 2ТТ — в нулевом выводе
электродвигателя Эти ТТ, как правило, выбираются
однотипными с одинаковыми коэффициентами транс¬
формации Их вторичные обмотки соединяются последо¬
вательно и параллельно к ним подключается реле тока
Т В нормальном режиме, при пуске и самозапуске элек
тродвигателя, а также при к з в питающей сети, когда
электродвигатель посылает ток в место повреждения
в начальный момент к. з, через оба ТТ проходят оди¬
наковые вторичные токи. Поэтому в реле Т, включенном
на разность этих токов, тока не будет, кроме незначи¬
тельного тока небаланса, обусловленного небольшим
отличием погрешностей ТТ, и защита не действует При
к з на выводах или в обмотках электродвигателя ток
повреждения проходит от источника питания с н через
ITT и полностью попадает в реле, что приводит к его
срабатыванию Для возбужденного синхронного электро¬
двигателя при к з на его выводах или в обмотке стато-
Рис 3 Токораспределение в дифференциальной
защите одной фазы электродвигателя
а — в нормальном режиме, б — при к з на выводах
электродвигателя
24

ра в реле дифференциальной защиты проходит сумма
токов, посылаемых сетью (через ITT) и самим синхрон¬
ным электродвигателем (через 2ТТ) Это повышает чув¬
ствительность защиты Однако расчетным случаем для
дифференциальной защиты синхронного электродвигате¬
ля является повреждение в нем, когда он невозбужден
и, следовательно, в месте повреждения протекает мень¬
ший ток, посылаемый только сетью
Дифференциальная защита электродвигатечей 6 кВ
может быть выполнена на двух фазах, так как она
предназначена для ликвидации только междуфазных
к з Но в двухфазном исполнении защита не будет
реагировать на двойные замыкания на землю, если одно
из мест повреждений находится в самом электродвига¬
теле на фазе В, в которой нет ТТ Поэтому для электро¬
двигателей мощностью 5000 кВт и более в дополнение
к дифференциальной защите в двухфазном исполнении
останавливается специальная защита от двойных замы¬
каний на землю с действием на отключение электродви¬
гателя без выдержки времени Эта защита в большин¬
стве случаев сочетается с защитой от однофазных замы¬
каний на землю. В настоящее время для обеспечения
действия дифференциальной защиты как при междуфаз
ных к з , так и при двойных замыканиях на землю она
выполняется преимущественно на трех фазах с тремя
дифференциальными реле типа РНТ-565 Эти реле со
держат быстронасыщающиеся трансформаторы (БИТ),
которые улучшают отстройку защиты от токов небалан¬
са, возникающих в реле при п^ске или при внешних к з ,
так как они насыщаются апериодической составляющей
тока небаланса
Защита от однофазных замыканий на
землю в соответствии с ПУЭ применяется для элект¬
родвигателей 6 кВ в зависимости от их мощности и тока
замыкания на землю в питающей сети Она выполняется
в виде токовой защиты нулевой последовательности, ко¬
торая представляет собой максимальную токовую защи
ту, содержащую одно реле тока типа РТЗ-50, включенное
на ТТ нулевой последовательности типа ТЗЛМ или
ТЗРЛ Защита срабатывает от токов нулевой последо¬
вательности, появляющихся при замыканиях на землю
Трансформатор тока ТЗЛМ или ТЗРЛ (с литой
изоляцией из эпоксидной смолы) представляет собой
кабельный ТТ с кольцевым магнитопроводом Он уста-
25

чавливается непосредственно на трехфазный кабель 6 кВ.
электродвигателя за его выключателем, и поэтому в зону
действия токовой защиты нулевой последовательности
входит также и силовой кабель к электродвигателю. Это.
считается допустимым из-за редких повреждений в ка¬
беле в связи с небольшой длиной (100—200 м) и благо¬
приятными условиями его эксплуатации.
В нормальном режиме работы электродвигателя^
а также при междуфазных к. з. в нем, не связанных
с «землей», в магнитопроводе ТТ нулевой последователь¬
ности магнитный поток отсутствует, так как сумма то¬
ков, проходящих через его сердечник, равна нулю. Поэ¬
тому во вторичной обмотке ТТ э. д. с. не индуктируется,
ток в реле отсутствует и защита не действует. При за¬
мыкании обмотки электродвигателя или жилы силового
кабеля на землю ток замыкания на землю проходит по
повре?кденной фазе. При этом в сердеченике ТТ появля¬
ется магнитный поток, который индуктирует во вторич¬
ной обмотке ТТ э. д. с., создающую ток в реле, что вызы¬
вает действие защиты на отключение электродвигателя
от сети. Для предотвращения неправильной работы за¬
щиты от токов, проходящих по броне и свинцовой обо¬
лочке кабеля при замыкании на землю в другом кабеле,
воронка кабеля изолируется от «земли» и заземляющий
провод пропускается через окно ТЗЛМ или ТЗРЛ.
Использование для рассматриваемой защиты ТТ ну¬
левой последовательности позволяет получить достаточно
чувствительную защиту, способную реагировать на срав¬
нительно небольшие емкостные токи (порядка 5—10 А),
протекающие в сети 6 кВ с незаземленной нейтралью
при однофазном замыкании на землю. При этом необхо¬
димо иметь в виду, что вследствие незначительной мощ¬
ности ТТ типа ТЗЛМ и ТЗРЛ к ним должна быть под¬
ключена определенная вторичная нагрузка, состоящая,
из сопротивлений реле и соединительных проводов. В ка¬
талоге на эти ТТ приводятся допустимые сопротивления!
вторичной нагрузки и типы реле тока, которые следует
применять в зависимости от первичного тока замыкания
на землю.
При наличии нескольких параллельно проложенных
кабелей к электродвигателю необходимо, чтобы токовая
защита нулевой последовательности данного электро¬
двигателя действовала при замыкании на землю в любом
из них. Для этой цели на каждом кабеле устанавлива-
26

ется ТТ нулевой последовательности, вторичные обмотки
их соединяются последовательно и к ним подключается
реле тока защиты. При этом достаточная чувствитель¬
ность защиты обеспечивается при последовательном сое¬
динении не более трех ТТ. При большем числе кабелей
вместо ТТ ТЗЛМ или ТЗРЛ применяется ТТ нуле¬
вой последовательности типа ТНП, который охва¬
тывает все кабели. Например, для четырех кабелей
применяется ТНП-4, для пяти-шести кабелей — ТНП-7 и
т. Д- Трансформатор типа ТНП имеет обмотку
подмагничивания, которая подключается при работе
электродвигателя к трансформатору напряжения соот¬
ветствующей секции шин 6 кВ РУСН, от которой пита¬
ется защищаемый электродвигатель. Обмотка подмаг¬
ничивания предназначена для повышения чувствитель¬
ности защиты при сравнительно малых токах замыкания
на землю.
Защита от двойных замыканий на зем¬
лю выполняется в виде токовой защиты нулевой после¬
довательности аналогично подобной защите от однофаз¬
ных замыканий на землю. Использование такой защиты
возможно в связи с появлением токов нулевой последо¬
вательности при двойных замыканиях на землю, на ко¬
торые она реагирует. В соответствии с ПУЭ защита от
двойных замыканий на землю устанавливается на элект¬
родвигателях 6 кВ мощностью 2000 кВт и более, если
токовая отсечка или дифференциальная токовая защита
электродвигателя имеет двухфазное исполнение и отсут¬
ствует защита от замыкания на землю (при токах замы¬
кания на землю менее 5 А). Для этих же электродвига¬
телей при двухфазном исполнении защит от внутренних
повреждений и наличии защиты от замыкания на землю,
которая действует также и при двойных замыканиях на
землю, отдельная защита от двойных замыканий не
устанавливается. Она также не устанавливается на ука¬
занных электродвигателях при трехфазном исполнении
токовой отсечки или дифференциальной токовой защиты
и отсутствии защиты от замыканий на землю, поскольку
защита на трех фазах обеспечивает действие и при двой¬
ных замыканиях на землю, одно из которых находится
в электродвигателе.
Отдельная защита от двойных замыканий на землю
выполняется также с реле РТЗ-50, контакты которого
не вибрируют при больших токах, и действует без вы¬
27

держки времени на отключение поврежденного электро¬
двигателя.
Необходимо отметить, что при питании электродви¬
гателей мощностью 2000 кВт и более от сети с током
замыкания на землю менее 5 А, когда для них не jpe-
буется установка защиты от однофазных замыканий на
землю, но установлена в соответствии с ПУЭ защита от
двойных замыканий на землю, возможно одновременное
отключение двух электродвигателей при двойных замы¬
каниях на землю. Это происходит в случае работы одно¬
го электродвигателя с замкнутой фазой на землю и воз¬
никновения замыкания на землю на другой фазе второго
электродвигателя, что вызывает срабатывание защит от
двойных замыканий на землю на обоих электродвигате¬
лях и отключение их от сети. Это повреждение является
редким, так как не допускают длительной работы элек¬
тродвигателя с однофазным замыканием на землю.
Защита от асинхронного режима преду¬
сматривается для синхронного электродвигателя шаро¬
вой мельницы и предназначена для отключения его от
сети при выпадении электродвигателя из синхронизма.
Защита основана на токовом принципе и должна быть
отстроена по току срабатывания от номинального тока
электродвигателя, а по времени — от времени его пуска.
На рис. 4 приведена диаграмма изменения тока ста¬
тора синхронного электродвигателя в асинхронном ре¬
жиме. При выпадении из синхронизма в обмотке статора
проходит пульсирующий по времени ток /дв. Его макси¬
мальное значение /дв max в несколько раз превосходит
значение номинального тока электродвигателя, а мини¬
мальное значение /дв тіп меньше номинального тока
электродвигателя. Реле тока защиты, реагируя на ток
статора электродвигателя, сраба-
Рис. 4. Диаграмма тока
статора синхронного
электродвигателя, выпав¬
шего из синхронизма.
тывает, когда пульсирующий ток
/дв, возрастая до максимума, до¬
стигает значения тока срабатыва¬
ния реле (порядка 1,5 номиналь¬
ного тока электродвигателя),
возвращается в исходное состоя¬
ние, когда /дв, уменьшаясь до ми¬
нимума, достигает значения тока
возврата реле (порядка 1,2 номи¬
нального тока электродвигателя),
снова срабатывает при сле¬
28

дующем увеличении /дв до значения тока срабатыва¬
ния реле и снова возвращается при уменьшении /дв до
значения тока возврата реле и т. д. В связи с такими
условиями работы реле тока в схеме защиты должно-
быть предусмотрено запоминание его первоначального,
срабатывания при выпадении электродвигателя из син¬
хронизма. Для этой цели, как показано на рис. 17, реле
тока типа РТ-40 работает через промежуточное реле
типа РП-252, имеющее задержку в размыкании контак¬
тов при снятии напряжения с него, на запуск реле
времени защиты. Это обеспечивает при пульсирующем,
токе непрерывную работу реле времени, отключающего
электродвигатель от сети.
Защита от асинхронного режима обычно сочетается
с защитой от перегрузки электродвигателя, так как
последняя также отстраивается от номинального тока
электродвигателя и от времени его пуска.
Защита от перегрузки устанавливается на
электродвигателях с. н., которые могут подвергаться
длительным перегрузкам по разным причинам (дымосос,
дутьевой вентилятор, мельница и др.). Она не устанав¬
ливается на электродвигателях с. н., не подверженных
технологической перегрузке и не имеющих тяжелых ус¬
ловий пуска или самозапуска (циркуляционный насос,
конденсатный насос и др.). Защита от перегрузки выпол¬
няется как обычная максимальная токовая защита, по¬
скольку она должна реагировать на ток электродвига¬
теля. Для защиты достаточно использовать одно реле
тока с включением его на фазный ток или на разность
токов двух фаз (при однорелейной отсечке), так как
перегрузка, как правило, является симметричным режи¬
мом и, следовательно, она имеет место во всех фазах.
Следует отметить, что защита от перегрузки в ряде
случаев реагирует на обрыв фазы в цепи электродвига¬
теля, если обрыв произошел в обмотке статора (фазе),
к которой не подключено реле тока защиты. В этом слу¬
чае защита от перегрузки предотвращает работу элект¬
родвигателя на двух фазах, отключая его от сети.
Как правило, защита от перегрузки не приходит
в действие при нормальной работе электродвигателя,
так как ее ток срабатывания больше номинального тока
электродвигателя. Однако она может сработать при его
пуске или самозапуске, когда ток в реле значительно
превосходит вторичный номинальный ток электродвига-
29>

-теля. Для предотвращения работы защиты от перегруз¬
ки в этих режимах она снабжается выдержкой времени,
которая должна быть больше времени пуска двигателя
при номинальном напряжении сети и больше времени
разворота электродвигателя при самозапуске.
В настоящее время, как правило, защита от пере¬
грузки электродвигателей с. н. выполняется с независи¬
мой от тока выдержкой времени, отстроенной от дли¬
тельности пуска электродвигателя в нормальных услови¬
ях и при самозапуске. Для защиты используется одно
реле тока типа РТ-40 и соответствующий тип реле вре¬
мени. Для электродвигателей с временем пуска 10—15 с
принимается реле времени типа ЭВ-144 (со шкалой
20 с), а для электродвигателей с временем пуска более
20 с — реле времени типа ВЛ-34 (со шкалой 1—100 с).
Защита от перегрузки выполняется с действием на от¬
ключение электродвигателей, которые могут быть под¬
вержены перегрузке при пуске или самозапуске, так как
такая перегрузка не может быть ликвидирована вмеша¬
тельством обслуживающего персонала, и поэтому требу¬
ется отключение электродвигателя от сети. На электро¬
двигателях, перегружаемых по технологическим при¬
чинам, при возможности автоматической разгрузки
(например, на электродвигателе шахтной мельницы)
защита от перегрузки выполняется с двумя выдержками
времени, с первой (меньшей) — на разгрузку механиз¬
ма, со второй (большей) — на отключение электродвига¬
теля, если перегрузка на нем не исчезла. На всех других
перегружаемых электродвигателях, на которых разгруз¬
ка невозможна, защита от перегрузки действует на
отключение электродвигателя, поскольку при этом обес¬
печивается лучшее условие для предотвращения повреж¬
дения электродвигателя. Как правило, допускается по¬
вторное включение электродвигателя, отключенного
защитой от перегрузки, без осмотра его.
На многих ранее введенных электростанциях защита
•от перегрузки выполнена с зависимой от тока выдержкой
времени. Для защиты использованы реле тока с ограни¬
ченной зависимой характеристикой типа РТ-84. На этих
реле в независимой части характеристики можно уста¬
новить выдержку времени около 16 с. Для электродви¬
гателей средней мощности и с легкими условиями пуска
это время было достаточным для отстройки от времени
пуска электродвигателя при наиболее неблагоприятных
30

условиях. Но для ряда электродвигателей (дымососы,,
дутьевые вентиляторы, мельницы), в связи с тем, что»
время разворота их составляет 30—35 с, защита от пе¬
регрузки с реле РТ-80 не может обеспечить их пуск и
самозапуск. Поэтому в ряде случаев дополнительно к ре¬
ле РТ-84 установлено реле времени типа ЭВ-144, которое.-
приходит в действие после срабатывания реле РТ-84,.
обеспечивая суммарное действие защиты до 36 с. В этих
же реле тока РТ-80 используется электромагнитный эле¬
мент для осуществления токовой отсечки электродвига¬
теля.
Как показал опыт эксплуатации, встроенная в реле-
РТ-80 отсечка при установке их в шкафах КРУ с. н. 6 кВ
часто ложно срабатывает от сотрясений при операциях,
с выключателями соседних шкафов. Кроме того, эксплу¬
атация этих реле сложнее, чем обслуживание реле тока'
РТ-40. Поэтому в настоящее время реле РТ-80 на элект¬
родвигателях с. н. не устанавливаются.
Основным недостатком применяемой ныне защиты от
перегрузки электродвигателей является то, что она не
позволяет использовать перегрузочную способность-
электродвигателя при небольших перегрузках, так как
не учитываются предварительная загрузка электродви¬
гателя и температура охлаждающего его воздуха. Рядом
научно-исследовательских институтов ведутся разработ¬
ки более совершенной защиты от перегрузки с исполь¬
зованием транзисторных реле и других устройств.
Защита минимального напряжения
электродвигателей с. н. предназначена для автоматиче¬
ского отключения неответственных электродвигателей"
при снижении напряжения на шинах с. н. до 70% и ниже-
номинального значения с целью обеспечения успешного»
самозапуска ответственных электродвигателей (см. § 1).
Эта же защита используется для отключения некоторых
ответственных электродвигателей при значительном сни¬
жении или полном исчезновении напряжения на шинах
с. н. Для экономии релейной аппаратуры защита мини¬
мального напряжения не предусматривается отдельными
комплектами для каждого электродвигателя, отключае¬
мого этой защитой, а выполняется единым комплектом
в виде групповой зашиты и устанавливается на каждой
секции шин 3—6 кВ. В соответствии со своим назначе¬
нием защита минимального напряжения выполняется
двухступенчатой по напряжению срабатывания и време-
31’

ни действия. Первая ступень защиты предназначена для
•отключения неответственных электродвигателей, чтобы
•облегчить самозапуск ответственных электродвигателей.
Вторая ступень защиты предназначена для отключения
ряда ответственных электродвигателей при исчезновении
напряжения на них. Это необходимо для использования
блок-коитактов отключенного выключателя для пуска
АВР на питательном и других насосах (см. § 5) или для
действия технологической блокировки (например, для
подачи импульса на отключение выключателя мельнич¬
ного вентилятора от блок-контакта отключенного выклю¬
чателя дутьевого вентилятора и т. п.).
На рис. 5 приведена принципиальная схема защиты
минимального напряжения, применяемая на многих дей-
•ствующих электростанциях. Защита установлена в шка¬
фу КРУ трансформаторов напряжения (TH) соответст¬
вующей секции 3—6 кВ. Она состоит из четырех реле
■минимального напряжения 1Н — 4Н типа РН-54/160,
включенных на междуфазные напряжения вторичной об¬
мотки TH. Реле 1Н— ЗН образуют первую ступень за¬
щиты и действуют при понижении напряжения до 70%
-шмн
3-6к8
2ШМН
к АВР
На сигнал
Реле
напряжения
и реле Времени
П ступени
защиты
Реле Времени
I ступени
защиты
Сигнализация
„Неисправность
предохраните¬
лей БкВ”
Цепи Лступени
защиты
Цепи Iступени
защиты
В цепь сигнала
„ Неисправность
предохранителей Б кВ
Рис. 5. Схема групповой защиты минимального напряжения электро¬
двигателей 3—6 кВ.
ІН—ІН —реле напряжения РН-54/160; 5В - реле времени ЭВ-133; 6В — реле
,Т22; 70 — Реле промежуточное РП-23: 8У, ВУ—реле указательное
РУ-21/220; ЮН- резистор 3000 Ом типа ПЭВ-50.
32

и ниже на реле времени 6В типа ЭВ-122. Оно срабаты¬
вает с выдержкой времени 0,5 с и подает плюс на шинку
]ШМН. К этой шинке и шинке минус ШМН присоеди¬
нены промежуточные реле типа РП-23 (на рисунке не
показаны), установленные в шкафах КРУ соответствую¬
щих электродвигателей. Эти реле приходят в действие
при срабатывании реле времени 6В и отключают неот¬
ветственные электродвигатели. Реле 4Н используется
для получения второй ступени защиты. Оно срабатывает
одновременно с реле 1Н — ЗН при снижении напряже¬
ния до 50% и ниже или при полном исчезновении на¬
пряжения и действует на реле времени 5В типа ЭВ-133.
Последнее с выдержкой времени 3—9 с подает плюс на
шинку 2ШМН, к которой присоединены промежуточные
реле типа РП-23, установленные в схеме защиты ответ¬
ственных электродвигателей и отключающие их от сети.
Действие защиты минимального напряжения фиксиру¬
ется указательными шунтовыми реле 5У и 9У типа
РУ-21/220. Контакты всех четырех реле 1Н — 4Н сое¬
динены последовательно, что исключает ложную работу
защиты при перегорании любого из предохранителей на
стороне 3—6 кВ TH.
Во вторичных цепях TH установлен автоматический
выключатель А1 типа АП50-ЗМТ, который отключается
при неисправностях во вторичных цепях TH. В схеме
защиты используется блок-контакт выключателя А1 для
подачи плюса на контакты реле напряжения. При от¬
ключении автомата плюс снимается с замкнутых кон¬
тактов реле напряжения 1Н — 4Н, чем предотвращается
неправильное действие защиты из-за отсутствия напря¬
жения. Отключение автомата А1 вызывает срабатывание
предупреждающей сигнализации.
В схеме защиты минимального напряжения должны
применяться термически стойкие реле времени, так как
они могут длительно находиться под напряжением опе¬
ративного постоянного тока при исчезновении напряже¬
ния переменного тока. Как известно, реле времени типа
ЭВ-113-143 длительно выдерживают напряжение 1,1ДНОм,
но они изготовляются без импульсного (временно замы¬
кающего) контакта. Поэтому для первой ступени защи¬
ты установлено реле времени типа ЭВ-122 с использо¬
ванием его проскальзывающего контакта в качестве
упорного для схемы АВР питающих элементов с. н. По¬
скольку это реле времени не рассчитано на длительное
3—365	33
пребывание под напряжением, предусмотрено выносное
сопротивление 10R типа ПЭ-50, 3,0 кОм, которое вклю¬
чается последовательно с обмоткой реле времени 6В
после того, как оно сработает и подействует указатель¬
ное реле 9У типа РУ-21/220. Последнее разрывает свои
замкнутые контакты (они переделываются на месте при
наладке из замыкающих контактов указательного реле)
и дешунтирует это сопротивление.
Для защиты первичной обмотки TH типа НТМИ-6 от
междуфазных к. з. во всех фазах установлены предохра¬
нители. Для контроля их целости используются реле
1Н— ЗН первой ступени защиты минимального напря¬
жения. Контакты этих реле, замкнутые при наличии на¬
пряжения на реле, соединены последовательно и подают
плюс на промежуточное реле 7П. Последнее подтянуто
при исправности всех предохранителей 6 кВ TH. В слу¬
чае сгорания любого из предохранителей срабатывает
соответствующее реле напряжения и разрывает цепь пи¬
тания реле 7П. При этом замыкается цепь предупреж¬
дающей сигнализации, что позволяет дежурному персо¬
налу обнаружить неисправность предохранителей и
принять необходимые меры для восстановления нормаль¬
ного режима работы TH.
Однако реле 1Н— ЗН не обеспечивают необходимую
чувствительность для действия схемы контроля при пе¬
регорании предохранителя в одной фазе. В этом случае
в пятистержневом трансформаторе напряжения НТМИ-6
магнитные потоки двух других фаз, на которых предо¬
хранители исправны, замыкаясь через крайние стержни
и стержень оборванной фазы, восстанавливают в ней
напряжение, вследствие чего значительно уменьшается
несимметрия вторичных напряжений, подводимых к реле
напряжения, и последние могут не подействовать. Кроме
того рассматриваемая схема контроля исправности пре¬
дохранителей 6 кВ TH имеет и тот недостаток, что
вследствие вибрации контактов реле минимального на¬
пряжения, которые находятся постоянно под напряжени¬
ем, контакты этих реле, питающие обмотку реле 7П,
могут подгореть и привариться (такие случаи имели
место в эксплуатации).
В связи с указанными недостатками схема защиты
минимального напряжения по рис. 5 на вновь вводимых
электростанциях в последние годы не применяется. Вмес¬
то нее принята схема защиты, разработанная в инсти-
34
туте Теплоэлектропроект, которая приведена на рис. 6.
Она содержит одно реле напряжения обратной последо¬
вательности 1Н типа РНФ-1М и два реле минимального
напряжения 2Н и ЗН типа РН-54/160. В нормальном ре¬
жиме, когда междуфазные напряжения симметричны,
у реле 1Н контакт в цепи сигнализации разомкнут,
а контакт, используемый в схеме защиты минимального
напряжения, замкнут. В этом же режиме при наличии
напряжения на реле 2Н и ЗН контакты их разомкнуты.
Рассматриваемая защита также выполнена с двумя сту¬
пенями по напряжению срабатывания и по времени
действия. Первая ступень защиты осуществляется с по¬
мощью реле 2Н, вторая ступень защиты — с помощью
того же реле 2Н и реле ЗН. При снижении напряжения
на шинах 3—6 кВ до 70% и ниже номинального значе¬
ния замыкается контакт реле 2Н, а размыкающий кон¬
такт в реле 1Н остается замкнутым. При этом работает
реле времени первой ступени защиты 4В типа ЭВ-123 и
на шинку 1ШМН поступает плюс для отключения неот¬
ветственных электродвигателей. При снижении напряже¬
ния до 0,5І7ІІОН и ниже замыкаются также контакты реле
ЗН, работает реле времени 5В типа ЭВ-133 и плюс по-
Рис 6 Схема защиты минимального напряжения электродвигателей
6 кВ с применением реле РНФ-1М.
1Н — фильтр-реле напряжения обратной последовательности РНФ-1М; 2Я,
— реле напряжения РН-54/160; 4В —реле времени ЭВ-123; 5В — реле вре¬
мени ЭВ-133, 6У, 7У — реле указательное РУ-21/220.
3*	35
ступает на шинку 2ДШЯ для отключения ответственных
ЭЛеП?и^горшши одного или двух предохранителей 6 кВ
TH напутается симметрия напряжении, подводимых
к фильтру-реле напряжения обратной последователь¬
ности ІИ типа РНФ-1М, на выходе фильтра появляется
напряжение обратной последовательности и реле сраба¬
тывает. При этом контакт в реле ІИ в цепи сигнализа¬
ции неисправности предохранителей замыкается и сиг¬
нализация действует, привлекая внимание дежурного
персонала. Одновременно второй контакт в реле 1л
в схеме защиты минимального напряжения размыкает¬
ся, благодаря чему предотвращается ложная работа
защиты при неисправности предохранителей 6 кВ TH.
Схема на рис. 6 является новой схемой защиты ми¬
нимального напряжения электродвигателей 6 кВ, преду¬
смотренной в универсальных схемах вторичных соеди¬
нений КРУ 6 кВ. Она отличается от прежней схемы
с реле РНФ-1М. отсутствием цепей пуска АВР питаю¬
щих элементов с. н. 6 кВ от реле времени первой ступени
защиты от его импульсного (проскальзывающего) кон¬
такта. Это объясняется изменением схемы АВР, которая
в настоящее время выполняется без участия первой сту¬
пени защиты минимального напряжения, что позволило
принять для этой ступени реле времени типа ЭВ-123 (без
импульсного контакта).
Выполнение схем релейной защиты электродвигате¬
лей 3—6 кВ. Для питания электродвигателей 3—б кВ
с. н. тепловых электростанций применяются комплект¬
ные распределительные устройства, которые набираются
из отдельных шкафов. В этих шкафах помещается аппа¬
ратура высокого напряжения: выключатель, разъедини¬
тели, ТТ, кабельная воронка силового кабеля, проло¬
женного к электродвигателю. В корпусе шкафа устанав¬
ливаются релейная аппаратура, измерительные приборы
и аппаратура управления выключателем. В зависимости
от мощности и типа электродвигателя применяются со¬
ответствующие шкафы КРУ 6 кВ, в которых установлено
необходимое релейное оборудование для данного элект¬
родвигателя.
В начальный период строительства мощных электро¬
станций на них устанавливались КРУ серии К-ПІУ
(комплектные распределительные устройства, третья
производственная серия, унифицированная). В шкафах
36

КРУ этой серии были применены реле тока типа РТ-84
для осуществления защиты электродвигателей от между-
фазных к. з. и от перегрузки. В настоящее время эта
серия не применяется. Взамен ее наибольшее распрост¬
ранение имеет КРУ серии К-ХІІ. Она отличается от КРУ
серии К-ПІУ конструкцией шкафов, применением релей¬
ной схемы управления выключателем, применением для
релейной защиты электродвигателей только реле тока
типа РТ-40 как для токовой отсечки, так и для защиты
от перегрузки в сочетании с реле времени. Защита элек¬
тродвигателей, устанавливаемая в КРУ, выполняется на
оперативном постоянном токе 220 В, подаваемом от
аккумуляторных батарей, установленных на электро¬
станциях. В цепях управления и защиты установлены
общие автоматы типа АП50-ЗМТ с электромагнитными
расцепителями вместо плавких предохранителей, что
повышает надежность защиты. При неисправностях
в цепях постоянного тока автомат отключается и своим
вспомогательным контактом замыкает цепь сигнали¬
зации.
Ниже рассматриваются схемы защит электродвига¬
телей с. н. на электромагнитных реле, разработанные
в Теплоэлектропроекте и установленные в шкафах КРУ
6 кВ.
Схемы защиты электродвигателей с. подвержен¬
ных перегрузке. На рис. 7 приведена принципиальная
схема защиты электродвигателя мощностью до 2000 кВт,
подверженного перегрузке, применяемая в КРУ серии
К-ХІІ. Защита от междуфазных к. з. осуществляется то¬
ковой отсечкой с одним реле тока ГТ типа РТ-40, вклю¬
ченным на разность токов фаз А и С. Отсечка действует
без выдержки времени через выходное промежуточное
реле 577 на отключение поврежденного электродвигате¬
ля от сети. Действие защиты фиксируется указательным
реле 7У, включенным в цепь обмотки реле 5П типа
РП-23. Контакты 7У (9У) замыкают цепь сигнала на
щите управления «Вызов в КРУ 6 кВ».
Защита от перегрузки выполняется с помощью реле
тока 2Т, включенного последовательно с реле 1Т. Она
действует с выдержкой времени через реле времени
ЭВ-144 с временем до 20 с или через реле времени
ВЛ-34 с временем до 100 с. Тип реле времени выбира¬
ется в зависимости от времени разворота защищаемого
электродвигателя при его пуске и самозапуске. В рас-
37

Рис 7. Схема защиты электродвигателя мощностью до 2000 кВт
с независимой выдержкой времени при перегрузке.
/Г, 2Т — реле тока РТ-40, ЗТ— реле тока РІЗбО, 4В — реле времени ЭВ-142
или ВЛ 34» 5/7, 6П — реле промежуточное PI123, 7У—9У — реле указательное
РУ-21/0,025; 10R—резистор 4700 Ом типа ПЭВ-50
сматриваемой схеме реле времени действует на отклю¬
чение через выходное реле 5П, общее с другими защи¬
тами. При этом срабатывает указательное реле 8У, от
контакта которого подается специальный сигнал на щит
управления об отключении соответствующего электро¬
двигателя защитой от перегрузки. Это позволяет де¬
журному персоналу произвести повторное включение
отключившегося электродвигателя без предварительного
осмотра его.
Для защиты от однофазных замыканий на землю
установлена токовая защита нулевой последователь¬
ности. Она выполнена с реле тока ЗТ типа РТЗ-50, при¬
соединенным к ТТ нулевой последовательности типа
ТЗЛ, и действует без выдержки времени на отключение
электродвигателя. Такая защита требуется, как указано
выше, для электродвигателей мощностью до 2000 кВт
при емкостном токе замыкания на землю в питающей
38
сети не менее 10 А. При меньших токах она не заказы¬
вается и оборудование, относящееся к ней, в шкафу
КРУ не устанавливается.
Для электродвигателей мощностью до 2000 кВт не
требуется защиты от двойных замыканий на землю. Но
при наличии защиты от однофазных замыканий на зем¬
лю она действует также и при двойных замыканиях
на землю, одно из которых находится в электродви¬
гателе.
Ввиду возможности одновременной работы токовой
отсечки и токовой защиты нулевой последовательности
при междуфазных к. з. на землю необходимо обеспечить
безотказное срабатывание указательного реле в каждой
из этих защит. Для этого параллельно обмотке реле 5П
присоединяется резистор 10R типа ПЭВ-50 на 4700 Ом,
благодаря чему увеличивается ток, протекающий в каж¬
дом из параллельно включенных указательных реле 7У
и 9У, до значения, достаточного для их одновременного
срабатывания. При действии любой из указанных защит
в отдельности также обеспечивается четкое срабатыва¬
ние соответствующего указательного реле.
Предусмотрено отключение электродвигателя от за¬
шиты минимального напряжения соответствующей сек¬
ции 6 кВ с помощью промежуточного реле 6П, подклю¬
ченного к шинке 1ШМН — к первой ступени защиты или
к шинке 2ШМН — ко второй ступени защиты (см. рис. 5
и 6). По схеме на рис. 7 выполнена защита дробилки,
багерного насоса и др.
Следует отметить, что схема по рис. 7 в настоящее
время не применяется, так как в новых унифицирован¬
ных схемах вторичных цепей для КРУ 6 кВ предусмот¬
рена однотипная схема защиты электродвигателей мощ¬
ностью до 5000 кВт, подверженных перегрузке.
Схема, приведенная на рис. 8, ранее применялась
в КРУ серии К-ХІІ для защиты электродвигателей мощ¬
ностью 2000—5000 кВт, подверженных перегрузке.
В связи с внедрением унифицированных схем вторичных
соединений для КРУ 6 кВ такая схема предусматрива¬
ется и для электродвигателей с. н. мощностью менее
2000 кВт, подверженных перегрузке.
Токовая отсечка для защиты от междуфазных к. з.
выполнена с помощью двух реле тока 1Т и 2Т, вклю¬
ченных на токи фаз А и С, п действует без выдержки
времени на отключение электродвигателя через выход-
39

3-6 кВ
сигнала
разка ”
Рис 8 Схема защиты электродвигателя мощностью от 2000 до
5000 кВт с независимой выдержкой времени при переірузке.
а — схема защиты; б — векторная диаграмма токов в реле; 1Т—ЗТ — реле тока
РТ 40, 4Т— реле тока РТЗ-50, 5В — реле времени ЭВ-142 или ВЛ-34 6П, 7П
реле промежуточное РП-23, 8У—І0У — реле указательное РУ-21/0,025; ИЯ —
резистор 4700 Ом типа ПЭВ-50
I т
К релв вТ
На отключение
выключателя В1
-Î
Токовая
отсечка и
выходное
реле защиты
Защита от
однофазных
замыкании,
на землю
Защита
от
перегрузка
ГІ^'і От эаицшы 1а
I	I > минимального
	*- ) напряжения
На сигнал
ное промежуточное реле 6П. Действие защиты фикси¬
руется указательным реле 8У.
Для защиты от перегрузки с независимой выдержкой
времени используется реле тока ЗТ, включенное в об¬
ратный провод вторичной цепи ТТ. На рис. 8,6 при¬
ведена векторная диаграмма токов в реле при соеди¬
нении вторичных обмоток ТТ по схеме неполной звезды
Она соответствует направлению токов в фазных прово¬
дах вторичной цепи от ТТ к защите, а в обратном про¬
воде—от защиты к ТТ. Как видно из диаграммы, в об¬
ратном проводе вторичной цепи ТТ проходит геометри¬
ческая сумма фазных токов фаз А и С, показанная на
диаграмме и равная фазному току. Вектор тока /обр
имеет противоположное направление по сравнению с то¬
ком отсутствующей фазы В (показано на диаграмме
пунктиром). Таким образом, реле ЗТ постоянно обтека-
™гІТЫМ ™ком и реагирует на перегрузку электро-
• я, действуя на его отключение. При такой стсеме
включения реле тока 1Т — ЗТ ТТ равномерно загружа¬
ются как в нормальном режиме, гак и при междуфаз-
ных к. з. Но необходимо отметить, что при двухфазном
к. з. между фазами А и С реле ЗТ током не обтекается,
так как в обратном проводе проходит арифметическая
разность токов фаз А и С, равная нулю. Однако это не
является недостатком схемы, поскольку в режиме к. з.
действие защиты от перегрузки не требуется.
На электродвигателях мощностью 2000 кВт и более
требуется применение защиты от двойных замыканий на
землю, одно из которых находится в электродвигателе.
Поэтому, даже если нет необходимости в токовой за¬
щите нулевой последовательности от замыканий на зем¬
лю (при токах менее 5 А), она устанавливается для
защиты от двойных замыканий на землю и выполняется
аналогично подобной защите на рис. 7.
В схеме защиты предусмотрена возможность отклю¬
чения электродвигателя от защиты минимального на-
ТокоВая
отсечка
а цепа
отключения
ВыключаюелМ
Защита от
перегрузки
Защита от
однофазных
замыканий
на землю
От защиты
минимального
напряжения
На сигнал
В цепь сигнала
„ Перегрузка ”
Рис. 9. Схема защиты электродвигателя мощностью от 2000 до
5000 кВт с зависимой выдержкой времени при перегрузке
/Г, 2Т — реле тока РТ-84; ЗТ — реле тока ЭТД-551/60, 4П, 5П — реле промежу-
точное РГІ 23. ЬУ—реле указательное РУ-21/0,015, 7У»	— реле указатель¬
ное РУ-21/1
41

ИРяжешія с помощью реле 711, которое может подклю-
К£я к шинкам 1ШМН или 2ШМН.
На рис. 9 показана схема защиты электродвигателя
мощностью 2000 кВт и более, подверженного перегруз¬
ке с использованием индукционных реле тока типа
РТ-80. Эти реле в настоящее время не применяются для
защиты электродвигателей с. н. Но на ряде ранее вве¬
денных электростанций, где установлены КРУ 6 кВ
серии К-ШУ, эта схема еще находится в эксплуатации.
Защита выполнена с двумя реле тока ГТ и 2Т типа
РТ-84, включенными на фазные токи. В зависимости
от коэффициента трансформации ТТ и номинального
тока электродвигателя для защиты применяется либо
реле РТ-84/1 с уставками 5—10 А, либо реле РТ-84/2
с уставками 2,5—5 А. Электромагнитный элемент реле
используется для токовой отсечки. Его мгновенно замы¬
кающий контакт действует непосредственно на отклю¬
чение выключателя, так как он рассчитан на замыкание
цепи катушки отключения выключателя.
Действие токовой отсечки фиксируется выпадением
встроенного указателя в реле, а также срабатыванием
указательного реле 7У, включенного в цепи электромаг¬
нита отключения выключателя. Для защиты от
перегрузки используется индукционный элемент реле,
срабатывающий с выдержкой времени, зависимой от
тока.
Контакты этого элемента маломощные и поэтому дей¬
ствуют на промежуточное реле 4П для отключения
электродвигателя. Защита от перегрузки выполнена
в двух фазах с применением двух реле тока РТ-84 для
токовой отсечки. В таком исполнении защита от пере¬
грузки действует и при обрыве одной из фаз статора
электродвигателя, так как в этом режиме одно или оба
реле тока защиты обтекаются увеличенным током ста¬
тора, достаточным для их срабатывания.
Токовая защита нулевой последовательности пред¬
усмотрена в предположении, что ток замыкания на зем¬
лю в питающей сети больше 5 Л. Она выполнена с по¬
мощью двух ТТ типа T3JI ввиду наличия двух кабелей.
Вторичные обмотки их соединены последовательно,
а не параллельно для увеличения чувствительности за¬
щиты. Для защиты использовалось реле тока типа
ЭТД-551/60 (снято с производства), действующее без
выдержки времени на отключение электродвигателя. Эта
42

