Таблица 8 – Минимальный режим, секционные выключатели Q15, Q20 и Q27 отключены, линии Л2 и Л4 отключены
|
Точка КЗ на шинах п/ст |
Искомые величины |
Питание со стороны |
||
|
Система G1 |
Система G2 |
|||
|
А |
, о.е. |
— |
||
|
, МВА |
1200 |
|||
|
, кА |
||||
|
Б |
, о.е. |
— |
||
|
, МВА |
1600 |
|||
|
, кА |
||||
|
В |
, о.е. |
IIс |
Iс |
|
|
, МВА |
||||
|
, кА |
||||
|
Г |
, о.е. |
IIс |
Iс |
|
|
, МВА |
||||
|
, кА |
||||
|
Д |
, о.е. |
IIс |
Iс |
|
|
, МВА |
||||
|
, кА |
||||
|
Е |
, о.е. |
— |
||
|
, МВА |
||||
|
, кА |
||||
Таблица 9 – Минимальный режим, секционный выключатель Q15 включен, линия Л4 отключена
|
Точка КЗ на шинах п/ст |
Искомые величины |
Питание со стороны |
|
|
Система G1 |
Система G2 |
||
|
А |
, о.е. |
|
|
|
, МВА |
1200 |
||
|
, кА |
|||
|
В |
, о.е. |
||
|
, МВА |
|||
|
, кА |
|||
2 Расчёт защиты высоковольтного двигателя Д
Для защиты асинхронных электродвигателей напряжением выше 1000 В предусматриваются следующие защиты:
1) токовая отсечка;
2) защита от однофазных замыканий на землю (ОЗЗ);
3) защита от перегруза — МТЗ с выдержкой времени;
4) защита минимального напряжения.
2.1 Токовая отсечка
1) Защита выполняется с помощью токового реле РСТ 13.
2) Для выбора трансформатора тока определим номинальный ток двигателя:
, (2.1)
где – номинальная мощность двигателя, Вт (см. таблицу 4);
– номинальное напряжение двигателя, В (см. таблицу 4);
– номинальный коэффициент мощности двигателя.
А.
К установке принимаем трансформатор тока ТЛК10-100-0,5/10Р: А, А. Коэффициент трансформации трансформатора тока:
.
Схема включения трансформаторов тока и реле — неполная звезда, коэффициент схемы .
3) Определим ток срабатывания защиты, который отстраивается от пускового тока двигателя:
, (2.2)
где — коэффициент отстройки.
Найдем пусковой ток по следующему выражению:
, (2.3)
где – коэффициент пуска двигателя.
А.
Тогда по выражению (2.2) ток срабатывания защиты
А.
4) Коэффициент чувствительности определяется при двухфазном коротком замыкании в минимальном режиме на шинах, к которым подключен двигатель:
. (2.4)
Так как коэффициент чувствительности превышает нормируемое значение, то защита удовлетворяет требованию чувствительности.
5) Ток срабатывания реле:
А. (2.5)
Принимаем к установке реле РСТ 13-29, у которого ток срабатывания находится в пределах .
Определим сумму уставок:
. (2.6)
Принимаем сумму уставок .
Найдем ток уставки реле:
А.
2.2 Защита от однофазных замыканий на землю
Защита электродвигателей мощностью менее 2 МВт от однофазных замыканий на землю должна предусматриваться при токах замыкания на землю 5 А и более. Ток замыкания на землю складывается из емкостного тока двигателя и емкостного тока кабельной линии.
1) Найдем емкость фазы электродвигателя:
, (2.7)
здесь – номинальная мощность двигателя, МВт;
– номинальное линейное напряжение, кВ.
Ф.
Тогда емкостный ток двигателя:
, (2.8)
здесь Гц – частота сети;
– номинальное фазное напряжение двигателя, В.
А.
2) Определим ёмкостный ток кабельной линии. Номинальный ток двигателя А. Исходя из этого выбираем кабель марки М-25 с допустимым током 120 А. Длину кабельной линии примем м.
Емкостный ток кабельной линии:
, (2.9)
где А/км – удельный емкостный ток выбранного кабеля.
А.
3) Суммарный ток замыкания на землю
А < 5 А,
следовательно, защита от однофазных замыканий на землю не устанавливается.
2.3 Защита от перегруза — МТЗ с выдержкой времени
1) Защита выполняется с помощью токового реле РСТ 13 с коэффициентом возврата .
2) Перегруз является симметричным режимом, поэтому защита выполняется одним реле, включенным в одну из фаз. Используем те же трансформаторы тока, что и для токовой защиты (коэффициент трансформации , коэффициент схемы ).
3) Ток срабатывания защиты определяется из условия отстройки от номинального тока двигателя:
, (2.10)
где – коэффициент отстройки.
А.
4) Коэффициент чувствительности не определяется.
5) Ток срабатывания реле:
А. (2.11)
Принимаем к установке реле РСТ 13-19, у которого ток срабатывания находится в пределах .
Определим сумму уставок:
. (2.12)
Принимаем уставку .
Найдем ток уставки реле:
А.
6) Выдержка времени защиты отстраивается от времени пуска электродвигателя и равна с. Используем реле времени РВ-01.
2.4 Защита минимального напряжения
Защита выполняется двухступенчатой. Первая ступень отключает неответственную нагрузку.
1) Для выполнения защиты будем использовать реле типа РСН 16, которое имеет коэффициент возврата .
2) Выбираем трансформатор напряжения типа ЗНОЛ.06-10: В, В.
Коэффициент трансформации трансформатора напряжения:
.
3) Напряжение срабатывания первой ступени отстраивается от минимального рабочего напряжения, которое составляет 70 % от номинального: :
В, (2.13)
здесь – коэффициент отстройки.
4) Коэффициент чувствительности не рассчитывается, так как неизвестно минимальное остаточное напряжение на шинах при металлическом коротком замыкании в конце зоны защищаемого объекта.
5) Напряжение срабатывания реле первой ступени
В.
Принимаем к установке реле РСН 16-28, у которого напряжение срабатывания находится в пределах .
Определим сумму уставок:
. (2.14)
Принимаем уставку .
Найдем напряжение уставки реле I ступени:
В.
6) Выдержка времени принимается на ступень селективности больше времени действия быстродействующей защиты от многофазных коротких замыканий. Примем с. Реле времени РВ-01.
Вторая ступень защиты отключает сам двигатель.
1) Вторую ступень защиты также выполним на реле РСН 16, коэффициент возврата .
2) Реле включается во вторичные цепи того же трансформатора напряжения, что и реле первой ступени.
3) Напряжение срабатывания второй ступени:
В, (2.15)
здесь – коэффициент отстройки.
4) Коэффициент чувствительности не определяем.
5) Напряжение срабатывания реле первой ступени
В.
Принимаем к установке реле РСН 16-23, у которого напряжение срабатывания находится в пределах .
Определим сумму уставок:
. (2.16)
Принимаем уставку .
Найдем напряжение уставки реле I ступени:
В.
6) Время срабатывания второй ступени защиты принимаем с, так как по технологии недопустим самозапуск двигателя от напряжения . Используем реле времени РВ-01.
3 Расчет защиты трансформатора Т5
Полупроводниковый преобразователь подключается к питающей сети переменного тока через трансформатор Т5, образуя преобразовательный агрегат. Повреждения и ненормальные режимы возможны как в трансформаторе, так и в полупроводниковом преобразователе, поэтому необходима установка защит как со стороны питания, так и в цепи нагрузки преобразователя.
Основными защитами трансформатора преобразовательного агрегата являются:
