; ; Ом
Определяем приведенное сопротивление реактора
;
; Ом
Определяем приведенное сопротивление линии 10 кВ по формуле
; Ом
Определяем приведенное сопротивление генератора
;
; Ом
Определяем полное приведенное сопротивление до т. К4.
;
; Ом
Рассчитываем Iкз (3) в точке К4., по формуле
;
; кА
Рассчитываем Iкз (2) в точке К4., по формуле
; ; кА
2.2.5 Расчет токов к. з. в точке К5
Рис.7. Схема замещения для расчета КЗ в т. К5.
Находим полное сопротивление до т. К5
Ом
Рассчитываем Iкз (3) в точке К5
;
; кА
Рассчитываем Iкз (2) в точке К4., по формуле (3.5)
;
; кА
2.2.6 Расчет токов к. з. в точке К6
Рис.8. Схема замещения для расчета КЗ в т. К6.
Определяем номинальный ток двигателя
(А)
По допустимому нагреву принимаем кабель сечением 16 [Л5-табл 1.3.16].
X0 - индуктивное сопротивление линии, принимаем равным 0.08 Ом/км [Л9 - 75]
R0 = активное сопротивление линии
-удельная проводимость провода, для алюминия =32 [Л6-132].
S - сечение проводника,
R0 = Ом
Ом
Определяем полное сопротивление до точки К3
Zп6=Zп3+Zкл, Zп3=1.784+1,9=3,684Ом
Ток трёхфазного к. з. в т. К3. равен:
, кА
Ток двухфазного к. з. в т. К3., равен:
, кА
3. Выбор комплектных трансформаторных подстанций и распределительных устройств
3.1 Из [Л2 - 532] выбираем КТП - 630 – 2500
Sном. т =2500кВА; тип силового трансформатора ТМН-2500/10;
тип шкафа на стороне 10 кВ - ШВВ5, на стороне 0.4 кВ - ШЛН5М; тип коммутационного аппарата: на 10 кВ ВНРу-10, на отходящих линиях 0.4 кВ - А3736Ф, А3794Б, Э06В, Э16В; габариты 1200´1400´2510; габариты шкафов 0.4 кВ - 1100´1500´2200. Некоторые элементы шкафа можно заменять по просьбе заказчика на заводе изготовителе.
Для установки в КТП необходимо выбрать: предохранители в комплекте с выключателем нагрузки на высокой стороне для защиты трансформатора и автоматические выключатели на низкой стороне, для защиты линии
3.2 Номинальный ток трансформатора на стороне 10 кВ равен
А
Условие выбора плавких предохранителей:
Iвст ³ Iном. вн
К установке принимаем предохранитель типа ПКТ104-10-20, У3 [Л3-221]:
Таблица 2. Основные технические данные предохранителей
|
Тип предохранителя |
Uном, кВ |
Uнаиб. раб, кВ |
Iпв, А |
Iном. откл, кА |
|
ПКТ 104-10-20, У3 |
10 |
12 |
160 |
20 |
3.3 Номинальный ток трансформатора на стороне 0.4 кВ определяем по формуле
, кА
К установке принимаем автоматический выключатель "Электрон"
с полупроводниковым реле РМТ на напряжение до 660 кВ.