Рис. 10. Схемы защиты асинхронного электродвигателя шахтной
мельницы.
/7'—4Т — реле тока РТ-40; 5Т — репе тока РТЗ-50; 6В — реле времени ЭВ-144;
7В — реле времени ВЛ-34; 8П—10П — реле промежуточное РП 23 1ІУ—13У ■—
реле указательное РУ-21/0.С25, /4У-~реле указательное РУ-21; 15R— резистор
4700 Ом типа ПЭВ 50
защита может быть использована для действия при
двойных замыканиях на землю
Для возможности отключения электродвигателя от
групповой защиты минимального напряжения предусмот¬
рено реле 5П, которое с помощью перемычек может
подключаться к шинкам 1ШМН или 2ШМН.
Для электродвигателей мощностью до 2000 кВт, под¬
верженных перегрузке, защита с реле РТ-84 выполнена,
как на рис. 9, но установлено одно реле тока с включе¬
нием его па разность токов двух фаз.
Иа рис. 10 приведена схема защиты электродвигате¬
ля шахтной мельницы, выполненная в соответствии
с унифицированными схемами вторичных цепей КРУ
6 кВ. Токовая отсечка без выдержки времени и с дей¬
ствием на отключение электродвигателя выполнена
43

в двух фазах —реле 1Т л 2Т. В отличие от других элек¬
тродвигателей, подверженных перегрузке, защита от пе¬
регрузки на электродвигателе шахтной мельницы вы¬
полняется двухступенчатой по току срабатывания и
времени действия. Первая ступень предназначена для
разгрузки мельницы от кратковременной перегрузки. Она
осуществляется с помощью реле тока ЗТ и реле време¬
ни 6В и действует с выдержкой времени на отключение
электродвигателя питателя сырого угля (ПСУ). Если
после отключения ПСУ перегрузка на мельнице не
устранилась (например, мельница завалена углем), то
срабатывает вторая ступень защиты, выполненная с по¬
мощью реле тока 4Т и реле времени 7В, и отключает
электродвигатель от сети.
Токовая защита нулевой последовательности выпол¬
нена с использованием реле тока 5Т, присоединенного
к ТЗЛМ.
Предусмотрено отключение электродвигателя ПСУ от
первой ступени защиты минимального напряжения с по¬
мощью промежуточного реле 9П, включенного к шинке
1ШМН, а также отключение от второй ступени этой за¬
щиты через реле 10П электродвигателя шахтной мель¬
ницы ввиду невозможности его самозапуска при пони¬
женном напряжении.
Следует отметить, что в КРУ серии К-ХІІ нет отдель¬
ного шкафа для электродвигателя шахтной мельницы,
а используется шкаф, предназначенный для электродви¬
гателей мощностью до 2000 кВт, подверженных пере¬
грузке.
Для защиіы используется схема на рис. 7. При
этом разгрузка мельницы производится вначале от про¬
скальзывающего контакта реле времени типа ЭВ-142
защиты от перегрузки путем отключения ПСУ. Если
перегрузка на мельнице не устранилась, то продолжает
работать реле времени и от его упорного контакта про¬
исходит отключение электродвигателя от сети.
Схема защиты электродвигателей, не подверженных
перегрузке. Для любого электродвигателя мощностью до
5000 кВт, не подверженного перегрузке и не требующего
установки дифференциальной защиты, в настоящее время
принята однотипная схема защиты, которая приведена
на рис. 11. В этой схеме токовая отсечка принята в двух¬
релейном двухфазном исполнении с использованием реле
тока 1Т и 2Т, включенных на токи фаз А и С, и дейст-
44

3-БкВ
Рис. 11. Схема защиты электродвигателя, не подверженного пере¬
грузке.
IT, 2Т — реле тока PT-40; ЗТ — реле тока РТЗ-50; 4П, 5П — промежуточное
реле РП-23; 6У, 7У — реле указательное РУ-21/0,025; 8R — резистор 4700 Ом
типа ПЭВ-50
вует без выдержки времени на отключение выключателя
электродвигателя.
Токовая защита нулевой последовательности уста¬
навливается только на тех электродвигателях, для кото¬
рых она требуется в зависимости от их мощности и тока
замыкания на землю в питающей сети. Но на электро¬
двигателях мощностью 2000 кВт и более она должна
быть установлена во всех случаях для действия при
двойных замыканиях на землю. При питании электро¬
двигателя тремя кабелями на каждом из них устанав¬
ливается ТТ нулевой последовательности; обмотки ТТ
соединяются последовательно (рис. 12).
В схеме предусмотрено отключение электродвигате¬
ля от реле 577, срабатывающего при действии соответ¬
ствующей ступени защиты минимального напряжения.
Необходимо отметить, что в КРУ серии К-ІПУ отсут¬
ствуют специальные шкафы с релейной защитой для
электродвигателей, не подверженных перегрузке. Для
них используются все типы защиты, показанные на
45

К шинам РУСН 3 Б кВ
К электродвигателю
Рис 12 Схема включения реле
тока на три ТТ типа ТЗЛ
рис 9, кроме защиты от пе
регрузки, т е не использу¬
ется индукционный элемент
реле РТ 84
Схема защиты двухско
ростных электродвигателей
У двухскоростных электро
двигателей дымососа, дутье¬
вого вентилятора и циркуля
ционного насоса каждая ста
торная обмотка (скорость)
присоединяется к шинам
РУСН 6 кВ через отдельный
выключатель Поэтому для
первой и второй частот вра¬
щения электродвигателя предусматриваются индивиду¬
альные комплекты защиты, установленные в соответству
ющих шкафах КРУ 6 кВ С целью унификации шкафов
КРУ 6 кВ для любого двухскоростного электродвигателя
независимо от его мощности (если она менее 5000 кВт)
и режима работы применяются два типа шкафов один
для I (меньшей) частоты и другой для II (большей) ча¬
стоты вращения электродвигателя
Рис 13 Схема защиты двухскоростного электродвигателя с независй
тока РТ40 7В- ев —реле времени ВЛ 34, 9П—І2П — реле ироме
4700 Ом типа ПЭВ 50
46

На рис 13 приведена схема защиты Двухскоростного
электродвигателя, применяемая в настоящее время на
электростанциях.
Для каждой частоты вращения (обмотки статора)
электродвигателя защита от междуфазных к з осуще
ствляется токовой отсечкой, выполненной с двумя реле
тока, включенными на фазные токи Для I частоты вра¬
В цепь сигнала
„Перегрузка"
15У	гл 10П
ла отключение
Выключателя В2
В цепь сигнала
„ Перегрузка"
От защиты
минимального
напряжения
'і К целям
г Включения
'Л частоты Вращения
На сигнал
Токовая
отсечка а
выходное
реле защиты
ы вращеш\
Защита от
§
перегрузки
§
и цела
g
отключения
Выключателя
s
В1
.U}'
На Включение Iчастоты
Вращения
оымоспса
От защиты
минимального
напряжения
Ча сиги ач
Токовая
отсечка а
выходное
реле защиты
I Цепи И частоты враіцеиия\
Защита от
перегрузки
и цели
отключения
выключателя
В2
мои выдержкой времени при перегрузке
^Уточное РП 23 18У—163 — реле указательное РУ 21/0 025, 17R, 18R — резистор
47

щения (меньшей) предназначены реЛе 1Т и 2Т, для
II частоты вращения (большей) — реле ЗТ и 4Т, дей¬
ствующие без выдержки времени соответственно на от¬
ключение выключателя поврежденной обмотки электро¬
двигателя.
Защита от перегрузки на каждой частоте вращения
выполнена с помощью одного реле тока 5Т (6Т), вклю¬
ченного в обратный провод вторичных цепей ТТ токовой
отсечки. Это реле в нормальном режиме обтекается током
нагрузки электродвигателя и действует при его пере¬
грузке через реле времени 7В (8В) на отключение вы¬
ключателя соответствующей частоты вращения электро¬
двигателя. Указанное реле времени со шкалой 1—100 с
принято в связи с большим временем пуска и самоза¬
пуска электродвигателей дымососа и дутьевого вентиля¬
тора, от которого защита от перегрузки должна быть
отстроена.
В схеме не предусмотрена токовая защита нулевой
последовательности в предположении, что рассматривае¬
мый двухскоростной электродвигатель установлен на
блочной электростанции, где ток замыкания на землю
Рис 14 Схема защиты двухскооостного электродвигателя с зависимой
1Т—4Т — реле тока PT 84; 5Т — реле тока РТ 40. 6Г, 7Т — реле тока ЭТД 551/60,
1ЯУ — реле указательное рУ-21/1.
48

/4</
8B
15У
В цель сигнала
„Перегрузка”
На отключение
выключателя В2
На отключение
выключателя В1
-Z
Г-.12П
19У
17У
ВТ
9B
13П
19У
Сигнала
грузка ”
IT
гт
8В
^6Т
n?Æ?LJ
/10П
u n?gÿ
/120
U
m
В цепь включения
•. I частоты
I вращения
От защиты
минимального
напряжения
На сигнал
98
7T
11П
17У
18У
199
На Включение
.1 частоты вращения
дымососа
От защиты
минимального
напряжения
На сигнал
Токовая
отсечка и
цели
отключения
выключателяВІ
Защита
от
перегрузки
Защита от
однофазных
замыканий
на
землю
Таковая
отсечка и
цели
отключения
выключателяВВ
Защита
от
перегрузки
Защита от
однофазных
замыканий
на
землю
Цепи. JL частоты вращения |	| Цепи I частоты вращения
1 ржкои времени при перегрузке
/В — реле времени ЭВ 144, ІОП—іЗП —реле промежуточное РП 23; 14У—
• -365

й сети 6 кВ меньше 10 А, а мощності/ каждой частоты
электродвигателя меньше 2000 кВт.
Для электродвигателя дутьевогр" вентилятора преду¬
сматривается отключение от второй ступени защиты ми¬
нимального напряжения при работе его на любой часто¬
те вращения для обеспечения действия технологической
блокировки.
Электродвигатель дымососа при работе на I частоте
вращения от защиты минимального напряжения не от¬
ключается. При работе на II частоте вращения в случае
действия второй ступени защиты минимального напря¬
жения электродвигатель дымососа от промежуточного
реле 12П автоматически переводится на I частоту вра¬
щения.
Двухскоростной электродвигатель циркуляционного
насоса ввиду отсутствия на нем АВР от защиты мини¬
мального напряжения не отключается.
В реле тока 5Т защиты от перегрузки I частоты вра¬
щения размыкающий контакт (разомкнут при работе
на первой скорости) используется в схеме управления
выключателем II частоты вращения, чем предотвраща¬
ется включение его при работе электродвигателя на пер¬
вой скорости.
Для обеих скоростей применяется один автомат типа
АП50-ЗМТ в цепях управления и защиты, установлен¬
ный в шкафу II частоты вращения.
На рис. 14 приведена схема защиты двухскоростно¬
го электродвигателя, которая применена на ряде элект¬
ростанций, где установлены КРУ серии К-ПІУ. Для за¬
щиты от междуфазных к. з. предусмотрена двухрелей¬
ная токовая отсечка с реле тока РТ-84—1Т и 2Т для I
частоты вращения, ЗТ и 4Т для II частоты вращения.
При повреждениях в обмотках I частоты вращения от¬
ключается выключатель В1 и выпадает указательное
реле 14У, включенное последовательно с электромагни¬
том отключения выключателя. При повреждениях в об¬
мотках II частоты вращения отключается выключатель
В2 и выпадает указательное реле 17У.
Для защиты от перегрузки используются для каждой
частоты вращения по аналогии с односкоростным элект¬
родвигателем индукционные элементы реле тока РТ-84.
Но в связи с большим временем разворота электродви¬
гателей дымососа и дутьевого вентилятора, превосходя¬
щим предельное время срабатывания реле (16 с в неза-
50
висимой части), в схеме защиты от перегрузки предус¬
мотрено дополнительное реле времени 8В (9В) типа
ЭВ-144 со шкалой 0—20 с. Оно срабатывает после за¬
мыкания контактов индукционного элемента реле РТ-84,
и по истечении установленной на нем выдержки време¬
ни происходит отключение выключателя соответствую¬
щей частоты вращения. Таким образом, сочетание реле
РТ-84 с реле времени ЭВ-144 позволяет получить сум¬
марное время действия защиты от перегрузки до 36 с,
что обеспечивает отстройку защиты от времени пуска и
самозапуска двухскоростного электродвигателя.
Для каждой частоты вращения предусматривается
защита от замыканий на землю, выполненная с ТЗЛ и
реле 6Т (7Т). Эта защита устанавливается, если она
требуется в соответствии с ПУЭ. В приведенной схеме
использованы ранее выпускавшиеся реле тока
ЭТД-551/60 или РТ-40/0,2. Поскольку контакты этих реле
не способны замыкать цепь электромагнита отключения
выключателя, они действуют на отключение через про¬
межуточные реле 10П (11П). Срабатывание защиты фи¬
ксируется выходным реле 16У (19У), включенным в цепь
отключения выключателя.
Цепи отключения электродвигателя дутьевого венти¬
лятора и дымососа от защиты минимального напряже¬
ния выполнены так же, как в схеме на рис. 13.
В обратном проводе вторичных цепей ТТ защиты I
частоты вращения установлено реле тока 5Т. Контакты
его разомкнуты при работе на I частоте вращения, чем
блокируется цепь включения выключателя II частоты
вращения, если электродвигатель работает на I частоте
вращения.
Схемы с дифференциальной токовой защитой. На
рис. 15 приведена принципиальная схема защиты элек¬
тродвигателя питательного насоса мощностью 5000 кВт
и более с продольной дифференциальной токовой защи¬
той для действия при междуфазных к. з. Такая схема
принимается при использовании шкафа КРУ 6 кВ с ТТ
на двух фазах и при токе замыкания на землю в питаю¬
щей сети более 5 А.
В связи с установкой ТТ на двух фазах дифферен¬
циальная токовая защита имеет двухфазное двухрелей¬
ное исполнение с применением реле тока с насыщающи¬
мися ТТ типа РНТ-565. Для защиты используются тран¬
сформаторы тока ITT, установленные в шкафу КРУ
л.	51

Дищференци.'
ильная защита
и выходное
релв защиты
Защита от
однофазных
и двойных
замыкании
на землю
Защита
от
перегрузки.
Рис. 15. Схема защиты электродвигателя с дифференциальными реле
тока РНТ-565.
1РНТ, 2РНТ — реле тока РНТ-565; ЗТ — реле чока РТЗ-50; 4Т — реле тока
РТ-40. 5В — реле времени ВЛ-34; СП, 7П — промежуточное реле РП-23; 8У —
ЮУ — реле указательное РУ-21/0,025; НР — резистор 4700 Ом типа ПЭВ-50
6 кВ, и ЗТТ, 4ТТ, установленные в нулевых выводах
электродвигателя. Вторичные обмотки ЗТТ, 4ТТ включе¬
ны последовательно, что позволяет увеличить допусти¬
мую для них нагрузку. Защита действует без выдержки
времени на отключение электродвигателя.
Дифференциальная защита выполнена на двух фа¬
зах, она не реагирует на двойные замыкания на землю,
если одно из них находится в фазе В, на которой отсут¬
ствует ТТ. Такое повреждение, как указано выше, долж¬
но быть ликвидировано отключением выключателя без
выдержки времени. Для этой цели используется защи¬
та от однофазных замыканий на землю, действующая
также и при двойных замыканиях на землю Эта защита
выполнена с помощью реле тока ЗТ типа РТЗ-50, присо¬
единенного к ТТ нулевой последовательности типа
ТНП-4, охватывающему все четыре кабеля, которыми
52

электродвигатель связан с выключателем. Для увели¬
чения чувствительности защиты в ТНП используется об¬
мотка подмагничивания, подключаемая к TH секции
6 кВ РУСН, от которой питается электродвигатель пи¬
тательного насоса. Цепь напряжения обмотки подмаг¬
ничивания ТНП размыкается на блок-контактах выклю¬
чателя при его отключении для снятия напряжения с
ТНП по условиям техники безопасности Трансформа¬
тор тока нулевой последовательности в КРУ не поме¬
щается и поэтому устанавливается непосредственно у
электродвигателя, что исключает действие защиты при
однофазных замыканиях в кабелях. Пробой изоляции ка¬
беля на землю определяется в этом случае по устройст¬
ву контроля изоляции соответствующей секции 6 кВ
РУСН.
Как показал опыт эксплуатации, рассматривае¬
мая защита не срабатывает от бросков емкостного тока
электродвигателя питательного насоса при замыканиях
па землю во внешней сети 6 кВ, и поэтому выполняется
без выдержки времени с действием на отключение элек¬
тродвигателя.
В схеме предусмотрена защита от перегрузки, кото¬
рой подвержен электродвигатель питательного насоса
при самозапуске. Защита выполнена с одним реле тока
4Т и реле времени 5В с действием на отключение элек¬
тродвигателя. Применение реле времени типа ВЛ-34
обусловлено большим временем разворота электродви¬
гателя при самозапуске.
В связи с наличием устройства автоматического
включения (АВР) резервного питательного насоса пре¬
дусмотрено отключение рабочего питательного насоса от
второй ступени зашиты минимального напряжения для
обеспечения пуска АВР. При выведении из работы уст¬
ройства АВР действие на отключение электродвигателя
от зашиты минимального напряжения снимается перек¬
лючателем АВР (см. § 5).
На рис. 16 приведена схема защиты электродвигате¬
ля питательного насоса мощностью 8000 кВт. Для дан¬
ного электродвигателя в КРУ серии К-ХП предусмотрен
шкаф с ТТ на всех трех фазах для возможности выпол¬
нения дифференциальной защиты электродвигателя с
тремя реле тока на трех фазах Это необходимо для
обеспечения действия дифференциальной защиты и при
двойных замыканиях на землю, если электродвигатель
53

Защита
от
герегруз л
Гт защиты
минимально г.о
напряжения
в цель сигнала.
„ чррегрузка.”
На сигнал
ДидирЕрещи,-
агьная защипа
и выходное
реле защиты
Защита от
двойных
однофазных
заиыюноо
на земл-о
Рис 16. Схема защиты мощного электродвигателя питательного на¬
соса.
1РПТ -ЗРНТ — реле тока РНТ-565; 4Т ~ реле тока РТ-40; 5Т — реле тока
РТЗ-50; 6В — реле времени ВЛ-34, 7П, 8П — реле промежуточное РП-23; НУ¬
НУ—реле указательное РУ-21/0.025; 12R— резистор 4700 Ом типа ПЭВ-50.
питается от сети с током замыкания на землю менее 5 А
и на нем поэтому отсутствует защита от однофазного
замыкания на землю.
При наличии защиты от замыкания на землю (прито¬
ке замыкания на землю в питающей сети более 5 А)
дифференциальная защита электродвигателя выполня¬
ется на двух фазах. Однако если в шкафу КРУ 6 кВ
электродвигателя питательного насоса установлена диф¬
ференциальная токовая защита в трехфазном трехрелей¬
ном исполнении, она применяется для этого электродви¬
гателя вне зависимости от наличия защиты от замыка¬
ния на землю, что обеспечивает действие защиты и при
двойных замыканиях на землю.
Рассматриваемая схема на рис. 16 соответствует за¬
щите электродвигателя питательного насоса, которая
имеет широкое распространение на электростанциях.
54

