r 0=(1,1 – 0,002×14.5) ×14.5=15.5 м
12.7.3 Рассчитываем зону защиты на уровне защищаемого объекта
r х=(1,1 – 0,002×h) ×(h – hх/0,85) (12.73)
Где hх – высота на уровне защищаемого объекта (трансформатора высотой 4,05 м), м
r х=(1,1 – 0,002×14,5) ×(14,5 – 4,05/0,85)=10,4 м
12.7.4 На рисунке 12.7.1 видим, что в зону защиты трансформатора попадает не все комплектное распределительное устройство (КРУН) 6 кВ, поэтому делаем расчет зоны защиты молниеотвода на уровне высоты КРУН. Высота КРУН составляет 2800 мм. Расчет производим по формуле (12.7.3)
r х=(1,1 – 0,002×14,5) ×(14,5 – 2,80/0,85)=12 м
12.7.5 Делаем проверку, если сооружение защищено то должно выполняться условие [11]
L≤3h
Где L – расстояние между молниеотводами, м
L=14 м
3h=3×14,5=43,5 м
14≤43,5
Условие выполняется, следовательно выбранные молниеприемники подходят для защиты подстанции «Байдарка» от прямого попадания молнии. (смотри графическая часть лист 3)
13 Расчет заземления подстанции «Байдарка»
Заземляющее устройство ОРУ напряжением выше 1000 В с глухозаземленной нейтралью объединено с заземляющим устройством электроустановок до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью. Сопротивление заземляющего устройства должно быть Rз=4 Ом в любоевремя года.[12] [13]. Грунты в нашем случае суглинок. Географическая зона № II Длина вертикальных заземлителей Lв=5 м (смотри графическая часть лист 3)
13.1 Определяем расчетные удельные сопротивления грунта для горизонтальных и вертикальных заземлителей с учетом повышающих коэффициентов (коэффициентов сезонности).
(13.1)
Где =100 Ом×м – удельное сопротивление грунта [12]
=4 – повышающий коэффициент для горизонтальных заземлителеи для II климатической зоны [12]
Ом×м
(13.2)
Где =1,25 – повышающий коэффициент для вертикальных заземлителей для II климатической зоны [12]
Ом×м
13.2 Определяем сопротивление одного вертикального стержня
(13.3)
Где =1 - коэффициент для вертикальных заземлителей
=5 м – длина вертикального стержня, м
- коэффициент использования для вертикальных заземлителей для ориентировочного расчета принимаем равный 1
Ом
13.3 Определяем ориентировочное число стержней
(13.4)
шт
Принимаем 8 вертикальных стержней, для того чтобы получился квадрат, для удобства монтажа
13.4 Определяем отношение расстояния между стержнями, к их длине
(13.5)
м
13.5 Определяем действительный коэффициент использования [12]
13.6 Определяем расчетное сопротивление растекания вертикальных заземлителей
(13.6)
Ом
Сопротивление получилось больше нормы (4 Ом), поэтому учитываем сопротивление горизонтальных стержней
13.7 Определяем сопротивление горизонтальных заземлителей
(13.7)
Где =1,7 коэффициент для горизонтальных заземлителей [12]
- длина горизонтальных заземлителей, м
- коэффициент использования для горизонтальных заземлителей [12]
Ом
13.8 Определяем общее сопротивление
(13.8)
Ом
Принимаем к установке 8 вертикальных заземлителей соединенных полосовой сталью 4х40 мм., расположенных по контуру электроустановки.
Рисунок 13.1 -Заземляющее устройство подстанции «Байдарка»
14 Разработка схемы дуговой защиты КРУН 6 кВ подстанции «Байдарка»
14.1 Список сокращений
БССДЗ - устройство быстродействующей селективной световой защиты
ЦБ - центральный блок
БП - блок питания
БВР - блок входных реле
БФ - блок фильтров
УИР - устройство индикации и регистрации
ПС - преобразователь световой
«АВАРИЯ» - состояние системы при наличии дугового разряда и сигнала МТЗ хотя бы одного из питающих присоединений секции КРУН
«НС» - несоответствие. Состояние системы при наличии сигнала от ПС и отсутствие сигнала МТЗ всех питающих присоединений секции КРУН
МТЗ - максимальная токовая защита
ЛС - линия связи
РИ - разрешения исполнения
Кн - канал
14.2 Замечания по эксплуатации различных видов устройств дуговой защиты и рекомендации
Существует несколько схем дуговой защиты. Принцип работы для них неизменен, а вот техническая реализация может быть разной. Дуговая защита обязательно включает в себя систему датчиков реагирующих на возникновение дуги внутри ячеек КРУН или в отсеке системы шин. Кроме самых первых вариантов реализации дуговой защиты, где в качестве датчиков использовались конечные выключатели, в схему дуговой защиты так же входит блок управления сигналами с датчиков, реализованных на реле или с помощью микропроцессорной техники.