[Л11 - табл.21]
Таблица 3. Технические данные автоматического выключателя:
|
Тип |
Исполнение |
Iном. выкл. А |
Iном. баз МТЗ А |
Установки п/п реле |
ПКС в цепи 380 В кА |
||||
|
Регул. на шкалах РМТ значения |
|
||||||||
|
tс. о. |
tс. п, c |
||||||||
|
Э25 |
Стационарное |
4000 |
1000 1600 2500 4000 |
0.8; 1.0 |
3; 5 |
0.25 0.45 0.7 |
4 8 16 |
1.25 |
65 |
Условия выбора автоматических выключателей:
1. Uн. в≥Uр 0.66≥0.4 кВ
2. Iн. расц≥Iр 4000≥3600 А
3. Iс. о=К Iн. б
Iс. о=1,6*4000=6400 А
Где: Uн. в - номинальное напряжение выключателя
Uр, Iр - рабочий ток напряжение линии
Iн. расц - номинальный ток расцепителя
Iс. о - ток срабатывания отсечки
К - уставка п/п реле РМТ, принимаем К =1,6 [Л11 - 91]
Iн. б - номинальный базовый ток МТЗ, А
4. Проверяем автоматический выключатель по чувствительности:
где: Iкз (2) - минимальный ток короткого замыкания в месте установки автоматического выключателя
т.к. kч > 1.5, следовательно автомат по чувствительности проходит. [Л11-93]
Выбор автоматических выключателей на отходящих линиях.
Так как от КТП по низкой стороне может отходить до 8 линий 0.4 кВ, то принимаем 6 отходящих линий.
Следовательно, ток, проходящий по каждой из линий будет равен:
, А
К установке принимаем автоматический выключатель "Электрон"
с полупроводниковым реле РМТ на напряжение до 660 кВ.
[Л11 - табл.21]
Таблица 4. Технические данные автоматического выключателя:
|
|
Исполнение |
Iном. выкл. А |
Iном. баз МТЗ А |
Установки п/п реле |
ПКС в цепи 380 В кА |
||||
|
Регул. на шкалах РМТ значения |
|
||||||||
|
tс. о. |
tс. п, c |
||||||||
|
Э25 |
Стационарное |
1000 |
630 800 1000 |
0.8; 1.0; 1,25 |
3; 5 |
0.25 0.45 0.7 |
4 8 16 |
1.25 |
40 |
Условия выбора автоматических выключателей:
1. Uн. в≥Uр 0.66≥0.4 кВ
2. Iн. расц≥Iр 630≥600 А
3. Iс. о=К Iн. б
Iс. о=1,6*630=1008 А
4.
т.к. kч > 1.5, следовательно автомат по чувствительности проходит. [Л11-93]
4. Выбор устройств РЗ и А для элементов системы электроснабжения
Из [Л5 - 3.2.91] для линий в сетях с изолированной нейтралью (в том числе и с нейтралью, заземлённой через дугогасительный реактор) должны быть предусмотрены устройства РЗ от многофазных замыканий и от однофазных замыканий на землю.
Из [Л5 - 3.2.92] Защиту от многофазных замыканий следует предусматривать в двухфазном исполнении и включать в одни и те же фазы по всей сети данного напряжения для обеспечения отключения в большинстве случаев двойных замыканий на землю только одного места повреждения.
Защита должна быть выполнена в одно-, двух - или в трехрелейном исполнении.
4.1 Составляем разнесённую схему релейной защиты
Рис.8. Разнесенная схема релейной защиты.
Принимаем следующие виды защит на линии:
Предохранители
Автоматические выключатели
МТЗ и отсечка, выполненная на реле РТ-85
5. Расчет параметров релейной защиты
5.1 Рассчитываем МТЗ и отсечку выполненную на реле РТ-85
Т. к. на линии установлен реактор с Iр = 600 А, а по заданию по линии протекает ток 0.8×Iном. нагр = 0.8×600 = 480 А, то из [Л5 - табл.1.3.6] выбираем кабель с током Iном= 500 А и сечением 185 мм2
Из [Л6 - 18.10] выбираем два трансформатора тока типа ТПЛ10-500/5-0.5/Р, которые в свою очередь проверяются на 10% -ную погрешность.
Если в результате проверки будет установлено, что трансформаторы тока не проходят по условиям 10% -ной погрешности (eрасч > eдоп), то принимают следующие меры:
снижают вторичную нагрузку, увеличив площадь соединения соединительных проводов;
для встроенных трансформаторов тока применяют схему последовательного включения 2х трансформаторов тока в одну фазу;
если реле включены на разность токов двух фаз, переходят на схему неполной звезды;
выбирают для эксплуатации трансформаторы тока с большим коэффициентом трансформации или заменяют встроенные трансформаторы тока выносными.