Для защиты от междуфазных к. з. и от двойных за¬
мыканий на землю используется дифференциальная то¬
ковая защита с реле 1РНТ — ЗРНТ типа РНТ-565 с дей¬
ствием без выдержки времени на отключение электро¬
двигателя от сети.
Для защиты от однофазных замыканий на землю
при токах более 5 А предусмотрена защита с использо¬
ванием реле тока 5Т, присоединенного к ТТ нулевой пос¬
ледовательности ТНП-4. Защита выполнена так же, как
в схеме на рис. 15, и действует без выдержки времени
на отключение электродвигателя. Эта же защита дейст¬
вует и при двойных замыканиях на землю, если одно из
них находится в обмотке электродвигателя или на его
выводах.
При токах замыкания на землю менее 5 А защита от
однофазного замыкания на землю не устанавливается.
Защита от перегрузки при самозапуске электродви¬
гателя и действие защиты минимального напряжения
выполняются аналогично схеме на рис. 15.
Схема защиты синхронного электродвигателя шаро¬
вой мельницы приведена на рис. 17. Мощность электро¬
двигателя шаровой мельницы обычно меньше 5000 кВт,
поэтому защита его от междуфазных к. з. выполняется
токовой отсечкой на двух фазах с реле тока 1Т и 2Т.
Защита действует без выдержки времени через проме¬
жуточное реле 777 на отключение электродвигателя от
сети и на устройство автоматического гашения поля
(АГП), если оно предусмотрено. На синхронных элек¬
тродвигателях мощностью 2000 кВт и более АГП осу¬
ществляется путем введения сопротивления в цепь об¬
мотки возбуждения генератора. При мощности менее
2000 кВт допускается осуществлять АГП введением со¬
противления в цепь обмотки возбуждения возбудителя.
На синхронных электродвигателях, оборудованных тирис¬
торной системой возбуждения, АГП обеспечивается са¬
мой системой возбуждения.
Дополнительно к двухфазной токовой отсечке преду¬
сматривается для электродвигателей мощностью 2000 кВт
и более защита от двойных замыканий на землю.
Она выполняется, как и на асинхронном электродвига¬
теле, в виде токовой защиты нулевой последовательнос¬
ти с реле тока РТЗ-50, присоединенным к ТЗЛМ, и дей¬
ствует без выдержки времени на отключение электродви¬
гателя и на АГП. Для синхронных электродвигателей
55

[око бая
отсечка
и «»
быходнов
реле защите/
Защита
от
однаіразных
замыкании
на землю
Защита
от
перегрузка
Рис. 17. Схема защиты синхронного электродвигателя.
ІТ—ЗТ — реле тока РТ-40; 4Т — реле тока РТЗ-50; 5В — реле времени ВЛ-34;
6П — реле промежуточное РП-252; 7/7, 8П — реле промежуточное РП-23; 9У—
//У— реле указательное РУ-21/0,025; Î2R— резистор 4700 Ом типа ПЭВ-50.
мощностью до 2000 кВт и от 2000 кВт и более эта за¬
щита используется и для действия при однофазных за¬
мыканиях на землю при токах замыкания на землю со¬
ответственно 10 и 5 А.
Для рассматриваемого синхронного электродвигате¬
ля предусмотрена защита от асинхронного режима. Эта
защита является максимальной токовой защитой с не¬
зависимой выдержкой времени. Она выполнена с по¬
мощью реле тока ЗТ, реагирующего на протекание пуль¬
сирующего тока в статоре электродвигателя при выпа¬
дении его из синхронизма (см. § 3 и рис. 4). В схеме
защиты должно быть предусмотрено запоминание сра¬
батывания реле тока ЗТ. Для этого используется проме¬
жуточное реле 6П, имеющее задержку в отпускании
контакта при снятии с него напряжения (когда размы¬
кается контакт реле тока). Задержка на реле 6П выби¬
рается таким образом, чтобы оно не размыкало свой
56
контакт в цепи реле времени 5В до следующего сраба-
іывания реле тока ЗТ, что обеспечивает отключение
электродвигателя от сети с временем, отстроенным от
пускового режима.
Защита от асинхронного хода сочетается с защитой
от перегрузки, которая также должна действовать с вы-
тержкой времени на отключение электродвигателя от
сети.
Предусмотрено отключение электродвигателя от пер¬
вой ступени защиты минимального напряжения (t=
=0,5 с) для предотвращения его выхода из синхронизма
при понижении или исчезновении напряжения в питаю¬
щей сети. Для шаровой мельницы такое отключение до¬
пустимо, так как она не является ответственным меха¬
низмом с. н.
Предусмотрено также отключение синхронного элек¬
тродвигателя во всех случаях отключения рабочего ис¬
точника питания с. н. с целью исключения несинхронно¬
го включения электродвигателя на резервный источник
питания, который включается от АВР.
При наличии двух спаренных синхронных электродви¬
гателей для шаровой мельницы, которые присоединяются
к одному выключателю, все вышеуказанные защиты яв¬
ляются общими для обоих электродвигателей, за исклю¬
чением токовой защиты нулевой последовательности.
Последняя предусматривается для каждого электродви¬
гателя и выполняется с реле РТЗ-50, подключенным
к трансформатору ТЗЛМ, устанавливаемому на каждом
кабеле.
На многих действующих электростанциях релейная
защита синхронного электродвигателя шаровой мельни¬
цы поставлялась комплектно с ним и помещалась на
магнитной станции. Для защиты от междуфазных к. з.
используется дифференциальная токовая защита на
двух фазах с реле тока типа РТ-40. Для защиты от асин¬
хронного хода и перегрузки применены два реле дока
типа РТ-82 с ограниченно зависимой характеристикой
выдержки времени. Эти реле срабатывают при пульси¬
рующем токе в асинхронном режиме, равном их току
срабатывания, и не возвращаются в начальное положе¬
ние при уменьшении пульсирующего тока (см. рис. 4),
так как они имеют достаточно большое время возврата.
Это обеспечивает их действие при выходе электродви-
гателя из синхронизма.
57

В связи с применением двух реле РТ-82 предусмот¬
рено использование электромагнитного элемента реле
для осуществления токовой отсечки в качестве резерв¬
ной защиты к дифференциальной защите, что допустимо
в связи с отсутствием условий для возникновения виб¬
раций.
4.	ЗАЩИТА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ СОБСТВЕННЫХ
НУЖД 380 В
Виды и выполнение защит. ПУЭ предусматривают
для электродвигателей до 1000 В установку защиты для
ликвидации повреждений в обмотках и на выводах
электродвигателя, а также в его силовом кабеле с дей¬
ствием без выдержки времени на отключение электро¬
двигателя от сети. В соответствии с этим на электродви¬
гателях с. н. 380 В, которые питаются от трансформа¬
торов с. н., работающих с глухозаземленной нейтралью,
устанавливается как защита от междуфазных коротких
замыканий, так и защита от однофазных коротких за¬
мыканий на землю.
На электродвигателях 380 В, подверженных перегру¬
зке по технологическим причинам или по тяжелым ус¬
ловиям пуска или самозапуска (вентиляторы, дымосо¬
сы, багерные насосы, транспортеры и др.), устанавли¬
вается защита от перегрузки, действующая на отключе¬
ние электродвигателя.
Для ряда электродвигателей с. н. 380 В предусмат¬
ривается групповая защита минимального напряжения.
Эта защита предназначена для отключения неответст¬
венных электродвигателей с целью обеспечения само¬
запуска ответственных электродвигателей, а также для
отключения некоторых ответственных электродвигате¬
лей, чтобы обеспечить действие технологических бло¬
кировок и АВР электродвигателей.
Защита от всех видов коротких замыканий в элек¬
тродвигателе может быть выполнена с помощью пре¬
дохранителей с плавкими вставками, устанавливаемых
в каждой фазе. Однако на электростанциях, как прави¬
ло, для защиты электродвигателей предохранители не
применяются, так как они понижают надежность с. н.:
создают возможность повреждения электродвигателя
при работе на двух фазах, когда перегорает вставка
в одной фазе, вызывают задержку восстановления пи-
58
тания электродвигателя при замене сгоревшей вставки
и т. д. Вместо предохранителей для защиты электродви¬
гателей с. и. 380 В применяются трехполюсные автома¬
тические воздушные выключатели (автоматы), которые
установлены в цепи электродвигателя для отключения
аварийных токов при его повреждениях. В автомате име¬
ются встроенные токовые первичные реле прямого дей¬
ствия, которые при срабатывании воздействуют на от¬
ключающий механизм автомата. Автоматы, выполняю¬
щие как коммутационные, так и защитные функции,
значительно удобнее в эксплуатации, чем предохрани¬
тели, обеспечивают более точную и надежную защиту,
обладают многократностью действия. Кроме того, при
применении автоматов практически исключается работа
электродвигателя на двух фазах, так как нарушение
контакта в одном полюсе автомата маловероятно.
Следует отметить, что в принципе для защиты элек¬
тродвигателя ют всех видов коротких замыканий можно
было бы применить выносную релейную защиту — за¬
щиту с реле тока косвенного действия, присоединенны¬
ми к ТТ, установленным в цепи электродвигателя. Од¬
нако применение выносной защиты вместо автоматов
привело бы к удорожанию установки с. н. 380 В за счет
стоимости реле и ТТ, к усложнению обслуживания и к
снижению надежности. Поэтому выносная защита при¬
меняется только в тех случаях, когда автоматы не обес¬
печивают отключение к. з., например для ответственно¬
го маломощного электродвигателя валоповоротного уст¬
ройства турбины, питающегося от шин 0,4 кВ.
Для электродвигателей 380 В используются автоматы
типов ABM, А3100 и АП50-ЗМТ. Автоматы типа А3700
используются для электродвигателей любой мощности.
Все указанные автоматы принимаются с комбинирован¬
ным расцепителем. В автоматах с комбинированным рас¬
цепителем содержатся два расцепителя: электромагнит¬
ный мгновенного действия и расцепитель замедленного
действия с зависимой характеристикой (с биметалличес¬
ким или с часовым механизмом). Расцепитель автоматов
АВМ и A3100 не может быть использован для защиты
от перегрузки. Он используется только в качестве ре¬
зервной защиты к электромагнитному расцепителю авто¬
мата для действия при к. з. через переходное сопротив¬
ление, когда ток к. з. значительно снижается, что может
привести к отказу электромагнитного расцепителя.
59

В автоматах могут быть установлены независимые
расцепители, предназначенные для дистанционного от¬
ключения автомата от ключа управления или от вынос¬
ной защиты.
На тепловых электростанциях для питания электро¬
двигателей и других элеменіов 380 В в настоящее время
применяется комплектное распределительное устройст¬
во КРУ 0,5 кВ. Оно состоит из отдельных шкафов, со¬
держащих силовой и релейные блоки, которые могут
быть набраны в различных вариантах. В КРУ 0,5 кВ
автоматы имеют выдвижное исполнение с втычными
контактами, что позволяет удобно и безопасно произ¬
вести ремонт аппаратуры силового блока. Автоматы
типа АВМ, установленные в КРУ 0,5 кВ, имеют обозна¬
чение АВМ-В.
Защита от междуфазных к. з. осуществляет¬
ся электромагнитными расцепителями автомата мгно¬
венного срабатывания — отсечкой автомата. В каждом
полюсе автомата установлено первичное электромагнит¬
ное реле тока. При протекании в реле тока, превыша¬
ющего ток срабатывания, сердечник реле мгновенно
втягивается и поворачивает общую для всех полюсов
отключающую рейку. При этом механизм свободного
расцепления срабатывает и все полюсы автомата раз¬
мыкаются одновременно [3, 7]. Отсечка автомата ре¬
зервируется расцепителем автомата с зависимой харак¬
теристикой.
При применении выносной защиты для отключения
междуфазных к. з. она выполняется в виде токовой от¬
сечки с реле тока, включенными к двум ТТ на двух фа¬
зах, с действием на отключение без выдержки времени
на независимый расцепитель автомата.
Защита от коротких замыканий на зем¬
лю в цепи электродвигателя в основном обеспечивает¬
ся отсечкой автомата от междуфазных к. з. Однако
в ряде случаев она может быть нечувствительна к то¬
кам однофазного к. з. на землю, так как эти токи в сети
380 В обычно меньше токов трехфазного к. з. Для обес¬
печения чувствительности отсечки рекомендуется увели¬
чить сечение выбранного силового кабеля электродвига¬
теля на одну-две ступени, что приведет к уменьшению
сопротивления расчетной цепи и, следовательно, к увели¬
чению значения тока однофазного к. з. Если и при этом
чувствительность отсечки автомата не обеспечивается, то
60

дальнейшее увеличение сечения кабеля экономически не
выгодно, а поэтому следует принимать вариант с вынос¬
ной защитой от замыкания на землю. Она выполняется
с помощью чувствительного реле тока типа РТ-40/0,2,
присоединенного к ТТ нулевой последовательности типа
ТЗЛЛА, надеваемому на силовой кабель электродвига¬
теля. Защита действует без выдержки времени на от¬
ключение электродвигателя.
На электродвигателях, питающихся от трансформа¬
торов с. н. со схемой соединения обмоток Д/Уо, у кото¬
рых уставка отсечки автомата 4000 А и более, рекомен¬
дуется устанавливать выносную защиту от замыканий
на землю. Эта же защита рекомендуется для электро¬
двигателей с уставкой отсечки автомата 2000 А и более
при питании их от трансформаторов с. н. со схемой сое¬
динения обмоток У/Уо, у которых токи однофазного
замыкания на землю значительно меньше, чем у выше¬
указанных трансформаторов. При применении выносной
защиты от замыканий на землю, обладающей высокой
чувствительностью, не требуется согласования (загруб-
ления) уставки токовой защиты нулевой последователь¬
ности питающего трансформатора с уставками отсечки
автомата электродвигателя [8].
Защита от перегрузки, устанавливаемая на
электродвигателях, подверженных перегрузке, могла бы
выполняться с помощью расцепителей автомата с зави¬
симой характеристикой, если бы их уставка (номиналь¬
ный ток расцепителя) была бы порядка (1,1—1,25) не¬
минимального тока электродвигателя. Но номинальный
ток расцепителя автомата приходится увеличивать из-за
необходимости повышения (загрубления) уставки токо¬
вой отсечки автомата для отстройки от пускового тока
/пуск электродвигателя ввиду того, что она реагирует
и на апериодическую составляющую /пуск- Поэтому ус¬
тавка токовой отсечки автомата принимается (1,9^-2)
/пуск (см. § 7). С учетом обычной кратности пускового
тока электродвигателя /гпуск, равной (6—7) /ном элек¬
тродвигателя, уставка токовой отсечки автомата со-
ставляет (124-14) /ном электродвигателя.
Для предотвращения срабатывания расцепителя за¬
медленного действия при пуске электродвигателя необ¬
ходимо, чтобы его время срабатывания по зависимой
характеристике выдержки времени было больше време¬
ни пуска электродвигателя, которое находится в преде¬
61

л ах 0,5—2 с. Это достигается при загрублении номи¬
нальных токов расцепителей замедленного действия.
Коэффициент загрубления — отношение уставки отсечки
автомата к номинальному току расцепителя ■— в авто¬
мате АВМ равен 8, а в автомате А3100 — 7. Например,
для автомата АВМ4Н с уставкой отсечки 2400 А номи¬
нальный ток расцепителя должен быть выбран 300 А.
При таком соотношении номинальный ток расцепителя
автомата составляет (1,64-2) /ном электродвигателя.
В связи с вынужденным заграбленном номинального
тока расцепителя с зависимой характеристикой он не
может быть использован для защиты электродвигателя
от перегрузки.
Для электродвигателей с автоматами АВМ с дистан¬
ционным приводом защита от перегрузки выполняется
выносной. Она содержит одно реле тока типа Р1-40,
присоединенное к ТТ 0,5 кВ в одной из фаз электродви¬
гателя, и действует с выдержкой времени, отстроенной
от времени возможной перегрузки двигателя, на неза¬
висимый расцепитель автомата, отключающий электро¬
двигатель от сети.
Для электродвигателей с автоматами А3100 или АВМ
(для часто включаемого и отключаемого электродвигате¬
ля) с контактором или магнитным пускателем, использу¬
емыми в качестве коммутационного аппарата, защита от
перегрузки осуществляется тепловыми реле типа ТРИ
или ТРП, встраиваемыми в магнитные пускатели или ус¬
танавливаемыми отдельно при применении контакторов.
Тепловые реле устанавливаются на двух фазах.
Для электродвигателей с автоматами АП50-ЗМТ за¬
щита от перегрузки осуществляется с помощью зависи¬
мого расцепителя автомата, который пригоден для этой
цели.
Следует отметить, что при внедрении автоматов
А-3700 отпадает необходимость в выносной защите от
перегрузки электродвигателя, так как она сможет осу¬
ществляться расцепителем с зависимой характеристи¬
кой, уставку которого можно выбрать по номинальному
току электродвигателя, и при этом она будет отстроена
по времени от длительности пуска электродвигателя.
Схема защиты, электродвигателей 380 В на перемен¬
ном оперативном токе. На рис. 18 показана схема защи¬
ты перегружаемого электродвигателя с автоматом типа
АВМ4Н или АВМ10Н с электродвигательным приводом.
62

Эти автоматы с обозначением Н являются неселективны¬
ми, т. е. токовая отсечка срабатывает у них без выдерж¬
ки времени на отключение автомата от сети.
Схема дана для случая, когда токовая отсечка авто¬
мата обеспечивает только отключение междуфазных к. з
в обмотке и на выводах электродвигателя. Поэтому для
защиты от замыканий на землю предусмотрена вынос¬
ная защита. Она выполнена с помощью реле то¬
ка 2Т, присоединенного к 2ТТ типа ТЗЛМ, и дейст¬
вует без выдержки времени на независимый расцепитель
автомата.
Для защиты от перегрузки предусмотрена также
выносная защита, выполненная реле тока 1Т и реле вре¬
мени ЗВ и действующая на отключение. При необходи¬
мости выполнения защиты от перегрузки с действием
на сигнал вместо указательного реле 5У типа РУ-21 /0,5
устанавливается шунтовое указательное реле типа
РУ-21/0,075, включенное в цепи сигнализации (на схеме
не показано) и фиксирующее действие защиты.
Рис. 18 Защита электродвигателя 380 В автоматом и отдельными
защитами от перегрузки и однофазных к з.
1Т, 27 —реле тока PT-40, ЗВ—реле времени ЭВ-237, 4/7 —реле промежуточ¬
ное РП-25; 5У, С У — реле указательное РУ-21/0,5.
63

Защита от
однофазных
к.з
на зем^
На с аг но л
Рис. 19. Защита электродвигателя 380 В
автоматом и отдельной защитой от одно¬
фазных к. з
1Т — реле тока РТ-40; 2/7 — реле промежуточ¬
ное РП-25, ЗУ —реле указательное РУ-21/0,5
Защиты от перегрузки и замыкания на землю уста¬
навливаются в выдвижном релейном блоке шкафа
КРУ 0,5 кВ.
На рис. 19 приведена схема защиты электродвигате¬
ля с автоматом А3124 или А3134. При применении та¬
ких автоматов в цепи электродвигателя устанавливает¬
ся контактор или магнитный пускатель в качестве
коммутационного аппарата. Магнитный пускатель и кон¬
тактор не рассчитаны на отключение токов к. з., поэто¬
му они должны отключаться после отключения электро¬
двигателя автоматом. Это достигается благодаря осо¬
бенности автоматов, в которых полное время сраба¬
тывания токовой отсечки автомата при к. з. меньше
собственного времени отключения коммутационного
аппарата.
На рассматриваемом электродвигателе защита от
междуфазных к. з. осуществляется токовой отсечкой ав¬
томата. Для защиты от однофазных замыканий преду¬
смотрена выносная защита, выполненная с реле 1Т,
которое действует через промежуточное реле 2П на
отключение электродвигателя. Данная зашита не уста¬
навливается, если отсечка автомата чувствительна ко
всем видам к. з. на выводах электродвигателя.
Если электродвигатель подвержен перегрузке, то
тля защиты ют перегрузки используются тепловые реле,
устанавливаемые на двух фазах в магнитном пускателе
64
или отдельно у контактора и действующие на отключе¬
ние электродвигателя.
При необходимости действия защиты от перегрузки
электродвигателя на сигнал защита от перегрузки долж¬
на быть выполнена выносной.
На рис. 20 показана схема выносных защит для ма¬
ломощного ответственного электродвигателя валюпово-
ротного устройства турбины, в цепи которого установ¬
лен автомат АВМ, не обеспечивающий отключение к. з.
в обмотках и на выводах электродвигателя.
Защита от междуфазных к. з. выполнена в виде
двухфазной токовой отсечки с реле тока 1Т и ЗТ, вклю¬
ченными к ТТ фаз А и С. Защита действует без выдерж¬
ки времени на независимый расцепитель автомата, от¬
ключающий автомат от шин 380 В.
Защита от однофазных к. з. осуществляется с помо¬
щью реле 4Т, включенного в нулевой провод ТТ токо¬
вой отсечки. Эта защита также действует без выдержки
времени на отключение электродвигателя.
Защита от перегрузки выполняется с реле 2Т, вклю¬
ченным на фазный ток, и действует с выдержкой време¬
ни на отключение электродвигателя от сети.
3808
5В
ТУ
На сигнал
8У
отключение
автомата
8 цепь сигнала
„ Перегрузка"
Токовая
отсечка,
защита от
однофазных
кз на землю
и выхов чае
реле защиты
Защита
от
перегрузки
8У На
Рис. 20. Схема защиты ответственного электродвигателя малой мощ¬
ности.
1Т—4Т — реле тока PT-40; SB — реле времени ЭВ-247; 6П — реле промежуточ¬
ное РП-25; 7У, 8У — реле указательное РУ-21/0,5,
5—365	65

На рис. 21 приведена принципиальная схема груп¬
повой защиты минимального напряжения электродвига¬
телей, присоединенных к шинам секции РУСН 380 В.
Защита содержит два реле минимального напряжения
1Н и 2Н, подключенные непосредственно к шинам сек¬
ции РУСН 380 В, от которых питаются электродвигате¬
ли 380 В. К этим же шинам подключено реле времени
переменного тока В, предназначенное для контроля
напряжения на этих шинах.
Защита выполнена с двумя ступенями по напряжению
и времени срабатывания. Первая ступень защиты обра¬
зуется с помощью реле напряжения 1Н и реле времени
1В. Эта ступень действует через промежуточное реле 2П
типа РП-25 на отключение неответственных электро¬
двигателей 380 В данной секции с целью облегчения
самозапуска ответственных электродвигателей, питаю¬
щихся от этой же секции. Параллельно обмотке реле
2П подключен резистор
Рис 21. Схема защиты минималь¬
ного напряжения электродвигате¬
лей 380 В.
1Н, 2Н — реле напряжения РН-54.160;
В, IB, 2В — реле времени ЭВ-237, ЗВ —
реле времени ЭВ-23Б; 777 —реле про¬
межуточное РП-256; 277, ЗП — реле
промежуточное РП-2Б; 1У, 2У — реле
указательное РУ 21/0,075; 1R, 2R~ve-
зистор 2000 Ом типа ПЭВ-50.
66
1R для увеличения тока
в цепи указательного реле
1У, чтобы обеспечить его
надежное срабатывание.
Вторая ступень защиты
образуется с помощью ре¬
ле напряжения 2Н и реле
времени 2В. Эта ступень
действует через промежу¬
точное реле ЗП на отклю¬
чение электродвигателей
ответственных механиз¬
мов. Параллельно к об¬
мотке реле ЗП подключен
резистор 2R для обеспече¬
ния надежного срабаты¬
вания указательного реле
2У. В схеме защиты пре¬
дусмотрено реле времени
ЗВ, замыкающее свои кон¬
такты при отсутствии на¬
пряжения на реле. Оно
находится под напряже¬
нием (контакты его ра¬
зомкнуты), если на шинах
секции 380 В есть напря¬
жение, так как в этом случае реле времени В
находится под напряжением и контакт его замкнут
в цепи реле ЗВ. Реле времени ЗВ предназначено для
шунтирования контактов реле времени 1В и 2В с целью
ускорения отключения всех электродвигателей данной
секции при исчезновении напряжения на шинах 380 В,
так как самозапуск всех полностью заторможенных элек¬
тродвигателей 380 В не обеспечивается. Цепь на отклю¬
чение через выходные промежуточные реле 2П и ЗП
образуется вследствие того, что контакт реле времени
В из-за отсутствия напряжения на шинах 380 В разом¬
кнут и, следовательно, реле ЗВ ввиду потери напряже¬
ния держит свой размыкающий и упорный контакт
замкнутыми в цепи реле 2П и ЗП. Последовательно
с контактами ЗВ включены размыкающие контакты про¬
межуточного реле 1П, подключенного к шинкам пере¬
менного оперативного тока защиты до автомата АВ
через его контакт, замкнутый в отключенном положе¬
нии автомата. Реле 1П предназначено для блокировки
выходных цепей защиты при отключении автомата АВ,
поскольку контакты реле 1П, включенные последо¬
вательно с контактами ЗВ, мгновенно размыкаются
после включения автомата АВ и поэтому разрывают
цепь на обмотки выходных реле защиты 2П и ЗП.
Следует отметить, что промежуточное реле типа
РП-256 (переменного тока) в заводском исполнении
имеет 5 замыкающих контактов, которые размыкаются
с выдержкой времени при снятии напряжения с реле.
Поэтому при наладке защиты два из этих контактов
переделываются па размыкающие с выдержкой времени.
Шинки управления переменного оперативного тока
защиты (~ШУ) питаются не от тех шин РУСН 380 В,
от которых питаются электродвигатели и реле 1Н, 2Н
и В данной секции. Поэтому при отсутствии или сниже¬
нии напряжения на указанных шинах схема защита ми¬
нимального напряжения не лишается оперативного тока
и может действовать на отключение электродвигателей.
Кроме групповой защиты минимального напряжения
секций 380 В, на ряде электродвигателей с. н. 380 В при¬
меняется упрощенная индивидуальная зашита мини¬
мального напряжения, которая выполняется с помощью
реле времени типа ЭВ-235 с отпадающим якорем. Реле
включается к шинам 380 В, от которых питается элек¬
тродвигатель. При исчезновении напряжения на этих
5*
67

шинах якорь реле времени отпадает, контакты его за¬
мыкаются с выдержкой времени и действуют на отклю¬
чение данного электродвигателя.
5.	УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО ВКЛЮЧЕНИЯ
РЕЗЕРВНЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ СОБСТВЕННЫХ
НУЖД
В системе с. н. тепловых электростанций с целью
обеспечения бесперебойной работы котлов, турбин и дру¬
гого оборудования предусматривается установка рабо¬
чих и резервных механизмов с. н. Резервный меха¬
низм предназначен для замены рабочего механизма при
ремонте или неисправности в нем. Кроме того, он ис¬
пользуется для участия в совместной работе с рабочим
механизмом для поддержания требуемых значений тех¬
нологических параметров в тех случаях, когда работа¬
ющий механизм сам не может обеспечить нормального
ведения технологического режима. Поскольку для рабо¬
чих и резервных механизмов с. н. в качестве привода
применяются асинхронные электродвигатели с коротко¬
замкнутым ротором, возможно значительно повысить
надежность и эффективность резервирования, если пре¬
дусмотреть автоматическое включение резервного ме-
низма. Поэтому на электростанциях широкое примене¬
ние нашло устройство автоматического включения ре¬
зервных механизмов (АВР). Это устройство должно
обеспечивать быстрое автоматическое введение в рабо¬
ту электродвигателя резервного механизма в случае
ошибочного, самопроизвольного или аварийного отклю¬
чения электродвигателя рабочего механизма. Оно так¬
же должно осуществить автоматическое включение элек¬
тродвигателя резервного механизма в помощь рабочему
механизму для создания необходимых условий надеж¬
ного ведения технологического процесса.
Особое распространение на электростанциях имеет
АВР питательных и конденсатных насосов. При этом
схема АВР должна быть так построена, чтобы любой
из установленных насосов мог бы выполнять функции
либо рабочего, либо резервного насоса. При наличии
трех и более насосов схема АВР должна обеспечить
пуск резервного насоса как при автоматическом отклю¬
чении любого из работающих насосов, так и при паде¬
нии давления на напоре в любом из них. Необходимо
68

отметить, что при снижении давления работающий на¬
сос не должен отключаться от АВР, а дополнительно
к нему от АВР должен включаться резервный насос.
Для всех установленных питательных или конденсат¬
ных насосов предусматривается общее устройство АВР
с применением переключателей, которые позволяют вы¬
брать соответствующий насос в качестве резервного,
а также вывести при необходимости АВР из действия.
Схема АВР механизмов с. н. должна приходить
в действие также при исчезновении напряжения на элек
тродвигателе рабочего механизма. Для этой цепи преду¬
сматривается отключение ответственных электродвига¬
телей с. н. от защиты минимального напряжения (см. §3)^
что обеспечивает включение от устройства АВР элек¬
тродвигателя резервного механизма, который, как пра¬
вило, питается от другой секции шин 3—6 кВ. В том
случае, когда устройство АВР механизмов с. н. выведено"
из действия, отключение электродвигателей питатель¬
ного и конденсатного насосов не должно производиться
от защиты минимального напряжения, так как ответст¬
венные электродвигатели при отсутствии резервных
должны оставаться включенными при исчезновении на¬
пряжения на них, чтобы развернуться в режиме само¬
запуска, наступающего при появлении напряжения.
Ниже приводятся схемы АВР электродвигателей
с. н , разработанные в Теплоэлектропроекте и применя¬
емые на электростанциях.
На рис. 22 приведена схема АВР электродвигателей
3—6 кВ двух насосов с пуском АВР -по падению давле¬
ния в общей магистрали. Рассмотрим работу схемы,
когда первый насос является рабочим, а второй — ре¬
зервным. При работе первого насоса и нормальном дав¬
лении в общей магистрали у электроконтактного мано¬
метра, контролирующего давление в общей напорной
магистрали, контакт ЭКМ.1 замкнут, а контакт ЭКМ.21
разомкнут. Контакт ЭКМ.1 предназначен для автома¬
тической подготовки устройства АВР к действию после
появления давления в общей магистрали, а также для
контроля исправности электроконтактного манометра.
При неисправности последнего не подтянуто реле 1ІТ
и поэтому замыкается его контакт в цепи сигнализации
о неисправности АВР (цепи сигнализации на схеме не
показаны). При замкнутом контакте ЭКМ.1 промежу¬
точное реле 1П типа РП-252, имеющее замедление на
69

напряжения
напряжения
Рис 22 Схема АВР электродвигателей насосов с контролем давле¬
ния в общей магистрали
а — цепи пуска АВР, б — цепи включения и отключения выключателя 1В,
в — цепи включения и отключения выключателя 2В, г — поясняющая схема
размыкание контактов при снятии напряжения с него,
подтянуто и его контакты /77./ и 1П.2 замкнуты. Это
реле предназначено для разгрузки маломощного кон¬
такта ЭКМ.1 электроконтактного манометра путем шун¬
тирования его контактом /77./ и для подготовки цепи
включения выходного реле АВР 2П типа РП-252 кон¬
тактом 1П.2. В схеме АВР участвуют замкнутые при
включенных выключателях 1В и 2В контакты реле поло¬
жения этих выключателей 1РПВ и 2РПВ и блок-контак¬
ты выключателей 1В и 2В, замкнутые при их отклю¬
ченном положении. В рассматриваемой схеме на рабо¬
чем насосе замкнут контакт 1РПВ и разомкнут кон¬
такт 1В.1, а на резервном насосе разомкнут контакт
2РПВ и замкнут контакт 2В.1.
При ошибочном или аварийном отключении выклю¬
чателя электродвигателя рабочего насоса замыкается
контакт 1В.1, и хотя реле 1РПВ типа РП-252 отпадает
при отключении выключателя, контакт его 1РПВ.1 ос-
70
тается еще на некоторое время замкнутым. В результа¬
те этого образуется цепь на пуск реле 2П (через после¬
довательно соединенные контакты 1РПВ.1, 1В.1 и1П.2).
При срабатывании реле 2П замыкается его контакт
2П.4 в цепи включения выключателя 2В и последний
без выдержки времени автоматически включается вза¬
мен отключившегося выключателя 1В. После включения
электродвигателя резервного насоса размыкается кон¬
такт 2В.1. Однократность действия устройства АВР
обеспечивается вследствие размыкания контакта 1РПВ.1
после отключения выключателя 1В. Аналогично дейст¬
вует схема АВР, если второй насос используется в ка¬
честве рабочего, а первый находится в резерве. При этом
в случае отключения выключателя 2В замкнуты кон¬
такты 2РПВ.1 и 2В.1, действует реле 2П и контакт его
2П.З замыкается в цепи включения выключателя 1В.
При снижении давления в общей магистрали размы¬
кается контакт ЭКМ.1 и замыкается контакт ЭКМ.2,
вследствие чего срабатывает промежуточное выходное
реле АВР 2П (через последовательно соединенные кон¬
такты ЭКМ.2 и 1П.2), которое включает выключатель
резервного насоса в дополнение к работающему насосу.
Однократность действия схемы АВР, когда контакт
ЭКМ.2 остается замкнутым и давление в общей магист¬
рали не становится нормальным, обеспечивается размы¬
канием цепи обмотки реле 1П с помощью контакта 2П.1,
который размыкается с выдержкой времени после сра¬
батывания реле 2П. В свою очередь реле 2П возвраща¬
ется в исходное положение в связи с размыканием кон¬
такта 1П.2 после срабатывания реле 1П.
Следует отметить, что ввиду того, что реле типа
РП-252 в заводском исполнении имеет пять замыка¬
ющих контактов, которые при снятии напряжения с реле
размыкаются с выдержкой времени, регулируемой до
1,4 с и достаточной для обеспечения импульсного дей¬
ствия АВР, один из этих контактов (контакт 2П.1) нуж¬
но переделывать на размыкающий.
Для фиксации действия схемы АВР предусмотрено-
шунтовое указательное реле 1У типа РУ-21/220, кото¬
рое срабатывает при действии выходного реле 2П. Кон¬
такты указательного реле замыкают цепь сигнала о ра¬
боте устройства АВР.
Для обеспечения безотказного включения выключа¬
теля электродвигателя, находящегося в резерве, преду-
71

осматривается контроль исправности цепи включения
этого выключателя с помощью реле положения отклю-
чено 1РПО или 2РПО (см рис 22,а и б) При обрыве
в цепи включения выключателя работает предупрежда¬
ющая сигнализация, что позволяет дежурному персона¬
лу принять необходимые меры к восстановлению ис¬
правности цепи В рассмотренной схеме АВР использует¬
ся один общий переключатель ПБ с тремя фиксирован¬
ными почожениями При установке его в положение
/раб первый механизм становится рабочим, а второй
резервным При установке переключателя в положение
2Раб второй механизм становится рабочим, а первый —
резервным Переключатель ПБ устанавливается в поло
жение О (отключено) при ремонте одного из насосов,
т е схема АВР выводится в этом случае из действия
Следует отметить, что после включения резервного на¬
соса взамен рабочего устройство АВР должно быть вы¬
ведено из действия Это необходимо для предотвраще¬
ния повторного включения при падении давления в об¬
щей магистрали резервного насоса в случае отключения
его электродвигателя от защиты в связи с повреждени¬
ем в нем Схема АВР для трех и более насосов с пуском
АВР по падению давления в общей магистрали выпол¬
няется аналогично рис 22, но с применением индивиду-
апьных переключателей на три фиксированных положе¬
ния рабочее, резервное и отключенное, которые позво¬
ляют выбрать соответствующий режим работы для лю¬
бого насоса, устройство АВР включает в работу один из
насосов, который предназначен в качестве резервного
для замены любого из рабочих насосов
Для пуска устройства АВР при исчезновении пита¬
ния на электродвигателе рабочего механизма предус¬
матривается отключение его выключателя от групповой
защиты минимального напряжения секции 3—6 кВ, от
которой питается электродвигатель рабочего механизма
Цепь отключения проходит через замыкающий контакт
промежуточного реле ЗП, которое находится под нап¬
ряжением при включенном переключателе ПБ в схеме
АВР При выведенном из действия устройстве АВР ре¬
ле ЗП не находится под напряжением и отключение от¬
ветственных электродвигателей от защиты минималь¬
ного напряжения не происходит, чем и обеспечивается
их разворот при появлении напряжения на их выводах
На рис 23 приведена схема АВР электродвигателей
72

3—6 кВ двух насосов с пуском АВР по падению давле¬
ния на напорной магистрали каждого насоса Схема
АВР автоматически вводится в действие при включении
переключателя после включения рабочего насоса и по¬
явления нормального давления на напорной магистра¬
ли насоса Если первый насос является рабочим, то пе¬
реключатель ПБ включен в положение /раб При этом
V эчектрокоптактного манометра контакт 1ЭК.М 1 замк¬
нут, а 1ЭКМ 2 разомкнут Замкнуты контакт выключа¬
теля электродвигателя первого насоса IB 1 и контакт
1П 1, которые дчя разгрузки маломощного контакта
1ЖМ 1 іщнтирхіот его При любом отключении выклю¬
чателя электродвигателя первого насоса замыкается его
контакт 1В 2 и через замкнутый контакт 1П 3 плюс по¬
ступает на выходное реле АВР — на реле 2П типа
Рис 23 Схема АВР эчектродвиіателей насосов с контролем давле¬
ния на напорной магистрали каждого насоса
а — цепи пуска схемы АВР б — цепи включения и отключении выключателя
/В, в — цепи включения и отключения выключателя 2В г — поясняющая
схема
6—365	73
РП-252. При срабатывании этого реле размыкается его
контакт 2П.1 в цепи обмотки реле 1П типа РП-252, что
обеспечивает однократность действия АВР. Но так как
реле 1П имеет замедление при возврате, то его контакт
1П.З в цепи обмотки реле 2П на некоторое время оста¬
ется замкнутым, что удлиняет время нахождения реле
2П под напряжением. Поэтому контакт 2П.4 в цепи
включения выключателя 2В остается замкнутым на вре¬
мя, необходимое для включения выключателя.
Аналогично работает схема АВР, если рабочим явля¬
ется второй насос. В этом случае переключатель ПБ
включен в положение 2раб, замкнуты контакты 2В.1,
1П.2 и 2ЭКМ.1, разомкнуты контакты 2В.2 и 2ЭКМ.2.
При отключении выключателя электродвигателя второ¬
го насоса по любой причине замыкается контакт 2В.2
и через замкнутый контакт 1П.З плюс поступает на ре¬
ле 277, которое производит автоматическое включение
выключателя электродвигателя резервного насоса. Дей¬
ствие схемы АВР фиксируется срабатыванием шунто¬
вого указательного реле У типа РУ-21/220.
При падении давления на напорной магистрали пер¬
вого насоса, когда он является рабочим, размыкается
контакт 1ЭКМ-1 и замыкается контакт 1ЭКМ.2. При
этом срабатывает выходное реле АВР 277, включающее
электродвигатель резервного насоса (второго) в помощь
первому насосу, который в этом случае не отключается.
N
Рис. 24. Схема АВР электродвигателей 380 В двух насосов.
а — цепи пуска АВР; б — поясняющая схема»
~380В -380В
5)
74

