Источник: Автоматизация технологических объектов и процессов. Поиск молодых Сб. науч. трудов 1-й Всеукр. МНТК. Донецк, Дон ГТУ, 15-16.05. 2001г. С. 53-55.
Большая насыщенность угольных шахт электрооборудованием и средствами автоматизации требует надежной защиты электроустановок при
повреждениях и ненормальных режимах. В сетях с большой протяженностью и ограниченными сечениями пусковые токи асинхронных короткозамкнутых электродвигателей и многодвигательных электроприводов, для которых одновременный пуск является технологической необходимостью, соизмеримы с токами наиболее
удаленных замыканий. В настоящее время при постоянном росте мощности асинхронных
короткозамкнутых электродвигателей и протяженности шахтных сетей с ограниченными
сечениями весьма актуальным стал вопрос разработки высокочувствительной защиты
от коротких замыканий (КЗ) и от работы электродвигателей в ненормальных режимах.
В настоящее время наиболее приемлемым способом повышения
плавности асинхронного короткозамкнутого электродвигателя является применение
тиристорных регуляторов напряжения (ТРН) [1]. Надежность и простота в сочетании
с дешевизной делают возможным их применение в регулируемом электроприводе горных
машин. В настоящей работе выясняется совместимость параметров максимальных токовых
защит (МТЗ) рудничного электрооборудования и электрических сетей с ТРН при КЗ.
При моделировании за основу была взята математическая модель асинхронного
электродвигателя описанная в работе [2]. Серийно выпускаемые МТЗ реагируют на
величину мгновенных или средневыпрямленных значений тока.
На рис. 1 а) и б) приведены зависимости соответственно величины
средневыпрямленного и амплитудного значения тока трехфазного КЗ от угла
отпирания тиристоров a и расстояния от ТРН до места
КЗ l. Моделирование проводилось для следующих условий: питание от
трансформаторной подстанции ТСВП 630-6/0,69 через магистральный кабель ЭВТ
3´ 120+1´10 длиной 50 м и
кабель потребителя КГЭШ-3´ 70+1´10.
Рисунок 1 – Зависимость тока замыкания от угла отпирания и расстояния до распредпункта
Как видно из графиков, ток замыкания уменьшается как с
удалением от распредпункта (l), так и с увеличением угла отпирания a.
Зоны действия защит, реагирующих на средневыпрямленное и
мгновенное значение тока при различных уставках приведены на рис. 2 а) и б)
соответственно. Как видно из рис. 2 при одном и том же уровне величины уставки
с увеличением угла отпирания a защищаемая уставкой
длина кабеля сокращается, что в итоге может привести к возникновению
неотключаемого КЗ.
Рисунок 2 – Зоны действия защит
Возможность несрабатывания защит “токовая отсечка” в сетях с ТРН обуславливает актуальность совершенствование МТЗ для использования их в схемах электропривода с ТРН. При разработке МТЗ в сетях с ТРН необходимо учитывать не только изменение тока и напряжения, но величины скорости вращения электропривода. Функциональная схема такой защиты с корректировкой по току и по скорости будет выглядеть следующим образом (рис. 3)
Рисунок 3 – Функциональная схема МТЗ с автоматической корректировкой уставки по току и по скорости