5.2 Принимаем схему МТЗ не полная звезда с реле типа РТ85 на переменном оперативном токе
Реле типа РТ-85 или РТ-86 с мощными переключающими контактами и ограниченно зависимой выдержкой времени. Предназначено для дешунтирования отключающих катушек выключателей.
Рис.9. Схема МТЗ не полная звезда с реле РТ-85
В этой схеме в фазах А и С стоят реле тока КА1 и КА2. Они имеют по одному контакту. При нормальном режиме ток по электромагнитам YAT и КА1.1 и КА2.1 не протекает.
При к. з. ток протекает по обоим токовым реле, которые в свою очередь замыкают свои контакты КА1.1 и КА2.1 в цепях электромагнитов отключения.
Использование переходного контакта исключает разрыв цепи трансформатора тока при срабатывании защиты.
5.3 Определяем ток уставки реле РТ85/1
;
где: kн = 1.2 - коэффициент надежности;
kв = 0.85 - коэффициент возврата (для реле РТ-85);
kсх = 1 - коэффициент схемы (т.к схема неполная зведа);
коэффициенты берём из [Л7 - стр.230]
nт = 60 - коэффициент трансформации трансформаторов тока;
Iнагр - ток нагрузки проходящий по кабельной линии.
А
Принимаем ток установки реле 7 А.
5.4 Рассчитаем ток срабатывания отсечки
где: Ik. max - трёхфазный ток к. з. в точке К2.
А
т.к установка отсечки реле РТ-85 равна 2¸8, а ток установки 10 А, то следовательно принимаем установку реле 5 на наибольший ток срабатывания отсечки 50 А.
По расчетам установка 5 проходит.
5.5 Определяем коэффициент чувствительности отсечки
где: Ik. min - двухфазный ток к. з. в точке К2.
Следовательно, защита удовлетворяет требованиям чувствительности.
6. Расчет селективности действия защит
Для определения действия селективности защит строим их характеристики друг относительно друга.
1. Автоматический выключатель ВА 53-41
2. Автоматический выключатель "Электрон" с полупроводниковым реле РМТ.
Предохранители типа ПКТ103-10-80-12.5У3
МТЗ с отсечкой, выполненное на реле типа РТ-85.
Для удобства построения приводим характеристики всех защит к одному напряжению 10 кВ.
Для РТ-85 ток срабатывания защиты будет равен:
(7.1)
А
Кратность тока срабатывания к току срабатывания защиты будет равна:
(7.2)
Принимаем установку 6.
Из построенных зависимостей видно что выбранная аппаратура по селективности проходит. Следовательно, расчет произведен верно.
7. Выбор и описание работы устройства АРВ
Рис.10. Схема АВР двухстороннего действия для двухтрансформаторной п/с
а) - поясняющая схема; б) - схема АВР и управления выключателем Q1 (аналогично Q2); в) - схема АВР для секционного выключателя.
Данная схема применяется на сельских 2х -трансформаторных п/с 110…35/10 кВ, где все выключатели оборудованы пружинными приводами. Секционный выключатель Q3 нормально отключен и включается устройством АВР при отключении выключателей ввода напряжением 10 кВ Q1 или Q2 или исчезновение напряжения на шинах 6 (10) кВ секций I или II в результате отключения питающей линии электропередачи W1 или W2. Особенность схемы АВР - при восстановлении напряжения на питающей линии автоматически восстанавливается нормальная схема п/с.