Аналогично работает схема АВР при понижении давле¬
ния на напорной магистрали второго насоса, обеспечи¬
вая включение первого насоса для совместной работы
с вторым насосом.
В схеме АВР установлен один общий переключатель
ПБ с тремя фиксированными положениями, позволяю¬
щий выбрать любой насос в качестве рабочего или ре¬
зервного и вывести АВР из действия. В схеме установ¬
лено промежуточное реле ЗЛ, которое управляется пе¬
реключателем ПБ. Оно находится под напряжением при
включенном устройстве АВР и позволяет отключить
электродвигатели насосов от защиты минимального на¬
пряжения соответствующей секции 3—6 кВ, на которой
исчезло напряжение, для включения от АВР электро¬
двигателя резервного насоса.
На рис. 24 приведена схема АВР электродвигателей
380 В двух насосов с пуском АВР по падению давления
в общей магистрали, в которой установлен электрокон¬
тактный манометр ЭКМ. Схема выполнена на перемен¬
ном оперативном токе.
Если рабочим является первый насос, то переключа-
.ель ПБ с тремя фиксированными положениями вклю¬
чается в положение /раб- После включения электродви¬
гателя первого насоса и появления давления в общей
магистрали замкнутся контакты 1В.1 и ЖМ.1 и разомк¬
нутся контакты 1В.2 и Ж.М.2. При этом последователь¬
но соединенные контакты 1В.1, ВКМ.1 и 2П.1 замыкая
цепь катушки, обеспечивают срабатывание промежуточ¬
ного реле 1П типа РП-256, предназначенного для под¬
готовки цепей АВР. Оставаясь под напряжением, реле
1П своим контактом 1П.1 шунтирует маломощный кон¬
такт ЖМ.1 для разгрузки его, а контактом 1П.2 подго¬
тавливает цепь на срабатывание выходного реле устрой¬
ства АВР — реле 2П типа РП-256, имеющего замедле¬
ние при возврате.
При отключении по любой причине электродвигателя
рабочего насоса замыкается контакт 1В.2 и приходит
в действие реле 2П. Контакт его 2П.1 разрывается, что
обеспечивает однократность действия схемы АВР, а кон¬
такт 2П.2 замыкается в цепи включения резервного
электродвигателя, в результате чего происходит авто¬
матическое его включение взамен отключившегося рабо¬
чего электродвигателя. Аналогично действует схема АВР
при выборе второго насоса в качестве рабочего. После
6*	75
любого отключения его замыкается контакт 2В.2, рабо¬
тает реле 2П, создающее своим контактом 2П.З цепь на
автоматическое включение электродвигателя первого
насоса. При падении давления в общей напорной маги¬
страли замыкается контакт ЭКМ.2 и размыкается кон¬
такт ЭКМ.1. Это приводит к срабатыванию реле 2П
(через последовательно соединенные замкнутые контак¬
ты 1В.1 или 2В.1, 1П.1 и ЭКМ.2) и к автоматическому
включению электродвигателя резервного насоса в до¬
полнение к работающему насосу. Действие схемы АВР
определяется по указательному реле типа РУ-21/0,05.
Следует отметить, что контакт 2П.1 в реле РП-256 пе¬
ределывается при наладке схемы из замыкающего в раз¬
мыкающий.
6.	РАСЧЕТ УСТАВОК ЗАЩИТ
ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ СОБСТВЕННЫХ НУЖД 3—6 кВ
Расчет токов короткого замыкания на выводах элек¬
тродвигателя 3—6 кВ. Для проверки чувствительности
защиты электродвигателя от междуфазных к. з. необхо¬
димо знагь значение тока, протекающего через ТТ за¬
щиты при к. з. на выводах электродвигателя. Расчет
производится для случая трехфазного к. з. Этот вид к. з.
является симметричным, и поэтому достаточно произ¬
вести расчет для одной фазы, поскольку все три фазы
находятся в равных условиях. При вычислении тока
к. з. на выводах электродвигателя допускается рассмат¬
ривать к. з. непосредственно на шинах РУСН 3—6 кВ,
откуда питается электродвигатель, так как он присое¬
динен к этим шинам кабелем относительно небольшой
длины, сопротивлением которого можно пренебречь.
Для расчета токов к. з. на шинах 3—6 кВ с. н. тре¬
буется составить расчетную схему с участием всех эле¬
ментов, питающих место к. з.: системы, генераторов и
повысительных трансформаторов станции, трансформа¬
тора или реактированной линии с. н. Исходя из расчет¬
ной схемы составляется схема замещения, в которой все
элементы расчетной схемы представлены своими индук¬
тивными сопротивлениями, выраженными в омах, при¬
веденными к расчетному номинальному напряжению шин
3—6 кВ. При этом допускается не учитывать активных
сопротивлений элементов расчетной схемы ввиду их не¬
значительной величины.
76

Сопротивление отдельных элементов расчетной цепи
в омах определяется по следующим выражениям:
для генератора


ЛГ	Л
°ном
(5)
(6)
где x"d — сверхпереходное сопротивление генератора
в относительных единицах; (7ІІОм — номинальное напря¬
жение генератора, кВ; SUOM — номинальная мощность
генератора, МВ-А;
для трансформатора
„	_ Ик%^2НО''
I00S.IOM »
где uK% — напряжение к. з. трансформатора; £7НОМ —
номинальное напряжение, при котором определяется
сопротивление трансформатора, кВ; SIIOm — номиналь¬
ная мощность трансформатора, МВ-А.
При определении хт для трансформаторов с. н. блоч¬
ных электростанций, оборудованных устройством регу¬
лирования напряжения под нагрузкой (РПН), которое
может быть использовано в диапазоне ±12% для под¬
держания постоянного напряжения на шинах РУСЫ
6 кВ при колебаниях напряжения в питающей сети, на¬
до иметь в виду, что в процессе регулирования напря¬
жения ик% может значительно изменяться. Это приво¬
дит, как видно из выражения (6), к изменению хт транс¬
форматора, а следовательно, и к изменению тока к. з.
на шинах 6 кВ РУСИ. Поэтому для определения мини
мального значения тока к. з. на выводах электродвига¬
теля 6 кВ следует в выражении (6) подставить макси¬
мальное значение иь% для соответствующего транс¬
форматора с РПН по данным каталога или справочни¬
ка [8].
На трансформаторах с РПН, присоединенных к ши¬
нам ГРУ 10 кВ, регулирование напряжения использует¬
ся в незначительных пределах (порядка ±5%) в связи
с тем, что напряжение на шинах 6 кВ РУСН поддержи¬
вается постоянным из-за регулирования напряжения на
шинах 10 кВ с помощью генераторов и РПН трансфор¬
маторов связи этих шин с энергосистемой. Поэтому
«к7о на таких трансформаторах с. н. мало меняется, и
хт для них определяется по значению ик%, отнесенному
к среднему ответвлению РПН (к і/НОм).
77

Для трансформаторов с. н. без РПН хт опрёделЯеТся
по выражению (6).
Для определения хт трансформаторов с. н. с расщеп¬
ленными обмотками 6 кВ следует в выражение (6) под¬
ставить значение ик°/0, отнесенное к половине мощности
трансформатора, равной мощности его расщепленной об¬
мотки 6 кВ.
Сопротивление реактора хр принимается в расчете
по каталожному значению его реактивного сопротивле¬
ния. Сопротивление системы определяется по мощности
к. з. на шинах станции, связанных с системой:
лсист с ,	V/
°к
где І7ном — среднее номинальное напряжение на повы¬
шающих шинах станции, связанных с системой, кВ;
— мощность к. з. на этих шинах, МВ-А.
Для получения значения токов к. з. при расчетном
напряжении шин РУСН 3,15 или 6,3 кВ следует все со¬
противления элементов расчетной схемы определить при
этом напряжении. Для этого необходимо в (5), (6) и
(7) подставить вместо UHOM напряжение 3,15 или 6,3 кВ.
По схеме замещения, которая составляется на осно¬
вании расчетной схемы, определяется результирующее
сопротивление до места к. з. на шинах РУСН 3—6 кВ
Л'резх=Л'Віи4--^с.н,	(8)
где хвш — сопротивление внешней цепи, Ом; хс.н — со¬
противление реактора или трансформатора с. н., Ом.
Ток трехфазного к. з. определяется как
у(3)	 Уф 	 ^ноп-Ю3 ,	(g)
к Хрез У 3 хрез
где С7ф — фазное напряжение шин 3—6 кВ; І7ном — сред¬
нее расчетное номинальное напряжение шин 3—6 кВ,
равное 3,15 или 6,3 кВ.
По току трехфазного к. з. определяется ток двух¬
фазного к. з. на выводах электродвигателя
г(2) Из /О) — о 87/(3)
к — 2 к ’ к
Для современных мощных тепловых электростанций
можно принять, что трансформатор и реактированная
линия с. н. присоединены к системе неограниченной
78

мощности, т. е. к такой мощной системе, которая под¬
держивает неизменным напряжение на питающей сто¬
роне трансформатора или реактированной линии при ко¬
ротком замыкании за ними — на шинах РУСН 3—6 кВ.
Расчет токовк. з. на выводах электродвигателя высокого
напряжения при этом значительно упрощается. В этом
случае расчет сводится к определению максимально воз¬
можных токов к. з. за трансформатором или за реакто¬
ром, поскольку сопротивление хЕШ принимается равным
-нулю. Для определения максимально возможного тока
трехфазного к. з. на выводах электродвигателя исходят
из параметров источника питания, пользуясь следующи¬
ми выражениями:
для реактора
(Ю)
к Кз хр’
где U — напряжение сети, к которой подключен реактор,
кВ; Хр — сопротивление реактора, Ом;
для трансформатора
7(3) _Л^_.Ю0,	(11)
К Кк°/о
где /ном — номинальный ток трансформатора на стороне
3,15 или 6,3 кВ; «к°/о — напряжение к. з. трансформа¬
тора.
Для трансформатора с РПН в выражении (11) надо
подставить номинальный ток трансформатора на сторо¬
не 6 кВ, который в процессе регулирования не меняет¬
ся, и минимальное значение «к%.
Пример 1. Определить токи к. з. на выводах электродвигателя
6 кВ, питающегося от реактированной линии с реактором типа
РБ-1000-0,35, присоединенной к системе неограниченной мощности.
Определяется ток трехфазного к. з. на выводах электродвигате¬
ля, равный току трехфазного к. з. за реактором, согласно (10):
Z(3)	^.З-Ю» i=10500A
к Кз -0,35
Ток двухфазного к. з.
/f> = 0,87-10 500 = 9150 А.
Пример 2. Определить минимальное значение тока трехфазного
к. з. на выводах электродвигателя 6 кВ, питающегося от блочного
трансформатора с расщепленными обмотками 6 кВ. Необходимые
79
данные для расчета приведены иа рис 25 Последовательность рас¬
чета приведена ниже
Сопротивление системы согласно (7)
6,32
хс = Л00ГО=0’004 Оѵі
Сопротивление трансформатора блока согласно (6)
10,5 6 З2
"" 100 250 ~ °’0167 0,м-
Сопротивление іенератора согласно (5)
0,19 6.32 „
*г= 200'0,85	{.('2'10гт
Максимальное сопротивление трансформатора с н, отнесенное
к мощности расщепленной обмотки 6 кВ, согласно (6)
12,2 6,32
Хттах— 100-12,5
Суммарное сопротивление системы и трансформатора блока
хс+хт=0,004+0,0167 =0,0207 Ом
Сопротивление внешней цепи, к которой подключен трансфор¬
матор с н,
0,0207 0,0324	„	_
;вш = 0,0207 + 0,0324 “0,0126 Ом’
Результирующее сопротивление
Хрез=0,0126+0,39 = 0,402 Ом
Ток трехфазного к з на выводах электродвигателя согласно (9)
3) =	6,3-Ю2—=д100 А
к ГЗ 0,402
Рис 25 к расчету тока к. з.
а — расчетная схема, € —схема заме¬
щения

Ток двухфазного к з на выводах электродвигателя
/<2) = 0,87-9100 — 7950 А
к	’
Если определить ток трехфазного к з на выводах электродви¬
гателя без учета сопротивления внешней цепи, поскольку оно не¬
измеримо меньше сопротивления трансформатора с н , получим
^Д^^ОА
к /З 0,39
Как видно из расчета, значения тока трехфазного к з, подсчи¬
танные в первом и втором случае, незначительно отличаются друг
от друга и поэтому допустимо расчеты токов к з на шинах РУСН
6 кВ блочных электростанций выполнять без учета сопротивления
внешней цепи
Расчет токовой отсечки. Первичный ток срабатыва¬
ния токовой отсечки выбирается по условию отстройки
от пускового тока электродвигателя /пуск по выражению
/с з:=^н/пуск>	(12)
где kK — коэффициент надежности, учитывающий ошиб¬
ку реле и наличие апериодической составляющей
в /пуск электродвигателя; для реле РТ-40 принимается
равным 1,4, а для реле РТ-80 1,8 [1, 2]; /пуск — пуско
вой ток электродвигателя при номинальном напряже¬
нии питающей сети.
Пусковой ток электродвигателя определяется по но
минальному току и кратности пускового тока, значения
которых указываются в каталоге, по выражению
/пуск==^п/цом ДВ,	(13)
где kn — кратность пускового тока двигателя.
Следует отметить, что пусковой ток электродвигате¬
ля можно определить и опытным путем (например, из¬
мерить при заторможенном электродвигателе).
На основании выражения (13) можно представить
выражение (12) в следующем, удобном для расчета
виде:
ІС 3	^ІІ^Іі/цом ДВ-	(14)
Ток срабатывания реле отсечки определяется по вы¬
ражению
J 	.kçxfe.3— ^СХ^Н^пСоМ.ДВ
С-Р пт	ПТ
(15)
81

Где Лех — коэффициент, учитывающий схему соединения
трансформаторов тока защиты^ &сх=1 при включении
реле на фазные токи, kcx— 3 при включении реле на
разность токов двух фаз; лт — коэффициент трансфор¬
мации ТТ защиты; 7сз — первичный ток срабатывания
защиты.
Ток срабатывания отсечки, определенный по выра¬
жению (14), достаточен для отстройки защиты от тока,
посылаемого электродвигателем в начальный момент
внешнего короткого замыкания в питающей сети.
Чувствительность токовой отсечки проверяется при
двухфазном к. з. на выводах электродвигателя при ми¬
нимальном режиме питающей сети и оценивается коэф¬
фициентом чувствительности
z<2)
t   Р	ктіп
*	7с.р	/с.р^т
Где Д2)—ток, протекающий в реле при двухфазном к. з.
на выводах электродвигателя; і^[а — минимальное зна¬
чение тока двухфазного к. з., проходящего через ТТ за¬
щиты при повреждениях на выводах электродвигателя;
/с.р — ток срабатывания реле защиты; пт — коэффици¬
ент трансформации ТТ защиты.
Коэффициент чувствительности защиты в соответст¬
вии с ПУЭ должен быть не меньше 2,0. Однако для
обеспечения действия токовой отсечки при внутренних
к. з. в витках обмотки статора, удаленных от выводов,
желательно, чтобы коэффициент чувствительности был
не менее 3,0.
Для схемы включения реле токовой отсечки на раз¬
ность токов коэффициент чувствительности защиты при
двухфазном к. з. зависит от сочетания поврежденных
фаз и в общем виде может определяться по выражению
,	7р2' 	Іктіп^
tc-vn't *	О7)
где k — коэффициент, учитывающий отношение тока,
протекающего в реле при двухфазном к. з., к вторично¬
му току двухфазного к. з. При к. з. между фазами А и
В или В и С (ТТ на фазе В отсутствует) k=\, посколь¬
ку в реле поступает ток только ог одного ТТ. При к. з.
между фазами А и С k=2, поскольку в реле суммиру¬
ются равные токи от двух ТТ фаз А и С [1].
82

Расчетным видом к. з. для определения коэффициен¬
та чувствительности для однорелейной схемы токовой
отсечки является повреждение между фазами А и В
или В и С. Поэтому значение k4 и для однорелейной
схемы находится по выражению (16).
Расчет дифференциальной токовой защиты. Ток сра¬
батывания защиты выбирается по условию отстройки от
тока небаланса, возникающего в реле при пуске элект¬
родвигателя и при броске тока, посылаемого электро¬
двигателем в начальный момент к. з. в питающей сети,
который может быть принят равным пусковому току
электродвигателя
/с.з==^нЛтб.расч,	(16)
где £„=1,3— коэффициент надежности; 7Нб.Расч— рас¬
четный ток небаланса.
Расчетный ток небаланса определяется по выраже¬
нию
Ліб.расч^^апер^однГгЛіуск,	(19)
где Лапер — коэффициент, учитывающий увеличение пус¬
кового тока из-за наличия в нем апериодической состав¬
ляющей; для реле типа РНТ-565 с насыщающимся
трансформатором ЛаПер=1: &ота — коэффициент однотип¬
ности ТТ защиты, принимаемый равным 0,5 при одно¬
типных ТТ с одинаковым коэффициентом трансформа¬
ции и равным 1,0 при разнотипных ТТ; fj—0,1 —допу¬
стимая полная погрешность ТТ; /Пуск — пусковой ток
электродвигателя.
По этому условию ток срабатывания защиты состав¬
ляет 0,3—0,4 номинального тока электродвигателя. Одна¬
ко для защиты с реле РНТ-565 первичный ток срабаты¬
вания в целях надежности отстройки от токов небаланса
при переходных режимах, а также от обрыва в токовых
цепях ТТ защиты рекомендуется принимать
^С.з —2/нОМ.ДВ-	(20)
При этом чувствительность защиты остается доста¬
точно высокой, так как электродвигатели мощностью
5000 кВт и более питаются от мощных источников с. н.,
посылающих большие токи к. з. при повреждениях на
выводах электродвигателя или в его обмотке.
83

По первичному току срабатывания определяется ток
срабатывания реле
’ ^с.з	2/ном дв
с р	пт лт	’
(21)
где пт — коэффициент трансформации ТТ защиты.
Расчетное число витков обмоток реле при получен¬
ном значении /ср определяется по выражению
Fс.р 100
®расч ~~ T 7
'ср 'ср
(22)
где Fс р — минимальная магнитодвижущая сила реле
РНТ-565, равная 100 А.
При несовпадении юраСч с числом витков реле прини¬
мается ближайшее меньшее число витков w и определя¬
ется соответствующий ток срабатывания реле при этих
витках
7ср=100/ю.	(23)
Определяется коэффициент чувствительности защиты
для случая двухфазного к. з. на выводах электродви¬
гателя согласно (16). Коэффициент чувствительности
дифференциальной защиты должен быть по ПУЭ не ме¬
нее 2,0.
Расчет токовой защиты от перегрузки. Ток срабаты¬
вания защиты выбирается по условию отстройки от но¬
минального тока электродвигателя
г 	 &Н Г
С.З	 h 1 ном дв»
(24)
где />н=1,2 — коэффициент
эффициент возврата реле.
Ток срабатывания реле
надежности; feB=0,8 — ко-
т 	feçxA з kHkcxIHCM дв
с р Пт	kRnT
(25)
где kcx — коэффициент схемы: feCx=l,0 при включении
реле на фазный ток и kcx= при включении реле на
разность токов двух фаз.
Чувствительность защиты от перегрузки не проверя¬
ется, поскольку она не предназначена для действия при
к. з.
84

