Категории:
ДомЗдоровьеЗоологияИнформатикаИскусствоИскусствоКомпьютерыКулинарияМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОбразованиеПедагогикаПитомцыПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРазноеРелигияСоциологияСпортСтатистикаТранспортФизикаФилософияФинансыХимияХоббиЭкологияЭкономикаЭлектроника
Выбор релейной защиты и автоматики
При возникновении повреждений защита выявляет и отключает от системы поврежденный участок, воздействуют на специальные силовые выключатели, предназначенные для размыкания токов повреждения.
При возникновении ненормальных режимов защита выявляет их и в зависимости от характера нарушения производит операции, необходимые для восстановления нормального режима, или подает сигнал дежурному персоналу.
Основные требования, предъявляемые к защите от короткого замыкания аварийных режимах.
Селективность
Селективностью или избирательностью защиты называется способность защиты отключать при коротком замыкании только поврежденный участок сети.
Быстрота действий
Отключение короткого замыкания должно производится с возможно большей быстротой для ограничения размеров разрушения оборудования, повышения эффективности автоматического повторного включения линий и сборных шин, уменьшение продолжительности снижения напряжения у потребителей и сохранение устойчивости параллельной работы генераторов электростанций и электросистемы в целом. Последнее из перечисленных условий является главным.
Требование надежности состоит в том, что защита должна безотказно работать при коротком замыкании в пределах установленной для нее зоны и не должна работать неправильно в режимах, при которых ее работа не предусматривается.
Требования надежности является весьма важным. Отказ в работе или неправильное действие какой-либо защиты всегда приводит к дополнительным отключениям, а иногда к авариям системного значения.
Виды применяемых:
- максимально-токовая защита с выдержкой времени;
- токовая отсечка;
- защита от замыканий на землю на стороне 0,4 кВ;
- газовая защита;
- защита от перегрузки;
- защита от замыкания на землю на стороне 6 – 10 кВ.
Произвожу расчет максимально токовой защиты с выдержкой времени.
Максимально-токовая защита с выдержкой времени.
В зону защиты входит питающая линия и трансформатор. Срабатывает защита при коротком замыкании на линии или трансформаторе. Защита должна быть отстроена от пусковых токов двигателей, установленных на самозапуск.
Определим ток срабатывания защиты с учетом обеспечения самозапуска двигателя мощностью 180 кВт; cos φ = 0,8
Защита должна быть отстроена от воздушной аварийной перегрузки трансформатора 40%.
Исходя из этого максимальный ток трансформатора - Iмакс:
где, Sном тр – номинальная мощность трансформатора – 1000 кВА;
U ном- номинальное напряжение 6 кВ.
Определим номинальный ток двигателя – Iном.двигателя, мощностью 180 кВт.
Где Р = мощность двигателя - 180 кВт.
Определим пусковой ток двигателя - Iпуск
где, Кп – пусковой коэффициент Кп = 6
Iпуск = 6×325,1 = 1950,6 А
Пусковой ток, приведенный к стороне 6 кВ трансформатора - 
где, Ктр – коэффициент трансформации трансформатора
Ктр = 6/0,4=15
Коэффициент самозапуска - Кз
Ток срабатывания защиты - Iс.з. составит
Где Кн– коэффициент надежности, принимаю равным 1,4;
Кв – коэффициент возврата принимаю равным 0,85.
Ток срабатывания реле – Iс.р.
Где Кт.т – коэффициент трансформации тока;
Ксх – коэффициент схемы принимаю равным 1, так как обмотки трансформаторов тока соединены по схеме «звезда»;
Кт.т = 151,2/5= 30,24. Принимаю равным 30.
Iс.р. =1/ 30×435.5 =14.52 А
Принимаем ток срабатывания реле 15 А, тогда ток срабатывания защиты составит 435.5 А.
Определим коэффициент чувствительности защиты – Кч
Чтобы защита была чувствительна, коэффициент чувствительности защиты должен быть больше чем 1,5
Так как 1,85 больше чем 1,5 следовательно защита чувствительна.
Токовая отсечка. Это токовая защита без выдержки времени.
Ток срабатывания защиты определяем из условий отстройки от тока короткого замыкания на стороне 0,4 кВ трансформатора (точка К2).
Приведем ток короткого замыкания в точке К2:
Ток срабатывания защиты - Iс.з, составит:
Ток срабатывания реле:
Ктт = 30
Определим коэффициент чувствительности защиты:
В зону защиты войдет питающая линия и часть обмотки трансформатора.
Выбираю токовое реле серии РТ – 80, которое имеет обратно зависимую от тока выдержку времени и электромагнитный элемент срабатывающий мгновенно при кратности тока реле более 2. Кратность необходимо отрегулировать.
Максимально-токовая защита со стороны электроприемников.
Для защиты от токов короткого замыкания со стороны электроприемников КТП комплектуется автоматическим выключателем установленным на вводе распределительных устройств 0,4 кВ.
Выбираю автоматический выключатель по формуле:
Выбираю автоматический выключатель ВА53-41 с Iн.а.=1000А
Проверим срабатывание расцепителя при коротком замыкании в точке К2. Приняв уставку срабатывания по шкале с обратно зависимой от тока характеристикой .
Где – ток электромагнитного расцепителя - Iэм1=3000
Так как 6,8 больше чем 1,5 следовательно защита чувствительна.
Чувствительность мгновенного расцепителя - Кч2;
Ток мгновенного электромагнитного расцепителя, Iэм2;
Так как 5,1 больше чем 1,5 следовательно защита чувствительна.
Выбор электрооборудования
Для защиты от токов короткого замыкания со стороны электроприемников КТП комплектуется автоматическим выключателем установленным на вводе распределительных устройств 0,4 кВ.
Выбираю автоматический выключатель по формуле:
По таблице 2.1.3 выбираю автомат ВА 52-31Номинальный ток расцепителя 12кА
К коммутационным аппаратам относятся выключатели, разъединители,отделители и короткозамыкатели. Аппараты выбираются и проверяются на все напряжения.Выключатели выбираются:– по напряжению:Uном ап ≥ Uном сети (кВ), (43)– по максимальному току нагрузкиIном ап ≥ Iнmax(А), (44)для аппаратов в цепи силового трансформатора и секционного выключателяIнmax = 1,4 S т ном/ √3U ном, (45)– по отключающей способностиIОткап ≥ I(3)по (кА) (46)где IП0 – действующее значение периодической составляющей тока к.з. вначальный период.Выключатели проверяются:– на электродинамическую стойкость:– по максимальному току к.з.
Iдин ап ≥ Iпо(3)(кА), (47)– по ударному току к.з.Iдин max ап ≥ i(3)уд (кА), (48)– на термическую стойкость:I 2терап× t терап³Bk(кА·сек2 ), (49)где Iтер ап и tтерап берутся из каталогов; Bk – тепловой импульсBk = I2¥× (t рз+ t в +Tа ) (кА·сек 2), (50)где tрз– выдержка времени релейной защиты, принимается из картыселективности релейной защиты; tв– время отключения выключателя; Tа-время затухания апериодической составляющей тока к.з., Tа=0,05–0,06 с,Разъединители, отделители и выключатели нагрузки выбираются;– по напряжению– по максимальному току нагрузкиРазъединители, отделители и выключатели нагрузки проверяются:– на электродинамическую стойкость– на термическую стойкостьКороткозамыкатели выбираются по напряжению ипроверяются на электродинамическую стойкость и натермическую стойкостьВыбор предохранителейПредохранители напряжением выше 1000 В выбираются:– по напряжениюUном ап = Uном сети (кВ), (51)– по максимальному току нагрузки– по отключающей способностиПредохранители на электродинамическую и термическую стойкость непроверяются.Выбор и проверка трансформаторов тока и напряженияТрансформаторы тока выбираются:– по напряжению– по максимальному току нагрузки– по мощности нагрузки вторичной обмотки в требуемом классе точности:S2ном ТА ≥ S2 расч(ВА), (52)Проверка трансформаторов тока на динамическую и термическуюстойкость выполняется аналогично проверке всех электрических аппаратов.Встроенные в выключатели и в силовые трансформаторы токана динамическую и термическую стойкость не проверяются.Определение расчетного сопротивления нагрузки вторичной обмотки:r2 рсч= rприб + rпров + rк(Ом), (53)где rк– сопротивление контактов, в проекте принимается rк = 0,05 Ом;rприб–сопротивление токовых обмоток приборов; rпров – сопротивление проводов.Для определения сопротивления приборов составляется таблица суказанием наименования, марки прибора, потребляемой мощности токовойкатушки прибора. В таблице указывается итоговая мощность всех приборов.rприб = åSприб/ I22норм ТА(Ом), (54)где I2 ном ТА – номинальный ток вторичной обмотки трансформатора тока,I2 ном ТА=5А.Сопротивление вторичной обмотки трансформатора тока берется изкаталожных данных или определяется:r2 ном ТА= S 2 номТА/ I 2 номТА, (Ом), (55)где S2 ном ТА – номинальная мощность вторичной обмотки трансформатора тока.Сопротивление проводов определяется из выражений (54) и (55):rпров=r2номТА – rприб – rк (Ом), (56)Сечение проводов вторичной токовой цепи: F=rаl /rпров(мм2),где ρа – удельное сопротивление провода, для алюминия ρа = 0,028 Ом·мм2/м, длина провода вторичной коммутации, принимается для ячеек ЗРУ 15-20м,для ОРУ 35-220 кВ 40-70 м. Если сечение провода получилось меньше 4 мм2,то принимается алюминиевый провод сечением 4 мм2 по его механической прочности.Трансформаторы напряжения выбираются:– по напряжениюUном TV = Uном сети (кВ), (57)– по вторичной нагрузке в требуемом классе точности подключенных к нему приборов:Sном TV ≥ ΣSприб (ВА), (58)Трансформаторы напряжения устанавливаются на каждой секции илисистеме сборных шин низшего и среднего напряжения и все катушкинапряжения приборов этой секции или системы сборных шин подключаются к трансформатору напряжения. Определяется суммарная мощность приборов.ΣSприб = åP2приб+åQ2приб (ВА), (59)На напряжение 35 кВ и выше трансформаторы напряжения не выбираются.Все выбранное высоковольтное оборудование я заношу в таблицу 4.
Таблица 4 - Основные технические данные, параметры, габариты, установочные размеры и назначенияКРУстационарного исполнения.
| Показатель | Серия КРУ стационарного исполнения | ||
| КРУ | Формулы для выбора и проверки | Сравнительные данные | |
| Номинальное напряжение | Uном≥Uрасч | 6=6 | |
| Номинальный ток | Iдоп≥ Iн макс | 400≥302,4 | |
| Отключающая мощность при указанном напряжении | 350 | Sном≥Sрасч | 350≥180,9 |
| Предельный сквозной ток короткого замыкания | 52 | Iскв≥iуд | 52≥25,8 |
| Ток термической устойчивости для промежутка в 10 с | 14 | Iтерм | 14≥13,5 |
| Тип выключателя | ВНП-16 | - | Соответствует |
| Тип привода при переменном оперативном токе | 2 | 3 | 4 |
| Трансформаторы тока | ПРА-17 | - | Соответствует |
| Сечение сборных шин | ТПЛ-10 | - | Соответствует |
| Система сборных шин | 120*10 | - | Соответствует |
| одинарная | - | Соответствует |
Последнее изменение этой страницы: 2016-06-09
lectmania.ru. Все права принадлежат авторам данных материалов. В случае нарушения авторского права напишите нам сюда...