Рассмотрим преимущества и недостатки трех различных схем дуговой защиты:
14.2.1 Дуговая защита, где в качестве датчиков используются конечные выключатели
Принцип работы: при возникновении дуги в шинном отсеке КРУН 6-10 кВ крышка шинного отсека под действием сил возникающих при коротком замыкании приподнимается и замыкает конечный выключатель Q1. В токовых цепях ввода 6-10 кВ потечет ток короткого замыкания. При этом без выдержки времени срабатывает реле К1 и своими контактами замыкает цепь отключения вводного выключателя.
Несомненным преимуществом этой схемы является простота, но эта схема имеет ряд существенных недостатков:
данный вид дуговой защиты может применяться не во всех видах КРУН. Она может быть использована в КРУН с верхним расположением сборных шин, там где имеется возможность применить конечные выключатели (например ячейки КРУН К-37).
наличие в схеме конечных выключателей и механических составляющих воздействующих на них. Эта дуговая защита требует особой осторожности в эксплуатации, так как возможно ложное срабатывание защиты при воздействии на конечный выключатель;
эта дуговая защита требует тщательной отладки механической части;
после каждого случая срабатывания защиты требуется ее проверка, и как показала практика ее наладка;
в некоторых случаях для того чтобы шторка отсека ячейки воздействовала на конечный выключатель приходится вносить изменения в конструкцию отсека (установка дополнительных пластин)
14.2.2 Дуговая защита, где в качестве датчиков используются фототиристоры, а система управления создана на реле
Принцип работы: при возникновении дуги в шинном отсеке или отсеке выключателя 6 кВ срабатывает фототиристор VS1 , он воздействует на выходное реле дуговой защиты КLD 12. А оно в свою очередь своими контактами дает сигнал на электронный блок «Сириус 2-В», который отключает вводной выключатель 6 кВ.
По сравнению с предыдущей схемой, данная защита имеет ряд серьезных преимуществ:
использование фототиристоров вместо конечных выключателей исключает из схемы всю механическую часть и соответственно снижает возможность ложного срабатывания.
значительно упрощается монтаж и обслуживание датчиков, так же снижаются затраты на эксплуатацию и трудоемкость во время обслуживания защиты.
наличие системы управления, где помимо сигналов с датчиков анализируется так же и сигнал пуска МТЗ ввода секции, что практически исключает ложное срабатывание.
Основным недостатком данной схемы дуговой защиты является большое количество элементов схемы управления и как следствие сложность этой схемы, что создает трудности в эксплуатации. Практика показала, что эту схему дуговой защиты трудно настроить первоначально.
14.2.3 Быстродействующая селективная световая защита – это система где в качестве датчиков используются фоторезисторы, а схема управления создана на микропроцессорной технике. (смотри приложение 7 и графическая часть лист 5)
Как и предыдущая защита может монтироваться в КРУН различных серий. Система управления в отличии от предыдущей обладает куда более высокой надежностью. Схема данной защиты более наглядна, надежна , проще в эксплуатации, хотя и дороже чем предыдущая. Основным недостатком данной схемы является то, что данная защита состоит из отдельных блоков, так называемых «черных ящиков» и при каких- либо неисправностях приходиться менять блок целиком.
Как показала практика, более предпочтительной в эксплуатации является БССДЗ. Она более проста, надежна, ее легко монтировать и удобно обслуживать. Кроме того ее работоспособность легко проверить в эксплуатации без вывода оборудования в ремонт. На реконструируемой подстанции «Байдарка» применяем данную защиту.
12.3 Назначение и состав БССДЗ-01/02
Быстродействующая селективная световая дуговая защита БССДЗ-01/02 предназначена для установки в комплектных распределительных устройствах (КРУ, КРУН) внутренней и наружной установки напряжение 6-10 кВ, с целью обнаружения замыканий, сопровождающихся открытой электрической дугой, для исключения или минимизации разрушений возникающих от воздействия электрической дуги и выдачи сигнала на отключение аварийного участка без нормативной выдержки времени. [12]
Селективность (избирательность) дуговой защиты обеспечивается:
- работой дуговой защиты по следующим алгоритмам:
отключение рабочего ввода и секционного выключателя секции КРУН при возникновении между фазного замыкания в отходящих ячейках, в секционном выключателе и/или в отсеке сборных шин
отключение головного выключателя рабочего питания трансформатора при возникновении междуфазного замыкания в ячейке рабочего ввода секции КРУН c указанием места возникновения дугового замыкания
Применение быстродействующей дуговой защиты является обязательным в КРУН 6-10кВ. [13]
При появлении дуги в КРУН в зависимости от ее места возникновения БССДЗ-01/02 без выдержки времени выдает сигналы в виде «сухого контакта» на отключение секции или трансформатора с высокой стороны
После факта отключения питающих присоединений секции в результате срабатывания БССДЗ-01/02, эксплуатационный персонал имеет возможность определить место возникновения дуги, устранить причину и вновь ввести защиту в работу.
Конструктивно БССДЗ-01/02 состоит из следующих устройств: [14]
- преобразователь световой ПС-11(вид и вариант установки смотри приложение 1)
- устройство индикации и регистрации УИР-12.03 (вид и вариант установки смотри приложение 4)
- центральный блок ЦБ-02.01 (вид и вариант установки смотри приложение 2)
- блок входных реле БВР-02.02 (вид и вариант установки смотри приложение 3)
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15