Выдержка времени защиты выбирается в соответст¬
вии с временем пуска защищаемого электродвигателя.
При применении реле РТ-80 выдержка времени в неза¬
висимой части характеристики должна быть порядка
15—16 с. При применении реле времени выдержки вре¬
мени на них должны быть больше времени пуска и са¬
мозапуска электродвигателя.
Для реле тока в схеме защиты шахтной мельницы
(см. рис. 10), действующего на разгрузку, уставка выби¬
рается по выражению (25), но при значении Лн=1,05.
Расчет токовой защиты нулевой последовательности.
В соответствии с ПУЭ ток срабатывания рассматривае¬
мой защиты должен быть не более 10 А для электродви¬
гателей мощностью до 2000 кВт и не более 5 А для
электродвигателей мощностью 2000 кВт и больше. При
этом обеспечивается надежная отстройка от емкостного
тока, посылаемого электродвигателем при замыкании
в питающей сети.
Минимальное значение первичного тока срабатыва¬
ния защиты зависит от количества используемых ТТ ну¬
левой последовательности, схемы их соединения и типа
реле. При одном ТТ типа ТЗЛМ с применением реле
РТЗ-50 минимальный ток срабатывания защиты равен
3 А, при последовательном соединении двух ТЗЛМ —
3,5 А.
Коэффициент чувствительности защиты определяет¬
ся по выражению
=	(26)
/с.з
где І3 — ток замыкания на землю, определяемый емко¬
стью сети (количеством и длиной кабелей).
Емкостный ток в месте повреждения при металличе¬
ском замыкании одной фазы на землю может быть опре¬
делен ориентировочно по выражению
73=0,Шс/,	(27)
где ис — номинальное напряжение сети, кВ; I — длина
кабеля, км.
Минимальный коэффициент чувствительности должен
быть порядка 1,25.
Выбор тока срабатывания защиты от двойных замы¬
каний на землю. Первичный ток срабатывания защиты
должен быть достаточным для обеспечения отключения
Я5

электродвигателя при двойных замыканиях на землю,
если одно из мест замыканий находится в обмотке ста¬
тора электродвигателя. В связи с использованием для
данной защиты ТТ нулевой последовательности, к кото¬
рым присоединяется реле тока РТЗ-50, первичный ток
срабатывания защиты составляет порядка 100—200 А.
Уставки защиты минимального напряжения Напря¬
жение срабатывания первой ступени защиты выбирает¬
ся по условию обеспечения самозапуска ответственных
электродвигателей и возврата реле при восстановлении
напряжения после отключения к. з. и принимается
t7!cp=70 В.
Выдержка времени первой ступени защиты отстраи¬
вается от действия токовых отсечек электродвигателей
и принимается
6=0,5 с.
Напряжение срабатывания второй ступени защиты
отстраивается от снижения напряжения на шинах
РУСН, вызванного самозапуском, и принимается
^2с р=50 В.
Выдержка времени второй ступени защиты 6 выби¬
рается в зависимости от допустимого времени подачи
топлива в топку котла после момента перерыва питания
электродвигателей дымососа и дутьевого вентилятора и
составляет 3—9 с.
Напряжение срабатывания фильтра-реле напряжения
обратной последовательности типа РНФ-1М, применяе¬
мого в схеме на рис. 6, должно быть отстроено от напря¬
жения небаланса при нормальном режиме и при откло¬
нениях частоты и принимается
С72ср=11 В.
Пример 3. Выбрать уставки защит электродвигателя багерного
насоса гидрозолоудаления, питающегося от реактированной линии.
Данные реактора и ток трехфазного к з за реактором приведены
в примере 1 Данные электроцвигателя- тип А-13-52-8; РНом=
= 500 кВт; і7НОм=6 кВ; /НОм=60 А; 6П=5,5 Защиты электродви¬
гателя выполнены по схеме иа рис 7. Для зашиты используются ТТ
с пт = 150/5
Ток срабатывания отсечки согласно (15)
1,73-1,4.5,5.60
'ср— 150/5	=30 А.
«6

Коэффициент чувствительности отсечки согласно (Іё)
9150
kli~ 30-150/5	10>2>Л
Принимается реле тока типа РТ-40/50 Ток срабатывания защи¬
ты от перегрузки согласно (25)
1,73-1,2-60	.
7c.p — 0,8-150/5	5,5А’
Принимается реле тока типа РТ-40/6. Первичный ток срабаты¬
вания защиты от замыкания иа землю должен быть ие более 10 А.
Электродвигатель должен отключаться от первой ступени защиты
минимального напряжения.
Пример 4. Выбрать уставки защит электродвигателя мельнично¬
го вентилятора, питающегося от трансформатора с расщепленными
обмотками, рассматриваемого в примере 2. Защиты выполнены по
схеме иа рис. 8. Для защиты приняты ТТ с лт= 150/5. Данные
электродвигателя: тип ДАЗО-13-50-4М; РНом=630 кВт; UB0M —
=6 кВ; 7вом=73 А; Ап=6.
Ток срабатывания токовой отсечки согласно (15)
_ І-ІЛ^ТЗ^
'с.р —	150/5	1 *
Коэффициент чувствительности отсечки согласно (16)
7950
21-150/5
12,6 >2.
Принимается реле типа РТ-40/50.
Ток срабатывания защиты от перегрузки согласно (25)
1-1,2-73
/с«Р —0,8-150/5-3,7 А‘
Принимается реле тока РТ-40/6. Токовая защита нулевой после¬
довательности не устанавливается, так как ток замыкания иа землю
меньше 10 А. Электродвигатель должен отключаться от первой сту¬
пени защиты минимального напряжения.
Пример 5. Выбрать уставки защит электродвигателя циркуля¬
ционного насоса, питающегося от трансформатора с расщепленными
обмотками, рассматриваемого в примере 2. Защиты выполнены по
схеме иа рис. 11. Для защиты используются ТТ с пт=300/5. Дан¬
ные электродвигателя: тип ВДД-213/54-16; РВОм = 1700 кВт; UB0M =
=6 кВ; 7вом=215 А; Аа = 5,4.
Ток срабатывания токовой отсечки согласно (15)
1-1,4-5,4-215
'ср =		=27 А.
300/5
Коэффициент чувствительности отсечки согласно (16)
7950	, г. о
27-300/5 —4>9>2-
87

Принимается реле тока РТ-40-50. Токовая защита нулевой по¬
следовательности не используется, так как ток замыкания на землю
менее 10 А, а прн мощности до 2000 кВт зашита от двойных замы¬
каний на землю не требуется. Электродвигатель не должен отклю-
чаться от защиты минимального напряжения
Пример 6. Выбрать уставки защит двухскоростного электродвн-
гателя дымососа, питающегося от трансформатора с н., рассматри¬
ваемого в примере 2. Защиты выполнены по схеме на рнс 13. Для
защиты приняты ТТ с ят= 150/5 и пт=300/5. Данные электродви¬
гателя: тип ДАЗѲ-141410/12А; .Рвом = 1500/850 кВт; і/вом=6 кВ;
/НОМ=204/118 А; Лс=6,1/5,5.
Ток срабатывания отсечки для первой (меньшей) частоты вра¬
щения согласно (15)
1-1,4-5,5-118
/с-р “	150/5
=30 А.
Коэффициент чувствительности отсечки согласно (16)
7950
k'l~ 30-150/5 -8"9>-
Принимается реле тока РТ-40/50.
Ток срабатывания защиты от перегрузки для первой частоты
вращения согласно (25)
1-1,2-118
/с-р — 0.8-I50/5-6 А'
Принимаются реле тока РТ-40/6 и реле времени ВЛ-34.
Ток срабатывания отсечки для второй (большей) частоты вра¬
щения
1-1,4-6,1-204
/с.р =	ЧппТН	= 29 А.
300/5
Коэффициент чувствительности отсечки
7950	Л Г «
= 29-300/5
Принимается реле тока РТ-40/50. Ток срабатывания защиты от
перегрузки для второй частоты вращения
1-1,2-204
/с-р = 0,8-300/5 “ 5,1 А‘
Принимаются реле тока РТ-40/6 и реле времени ВЛ-34.
Пример 7. Выбрать уставкн защит электродвигателя питательно¬
го насоса типа АДТ-8000 со следующими данными: РВом=8000 кВт;
£/вом=6 кВ, /вом =900 А. Электродвигатель питается от трансфор¬
матора с. и., рассматриваемого в примере 2. Для защиты приняты
ТТ с пт = 1000/5.
Защиты электродвигателя выполнены по схеме на рис. 16.
88

Ток срабатывания реле РНТ-565 дифференциальной защиТы
Гласно (21)
2-900 „ .
/	9 А
'с.р — |0(Ю/Ь
Число витков насыщающегося трансформатора реле соглас¬
но (22)
юо
№расч = ~g_= 1 * >° ВИТКОВ.
Принимается ближайшее меньшее число витков а>=11 витков.
Используется рабочая обмотка реле.
Уточненный ток срабатывания защиты согласно (23)
100
7с.р =_f]	9’1 &■.
Коэффициент чувствительности защиты согласно (16)
7950
А,= 9,1-1000/5 =4«3>2-
Ток срабатывания защиты от перегрузки согласно (25)
1-1,2-900 _
/с-Р — 0,8-1000/5 ~6-8 А«
Принимается реле тока РТ-40/10 и реле времени ВЛ-34. Пер¬
вичный ток срабатывания токовой защиты нулевой последователь¬
ности от однофазных замыканий на землю должен быть не более
5 А. Электродвигатель должен отключаться от второй ступени за¬
щиты минимального напряжения для обеспечения действия АВР пи¬
тательных насосов.
7.	РАСЧЕТ УСТАВОК ЗАЩИТ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ
СОБСТВЕННЫХ НУЖД 380 В
Расчеттоков трехфазного к. з. н а выво¬
дах электродвигателя 380 В производится для
проверки чувствительности отсечки автомата к повреж¬
дениям на выводах электродвигателя при минимальном
значении тока, проходящего через токовую катушку ав¬
томата. При расчете тока к. з. необходимо учитывать
не только индуктивное сопротивление элементов расчет¬
ной цепи, но также и активное сопротивление этих эле¬
ментов, поскольку они значительны в системе с. н. 380 В.
Для упрощения расчета допускается не учитывать со¬
противлений токовых катушек автоматов, ТТ и др. Од¬
нако следует учитывать активное сопротивление пере-
7—365	89
Ходных контактов рубильников и втычных контактов
автоматов гп.к, принимаемое равным 1 мОм.
При расчете сопротивление системы не учитывается
так как можно принять, что элементы с. н. 380 В пита¬
ются от системы неограниченной мощности (хс=0). По¬
этому в расчетную схему для определения полного со¬
противления цепи к. з. следует включать полное сопро¬
тивление z трансформатора 6/0,4 кВ и силового кабеля
электродвигателя, а также индуктивное сопротивление
элемента с. н. (реактора или трансформатора), от кото¬
рого питается трансформатор с. н. 6/0,4 кВ. Активным
сопротивлением питающего элемента с. н. можно пре¬
небречь.
Как известно [8], электродвигатели 380 В нормаль¬
но питаются от рабочих трансформаторов с. н. Но в слу¬
чае повреждения или вывода в ремонт рабочего транс¬
форматора питание электродвигателей переводится на
резервный трансформатор с. н. Для этой цели сущест¬
вует магистраль резервного питания с. н. 380 В, от ко¬
торой отходят вводы резервного питания к соответствую¬
щим секциям шин 380 В. Магистраль резервного пита¬
ния выполняется шинопроводом типа КЗШ-0,4, который
обладает большим индуктивным сопротивлением и сни¬
жает поэтому токи к. з. в месте повреждения. В связи
с этим при расчете токов к. з. для электродвигателей,
присоединенных к секциям, которые могут быть удале¬
ны от обмотки 0,4 кВ резервного трансформатора шино¬
проводом на расстояние не более 60 м, в расчетную цепь
к. з. необходимо ввести и полное сопротивление шино¬
провода с учетом его длины до рассматриваемой секции
шин 380 В.
Ток трехфазного к. з. на выходах электродвигателя
определяется по выражению
г(3)  МіОМ І/ном-W’	/9Я1
где [/ном — номинальное напряжение сети, равное 400 В
(такое напряжение, которое больше на 5%, чем 380 В,
поддерживается на электростанциях для надежности
питания потребителей с. н. 380 В);
z = Vrz-\-x2 — полное сопротивление цепи к. з.; г =
= Гг+Лп+/'к+гп.к — суммарное активное сопротивление
прямой последовательности трансформатора 6/0,4 кВ,
шинопровода, кабеля и переходных контактов; х=хс.в+
+*т4-хш+хк — суммарное индуктивное сопротивле¬
ние прямой последовательности питающего элемента
с. н., трансформатора 6/0,4 кВ, шинопровода и кабеля.
Все указанные сопротивления выражаются в мил¬
лиомах (мОм). Сопротивление хсп определяется для
реактированной линии по каталогу на реакторы, а для
трансформаторапо выражению (6). Данные по со¬
противлениям трансформаторов 6/0,4 кВ приведены
в приложениях 1—3; по сопротивлениям кабелей —
в приложениях 4—6; по сопротивлениям шинопровода
в приложении 7. Для определения сопротивления всего
кабеля или шинопровода необходимо табличные дан¬
ные помножить на соответствующую длину кабеля или
шинопровода в метрах.
Расчет тока однофазного к.з. на выводах
электродвигателя 380 В выполняется для про¬
верки чувствительности токовой отсечки автоматов
к однофазным к. з. на выводах электродвигателя. По¬
скольку сеть 380 В с. н. работает с заземленной нейт¬
ралью, то расчет однофазного к. з. производится с уче¬
том активных и индуктивных сопротивлений прямой,
обратной и нулевой последовательностей питающего
трансформатора 6/0,4 кВ, шинопровода и кабеля. Актив¬
ные и индуктивные сопротивления прямой и обратной
последовательностей равны друг другу, и поэтому при
расчете берется удвоенное значение сопротивления
прямой последовательности элементов расчетной цепи
к. з.
Ток однофазного к. з. на выводах электродвигателя
определяется по выражению
•О)	ЗУф	 УТЦюу 10*	,	(29)
г	К(2г + гоГ + (2х + ХоГ ’
где — фазное напряжение сети 380 В; Umv — номи¬
нальное (линейное) напряжение сети, равное 400 В;
г=гт-)-гш+гк-)-гпк —суммарное активное сопротивление
прямой (обратной) последовательности трансформато¬
ра 6/0,4 кВ, шинопровода, кабеля и переходных кон¬
тактов Х=хсн+Хт+Хш+Хк —суммарное индуктивное
сопротивление прямой (обратной) последовательности
питающего элемента с. н., трансформатора 6/0,4 кВ,
шинопровода и кабеля;	— суммарное
активное сопротивление нулевой последовательности
7.	91
трансформатора 6/0,4 кВ, шинопровода и кабеля; Хо=
==хто+хшо+*ко — суммарное индуктивное сопротивле¬
ние нулевой последовательности трансформатора 6/0,4
кВ, шинопровода и кабеля.
Все перечисленные сопротивления нулевой последо¬
вательности выражаются также в миллиомах (мОм).
Данные о них приведены в приложениях 1—7.
Пример 8. Определить ток трехфазного к. з. на шинах 380 В,
питающихся от трансформатора со следующими данными- SHOm =
=630 кВ-A; І/Ном=6/0,4 кВ; /ВОМ=57,8/912 А; ик% =5,5%; схема
соединений обмоток Д/Yo-ll.
Расчет производится с учетом подключения трансформатора
к системе неограниченной мощности.
Ток трехфазного к. з. согласно (И) равен:
/(3) _
к
912-100
5,5
= 16 000 А.
Следует отметить, что при трансформаторе 6/0,4 кВ
со схемой Д/Yo, у которого сопротивления прямой,
обратной и нулевой последовательностей одинаковы
Zi=z2=zo (см. приложения 2 и 3), ток однофазного к. з.
на шинах 380 В равен току трехфазного к. з. на этих же
шинах. Это вытекает из следующих выражений:
г<з)==	.
к Ѵз z,’
у<1)			Уз U	 U 		у (3)
к Zj + Zj-I-Zo-- Зг, ViTzi к
Расчет и выбор автоматов. Автоматы для установки
в цепях электродвигателей 380 В выбираются по номи¬
нальному напряжению сети и по стойкости к токам к. з.
в начале защищаемой цепи.
Автоматы АВМ выбираются, как правило, для
электродвигателей мощностью выше 55 кВт, которые
присоединяются к основным секциям 380 В. Они также
устанавливаются для ответственных электродвигателей
малой мощности, питающихся от основных секций
380 В.
Номинальный ток катушки расцепителя
автомата /Номр выбирается по условию отстройки от
длительного расчетного тока цепи с учетом возможных
кратковременных перегрузок
Лтом р5& 1,33/расч,	(30)
где /расч — расчетный длительный ток цепи.
92

Однако, как указано выше (см. § 4), для отстройки
расцепителя автомата с зависимой характеристикой вы¬
держки времени от пускового тока электродвигателя но¬
минальный ток расцепителя должен быть в 8 раз мень¬
ше, чем уставка отсечки автомата.
Ток срабатывания отсечки автомата
выбирается по условию отстройки от пускового тока
электродвигателя
■^ОТС ^2/пуск.ДВ-	(31)
Чувствительность отсечки автомата
в том случае, когда она действует и при однофазных
к. з. на выводах электродвигателя, считается достаточ¬
ной, если кратность тока однофазного к. з. относительно
уставки отсечки составляет не менее 1,25, т. е.
ï^l,25ïmc.
(32)
При этом не требуется проверки чувствительности от¬
сечки автомата к междуфазным к. з., так как она заве¬
домо будет обеспечена, поскольку ток к. з. при между-
фазных к. з. значительно превосходит ток к. з. при одно¬
фазных к. з.
При недостаточной чувствительности отсечки к одно¬
фазным к. з. Необходимо увеличить сечение силового
кабеля на одну-две ступени или установить выносную
защиту от однофазных к. з.
Чувствительность отсечки автомата к междуфазным
к. з. обеспечивается, если кратность тока двухфазного
к. з. на выводах электродвигателя относительно тока
срабатывания Отсечки будет не менее 1,5 т. е.
/<2) -1,5ZOTC.	(33)
Автоматы А3100 (типы А3124 и А3134) устанавлива¬
ются в цепях электродвигателей мощностью до 55 кВт
включительно, присоединенных к вторичным сборкам
380 В.
Номинальный ток расцепителя должен быть не ме¬
нее номинального тока электродвигателя. Но по усло¬
вию отстройки расцепителя замедленного действия от
пускового тока электродвигателя (см. § 4) номинальный
ток расцепителя должен быть в 7 раз меньше, чем устав¬
ка отсечки автомата.
93

Ток срабатывания отсечки автомата выби¬
рается по условию отстройки от пускового тока электро¬
двигателя с учетом его апериодической составляющей
пуск.дв'
(34)
При действии отсечки автомата как при междуфаз-
ных к. 3., так и при однофазных к. з. чувствительность
отсечки проверяется при однофазном к. з. на выводах
электродвигателя. Она считается достаточной, если крат¬
ность тока однофазного к. з. относительно уставки от¬
сечки будет не менее 1,35, т. е.
7(,)> 1,35/отс.
к	отс
(35)
Если чувствительность отсечки оказывается недоста¬
точной, то следует увеличить сечение кабеля или приме¬
нять отдельную (выносную) защиту от замыканий на
землю. В этом случае отсечка автомата должна быть
чувствительна к междуфазным к. з. в соответствии с вы¬
ражением (33).
Автоматы АП50-ЗМТ применяются в цепях электро¬
двигателей задвижек и других мелких потребителей
с. н. 380 В.
Номинальный ток расцепителя выбирается по номи¬
нальному току электродвигателя
НОМ Р;
ПОМ дв-
(36)
Уставка отсечки автомата должна быть отстроена от
пускового тока электродвигателя. Для автомата данного
типа уставка отсечки выражается не в амперах,
а в кратности к номинальному току автомата. Автома¬
ты АП50-ЗМТ могут быть выбраны с уставкой отсечки,
равной 3,5 /ном или 11 /НОм-
Расчет защиты от перегрузки. При применении вы¬
носной защиты от перегрузки с действием на отключе¬
ние электродвигателя от сети расчет защиты произво¬
дится в соответствии с выражением (25).
Уставка защиты о? однофазных к. з. на землю. При
выполнении этой защиты с помощью ТТ нулевой после¬
довательности ТЗЛМ принимается реле тока РТ-40/0,2.
Защита срабатывает при первичном токе 100—200 А.
При применении для защиты от однофазных к. з. на
землю реле тока РТ-40, включенного в нулевой провод
вторичных цепей трех ТТ (см. рис. 20), ток срабатыва-
94