Пусковой орган схемы АВР состоит из двух реле времени KT1 и KT2, Выполняющих одновременно роль органов минимального напряжения и выдержки времени. При снижении или исчезновении напряжения реле при возврате якоря обеспечивают заданную выдержку времени. Обмотки реле подключаются к разным трансформаторам: KT1 - к трансформатору собственных нужд (ТСН1), а КТ2 - к измерительному трансформатору (ТН1). При этом исключается возможность ложной работы пускового органа при неисправностях в цепях напряжения.
На рис.10 контакты выключателей и реле показаны для рабочего положения: выключатели Q1 и Q2 включены, в результате чего имеется напряжение на шинах 6 (10) кВ подстанции; приводы всех выключателей подготовлены для операции включения; реле положения выключателей "Включено" KQC находятся под напряжением и их контакты замкнуты. Напряжение на шинки обеспеченного питания (ШОП) подается ТСН1 и ТСН2.
При повреждении, например, трансформатора Т1 под действием релейной защиты отключается выключатель Q1, замыкается его вспомогательный контакт SQ1.3 в цепи включения секционного выключателя Q3 и последний включается, т.е. происходят АВР без выдержки времени и восстановление напряжения на секции I. Однократность действия АВР обеспечивается тем, что при отключении выключателя Q1 реле KQC теряет питание и размыкает свой контакт KQC.2 в цепи автоматической подготовки привода выключателя Q3. Схема АВР перестаёт действовать при отключении контактной перемычки (накладки) XB2.
Схема работает в другом аварийном режиме - при отключении, например, питающей линии W1 - с помощью пускового органа минимального напряжения. При исчезновении напряжения со стороны линии W1 реле КТ1 и КТ2 возвращается в исходное состояние, с выдержкой времени замыкаются их контакты КТ1.2 и КТ2.2 в цепях отключения выключателя Q1. Выключатель Q1 отключается, и далее схема АВР действует на включение выключателя Q3 так же, как описано ранее. Напряжение на шинах секции I восстанавливается, якорь реле КТ2 втягивается, и его контакт КТ2.1 замыкается, а контакт КТ2.2 размыкается. Реле КТ1 по-прежнему находится в исходном состоянии, и его контакт КТ1.1 разомкнут. В данном случае реле КТ1 используют для контроля за появлением напряжения со стороны питающей линии. Пусковым же органом восстановления нормальной предварительной схемы п/с служит реле времени КТ3, срабатывающее при подаче напряжения.
Если напряжение о стороны линии W1 появилось, то срабатывает реле КТ1 и замыкает свой контакт КТ1.1 При этом начинает работать реле КТ3, которое своим проскальзывающим контактом КТ3.2 (замыкается на 1…1.5 с) создаёт цепь на включение выключателя Q1, а конечным контактом КТ3.3 - цепь на отключение секционного выключателя Q3. Таким образом, восстанавливается нормальная схема п/с с отключенным выключателем Q3 который автоматически подготавливается к будущему действию устройства АВР. [Л1 - стр.368]
Список использованной литературы
1. Будзко И.А., Лещинская Т.Б. Электроснабжение сельского хозяйства - М: Колос, 2000. - 536 с.
2. Неклепаев Б.Н. Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций. - М: Энергоатомиздат, 1989. - 608 с.
3. Руководящие материалы по проектированию электроснабжения с.-х. - М: РАО "ЕЭС России" АО РОСЭП, 2001. - 74 с.
4. Нормы технологического проектирования электрических сетей с.-х. назначения НТПС-88 - М: АО РОСЭП, 1997.
5. Правила устройств электроустановок.6 издание. - М.: Госэнергонадзор 2000. - 608 с.
6. Федоров А.А. Справочник по электроснабжению и электрооборудованию. - М.: Энергоатомиздат. - 1987 - 592 с.
7. Каганов И.Л. Курсовое и дипломное проектирование. - М.: Агропромиздат, 1990. - 351 с.
8. Андреев В.А. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения - М.: Высш. шк., 1991. - 496 с.
Страницы: 1, 2