ния реле защиты отстраивается от номинального тока
электродвигателя и принимается
с.р
	 ^а^ном.дв
«г
(37)
где ÆH= 1,3 — коэффициент надежности; пт — коэффици¬
ент трансформации ТТ защиты.
Пример 9. Выбрать автомат для электродвигателя дымососа га¬
зовой рециркуляции при АНОм=75 кВт; 7Ном=135 А; /пуск=865 А.
Электродвигатель питается от трансформатора с. н. S=630 кВ-А;
ик%=5,5%, схема соединения обмоток Д/Yo- Питающим элементом
для РУСН 6 кВ является трансформатор с расщепленными обмот¬
ками 6,3 кВ мощностью 25 000 кВ-А, данные которого приведены
в примере 2.
Электродвигатель присоединен к основной секции 0,4 кВ, /ш=0.
Предварительно для него принимается сечение кабеля в непроводя¬
щей оболочке по номинальному току и условию обеспечения необхо¬
димого напряжения при пуске: S=3X95 мм2, длина кабеля /к=
= 120 м.
Выбор автомата. Для электродвигателя мощностью более
55 кВт выбирается автомат типа АВМ-4ТН на номинальный ток
400 А (на меньшие номинальные токи этот і п автомата не изготов¬
ляется) .
Выбираем уставку отсечки автомате о условию отстройки от
пускового тока электродвигателя согл"' (31)
/отс=2-865="= 1 '0 А.
Принимается автомат с уставкой отсечки /ото=2000 А и с но¬
минальным током расцепителя замедленного действия /Ном=250 А,
который используется в качестве резервной защиты к отсечке.
Проверяется чувствительность отсечки автомата к междуфазным
к. з. Для этого определяется ток трехфазного к. з. иа выводах элек¬
тродвигателя. При расчете учитываются активные и индуктивные
сопротивления элементов расчетной цепи.
По приложениям 3 и 6 соответственно находятся активное и
индуктивное сопротивление трансформатора 630 кВ-А и трехжиль¬
ного кабеля 3X95 мм2 в непроводящей оболочке
Суммарное активное сопротивление расчетной цепи
г=гт+гк+гп.к=2,9+0,405-120+1 =52,5 мОм.
Суммарное индуктивное сопротивление расчетной цепи
х=Хс.н+хт4-Хк=1,56+13,74-0,057-120=22,11 мОм,
где согласно (6)
12,2-0,42-10-’	„ л
хс.н —’	100-12,5	1,56 мОм.
Ток трехфазного к. з. согласно (28)
400-10’
=4070 А.
/3 -К52,5’+ 22,11»
/<3>
95

Гок двухфазного к з на выводах электродвигатёлй
1^=0 87 4070= 3560 А
В соответствие с (33) минимальное значение п лолжно быть
/^,„=1.5 2000 = 3000 А
Расчетный ^ток /^2) =w3560 А > 3000 А, поэтому уставка от¬
сечки автомата удовлетворяет требованию чувствительности к меж-
дуфазным к з на выводах электродвигателя
Для проверки чувствительности отсечки к однофазным к з
определяется ток однофазного к з на выводах электродвигателя
с учетом сопротивлении всех последовательностей Сопротивление
прямой (обратной) последовательности расчетной цепи приведено
в расчете тока трехфазного к з Активное и индуктивное сопротив
ления нулевой последовательности расчетной цепи определяются для
трансформатора 630 кВ А по приложению 3, а для кабеля — по при¬
ложению 6
Суммарное активное сопротивление нулевой последовательности
гв= 2,94-2,505-120=302,9 мОм
Суммарное индуктивное сопротивление нулевой последователь¬
ности
Хо= 13,74-2,05 120=253,7 мОм
Определяется ток однофазного к з на выводах электродвигате¬
ля согласно (29)
...	Ѵз~ 400 10’
у(!) =		 )430 д
к К(2 52,5 4- 302,9)2 -|- (2 22,11 -|- 253,7)2
Минимальный ток однофазного к з на выводах электродвигате
ля согласно (32)
/W = 1,25 2000= 2500 А
Так как расчетный ток /WI{<2500 А, то чувствительность авто¬
мата к однофазным к з при кабеле 3X95 мм2 не обеспечивается
Для повышения чувствительности отсечки автомата к однофазным
к з рекомендуется увеличить сечение силового кабеля до 3X150 мм2
или до 3X185 мм2 Однако расчеты показали, что увеличение сече
ния кабеля не приводит к получению требуемой чувствительности
В связи с этим принимается предварительно выбранное сечение
3x95 мм2 и отсечка автомата используется только для отключения
многофазных к з на выводах электродвигателя, к которым, как
показано выше, она имеет требуемую чувствительность Окончатель¬
но принимается автомат с /вом катушки расцепителя замедленного
действия на 250 А и уставкой 310 А и с отсечкой 2000 А типа
250
ABM 4HBg|0/2'(X)(j~ ' Для защиты электродвигателя от однофаз¬
ных к з устанавливается выносная защита от замыканий на землю
(см рис 18)
96

Защита от перегрузки предусматривается для электродвигателя
Дымососа так как он подвержен перегрузке
Ток срабатывания защиты согласно (25)
1 1 2 135 К ЛС л
zc Р = 0 8 200/5“5,05 А‘
Принимаются реле тока РТ-40/6 и реле времени ЭВ 247
Пример 10 Выбрать автомат для электродвигателя насоса газо¬
охладителей при Рном= 132 кВт /ном=238 А ^пус к=1600 А
Электродвигатель присоединен к основной секции 0,4 кВ, питающей¬
ся от трансформатора S=1000 кВ А, ык=8%, схема соединения
обмоток Д/Yo Длина шинопровода /ш=40 м Питающим элементом
на стороне 6 кВ является трансформатор с расщепленными обмот¬
ками мощностью S=32 000 кВА иКтах = 13,8% (по отношению
к мощности расщепленной обмотки 16 000 кВ А)
Предварительно принимается сечение кабеля в алюминиевой
оболочке по номинальному току электродвигателя и условию обеспе¬
чения необходимого напряжения при его пуске S=3X185 мм2, дли¬
на кабеля 100 м
Выбор автомата Для электродвигателя мощностью более
55 кВт принимается автомат в выдвижном исполнении типа
ABM 4НВ с /ном=400 А
Выбирается уставка отсечки автомата по условию отстройки от
пускового тока электродвигателя согласно (31)
/ото =2 1600= 3200 А
Для проверки чувствительности отсечкн автомата к междуфаз
ным к з определяется ток трехфазиого к з на выводах электродви
гателя Расчет производится с учетом активных и индуктивных со
противлений трансформатора 6/0 4 кВ (по приложению 3) шино¬
провода (по приложению 7) и кабеля (по приложению 4) а также
с учетом индуктивного сопротивления трансформатора 32 000 кВ А
и активного сопротивления переходных контактов Суммарное актив¬
ное сопротивление расчетной цепи
г=Гіт+гіш4-гік-|-гпк=1,94-0,0243 404-0 208 1004-1=24,67 мОм
Суммарное индуктивное сопротивление расчетной цепи
х=хс в-|-хіг4-хіш4-хік = 1,384-12,654-0 117 40+0,056 100=
=24,31 мОм,
где согласно (6)
13 8 0,4® 10-’
хс н —	100 16	= 1 ’33 м®м
Ток трехфазного к з на выводах электродвигателя соглас¬
но (28)
,(3) 	400 10s
к “ИГ К24,67= + 24 212=6900 А
Ток двухфазного к з на выводах электродвигателя
/<2> = 0,87 6900 = 6000 А.
97

Выбранный автомат обладает достаточной чувствительностью
к между фазным к. з на выводах электродвигателя так как мини
матьное значение тока двухфазного к з согласно (33)
=	3200 = 4800 А.
а расчетный ток
I® = 6000 А > 4800 А.
Проверяется чувствительность отсечки автомата к однофазному
к з на выводах электродвигателя Для расчета тока однофазного
к з необходимо определить сопротивление всех последовательностей
расчетной цепи Сопротивления прямой (обратной) последовательно¬
сти подсчитаны выше в расчете тока трехфазного к з
По приложениям 3, 4, 7 определяются значения активного и
индуктивного сопротивлений нулевой последовательности трансфор¬
матора 6/0,4 кВ, кабеля и шинопровода
Суммарное активное и индуктивное сопротивления нулевой по¬
следовательности расчетной цепи
то+гто+гко^ 1,9+0,2014-40+0,66-100==79,95 мОм,
Хо=Хто+^шо+^ко=:= 12,65+0,522*40+0,122 -100= 26,93 мОм
В соответствии с (29)
...	KF-400 10’
/0> = 77-7^	- ■■	..л	—	=4800 А.
к V (2-24,67 + 75,95)а + (2 24,31 + 26,93)г
Чувствительность отсечки при однофазном к з проверяется по
выражению (32)
Минимальное значение тока при однофазном к з на выводах
электродвигателя должно быть
= ’.25 3200 = 4000 А
к ilci п
Так как расчетный ток ~ 4800 А ">4000 А, то отсечка автомата
имеет достаточную чувствительность.
Из приведенного примера видно, что если отсечка автомата чув¬
ствительна к однофазным к з, то ее чувствительность к междуфаз-
ным к з заведомо будет также обеспечена, поскольку эти токи
превосходят значение тока однофазного к з Поэтому при выборе
автомата рекомендуется вначале проверить чувствительность его
отсечки к однофазным к з, и если она оказывается достаточной, то
этим можно ограничиться и не проверять чувствительность отсечки
к междуфазным к з на выводах электродвигателя Но при недо¬
статочной чувствительности отсечки автомата к однофазным к з,
вследствие чего понадобится применить выносную защиту от замыка¬
ний на землю, необходимо проверить чувствительность автомата
к междуфазным к з на выводах электродвигателя
Для рассматриваемого автомата АВМ-4Н с уставкой отсечки
/оТ0 =3200 А номинальный ток катушки максимального расцепите
ля с зависимой характеристикой принимается 400 А с уставкой тока
на шкале замедленного срабатывания 500
Окончательно принимается автомат типа ДВЙМНВ ^рруз^ОО *
98

ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Расчетные сопротивления (Ом-10-3) трансформаторов 6—10 кВ
со схемой соединения У/Уо-О ПРИ вторичном напряжении
400/230 В [9]
Тип трансформатора
Г1 — га
Х1 = Хь
ХО
ТМ-180; ТМА-180
TM-320; ТМА-320
ТМ-560; ТМА-560
ТМ-750/6; ТМА-750/10
ТМ-1000/6; ТМ-1000/10-10А
Расчетные сопротивления (С
6—10 кВ по ГОСТ 11920-7!
напряжением 400,230 В [9j
19,8
9,5
4,8
3,4
2,4
>м ІО'3) 1
і и ГОС
44,7
25,8
15,0
11,2
8,5
П
«асляных
,Т 12022-7
134
69,4
34,0
25,4
19,1
РИЛОЖ
трансфор
6 СО ВТ
326
186
108
80,7
60,6
ЕНИЕ 2
ма торов
оричны м
Мощность трансфер
матора, кВ А
Схема
соединения
Г1 = г*
Хх = Ха
Г»
Ха
160
250
400
630
1000 («к%=5,5%)
1000 («к%=8%)
Расчетное сопрэти
6—10 кВ со втори1
Д/Уо-11
У/У„-0
У/Уо-0
Д/Уо-11
У/Уо-0
Д/У.-Н
У/Уо-0 е
Д/Уо-11
Д/Уо-11
вление (Ом
шым напря
16,9
9,4
5,5
5,9
3,1
3,4
2,0
2,0
1,92
10-3) су
женигм
52,4
27,2
17,1
21,2
13,6
13,5
3,5
8,5
12,7
П
хих трат
100/230 В
16,9
96,5
55,6
5,9
30,3
3,4
9,1
2,0
1,92
ІРИЛОЯ
іеформате
[9]
52,4
235
149
21,2
96,2
13,5
60,6
8,5
12,7
[ЕНИЕ
»ров
Мощность трансфор¬
матора, кВ А
Схема
соединения
Г1 = п
Х1 = ха
'а
ХО
320
400
560
У/Уо-0
Д/Уо-11
У/Уо-0
7,7
5,4
3,8
26,4
21,3
15,3
69,4
5,4
34
186
21,3
108
99

/7 родолжение при лож. 3
Мощность трансфор¬
матора, кВ-А
Схема
соединения
г, — г2
— ха
го
*0
630
Д/У.-11
2,9
13,7
2,9
13,7
750
У/Уо-0
2,5
11,4
25,4
80,7
1000 (ыио/о=5,5»/о)
Д/Уо-11
1,8
8,6
1,8
8,6
1000
У/Уо-0
2,1
8,6
19,1
60, b
1000 («к°/о=8%)
Д/Уо-11
1,9
12,65
1,9
12,65
ПРИЛОЖЕНИЕ 4
Расчетные сопротивления трехжильных кабелей
в алюминиевой оболочке, мОм/м (по материалам
института Теплоэлектропроект)
Сечение кабеля,
мм2
Г1 = г2
Хі =
ГО
ХО
3X4
9,61
0,092
10,95
0,579
3X6
6,41
0,087
7,69
0,523
зхю
3,84
0,082
5,04
0,461
3X16
2,49
0,078
3,52
0,4'6
3X25
1 ,54
0,062
2,63
0,359
3X35
1,10
0,061
2,07
0,298
3X50
0,769
0,060
1,64
0,257
3X70
0,549
0,059
1,31
0,211
3X95
0,405
0,057
1,06
0,174
3X120
0,320
0,057
0,92
0,157
3X150
0,256
0,056
0,78
0,135
3X185
0,208
0,056
0,66
0,122
3X240
0,160
0,055
0,55
0,107
ПРИЛОЖЕНИЕ 5
Расчетные сопротивления трехжильных кабелей
в свинцовой оболочке, мОм/м (по материалам
института Теплоэлектропроект)
Сечение кабеля,
мм2
П = Гя
Жі = ха
го
*0
3X4
9,61
0,092
11,6
1,24
3X6
6,41
0,087
8,38
1,2
зхю
3,84
0,082
5,78
1,16
3X16
2,49
0,078
4,32
1,12
3X25
1 ,54
0,066
3,44
1,07
3X35
1,10
0,063
2,96
1,01
3X50
0,769
0,081
2,6
0,963
3X70
0,549
0,059
2,31
0,884
100

Продолжение прилож. 5
Сечение кабеля,
ммя
Г1 = Га
Х1 — Хц
' о
Хо
3X95
0,405
0,057
2,1
0,793
3X120
0,32
0,057
1,96
0,742
3X150
0,256
0/'36
1,82
0,671
3X185
0,2'8
0,056
1,69
0,6С6
3X240
0,16
0,055
1,55
0,535
ПРИЛОЖЕНИЕ 6
Расчетные~сопротивления трехжильных кабелей
в непроводящей оболлке, мОм/м (по материалам
института Теплоэлектропрозкт)
Сечение кабеля,
ММ2
П = П
Ai — Ха
Го
хо
3X4
9,61
0,092
11,7
2,31
3X6
6,41
0,087
8,51
2,274
зхю
3,84
0,082
5,94
2,24
3X16
2,4
0,078
4,5
2,2
3X25
1,54
0,062
3,64
2,17
3X35
1,1
0,061
3,3
2,14
3X50
0,769
0,06
2,869
2,08
3X70
0,549
0,059
2,649
2,07
3X95
0,405
0,057
2,505
2,05
3X120
0,32
0,057
2,42
2,03
3X150
0,256
0,056
2,36
2,0
ПРИЛОЖЕНИЕ 7
Расчетные сопротивления шинопровода 0,4 кВ, мОм/м
(по материалам института Теплоэлектропроект)
г, = г2 = 0,0243;
X] = х2 =0,117;
г„ = 0,2014;
= 0,522.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1	Федосеев А. М. Релейная защита электрических систем —
М : Энергия, 1976. — 560 с
2.	Чернобровое Н. В. Релейная защита — 5-е изд. — М : Энер¬
гия, 1974 —680 с
3.	Беркович М. А.. Семенов В. А. Основы техники и эксплуата¬
ции релейной защиты. — 5-е изд. — М: Энергия, 1972. — 584 с.
4.	Справочник по релейной защите/ Под ред. М. А Беркови¬
ча — М Госэнеріоиздат, 1963 —512 с
5.	Правила устройства электроустановок. — 4 е изд — М —Л :
Энергия, 1965 — 120 с
6.	Ковалевский И. В. Релейная защита электродвигателей на¬
пряжением выше 1000 В —М Энергия, 1977 ■— 104 с
7	Зимин Е. Н. Защита асинхронных электродвигателей до
500 В — 2-е изд —■ М Энергия, 1967 — 88 с
8	Байтер И. И. Релейная защита и автоматика питающих эле¬
ментов собственных нужд тепловых электростанций — М • Энергия,
1975 —120 с
9	Найфельд М. Р., Спеваков П. И. Сопротивление трансформа¬
торов в режиме однофазного замыкания в сетях напряжением до
1000 В —Промышленная энергетика, 1968, № 11, с 34—38
10	Иноземцев Е. К. Ремонт мощных электродвигателей блоч¬
ных электростанций —М Энергия, 1975 — 104 с

СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие .		 ®
1	Характеристика и классификация электродвига¬
телей собственных иужд тепловых электро¬
станций .	.	-	■	.	.	•	-	4
2	Требования к релейной защите электродвигате¬
лей собственных нужд	13
3	Релейная защита электродвигателей собствен¬
ных иужд 3—6 кВ 	"1
4	Защита электродвигателей собственных иужд
380 В .	.		58
5	Устройство автоматического включения резерв¬
ных электродвигателей собственных иужд .	68
6	Расчет уставок защит электродвигателей соб¬
ственных нужд 3—6 кВ ......	76
7	Расчет уставок защит электродвигателей соб¬
ственных нужд 380 В	89
Приложения	•	•	99
Список литературы	162

Исаак Ионович Байтер
ЗАЩИТА И АВР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ СОБСТВЕННЫХ НУЖД
Редактор издательства И. А. Сморчкова
Обложка художника T. Н. Хромовой
Технический редактор H. М. Пушкарева
Корректор 3. Б. Драновская
ИБ № 999
Сдано в набор 27.11.79 Подписано в печать 17.04.80 Т-07172 Формат 84ХЮ81/М
Бумага типографская № 1 Гарн. шрифта литературная. Печать высокая
Усл. печ. л. 5.46 'Уч.-изд. л. .5,65 Тираж 20 000 экз. Заказ 365. Цена 30 к.
Издательство «Энергия», 113114, Москва, М-114, Шлюзовая наб., 10
Московская типография № 10 Союзполиграфпрома при Государственном
комитете СССР по делам издательств, попиграрни и ниижиой торговли,
ѴЗИ4, Москва, М-114, Шлюзовая иаб.» 1С

30 К.

ш ма
tfitPir filІет.'пиіосімі