(2.56)
= 314 A
480 А > 314 А
Проверим сечение на термическую
устойчивость
(2.57)
где – конструктивный коэффициент
= 73,68 < 160 мм2
Проверим шину на механическую
прочность
= 80 МПа
(2.58)
= 1066,6
(2.59)
= 378 МПа
378 МПа > 80 МПа
Условия не выполняются, следовательно
изменим сечение шины на 60х8, ток допустимый
1025 А, сечения 60х8 = 480мм2, и уменьшим
расстояние между изоляторами до 100 см
= 4800
= 49,67 МПа
49,67 МПа < 80 МПа
Условие выполняется
2.6 Выбор защитной коммутационной
аппаратуры 0,4 кВ
Рассчитываем автоматический
выключатель на вводе в РУ – 0,4 кВ
Рисунок 2.4 Автоматический выключатель
(2.60)
= 910 А
I ном ≥ Iрасч
Выбираем автоматический выключатель
типа АВМ 15
I ном =1000 А
1000 ≥ 910 А
Рассчитываем тепловой расцепитель по условию
Iср.р. ≤ К∙ Iдл. (2.61)
Iдл = Iрасч
К = (1,2÷1,4)∙ I ном (2.62)
Iср.р. = 1,25∙910
= 1137,5 А
Iср.р. = 1137,5
1137,5 ≤ 1150
Рассчитываем электромагнитный
расцепитель
Iср. эл. ≥ К∙
Iдл
(2.63)
К = 8
Iср. эл.= 8 ∙910=
7280 А
Принимаем расцепитель
Iэл.р. = 7280 А
2.7 Расчет релейной защиты
трансформатора
Для защиты трансформатора
применяем следующие виды защиты:
а) максимальная токовая защита
с выдержкой времени.
б) токовая отсечка
в) защита от перегрузки трансформатора;
г) защита от однофазных замыканий
на землю;
МТ3 отстраивается от тока 1,4
∙ 1,4
(2.64)
где = 1,2 – коэффициент надежности;
= 2 ÷ 3 – коэффициент самозапуска;
= 1 – коэффициент схемы;
= 0,85 – коэффициент возврата
реле;
= коэффициент трансформации
трансформатора тока.
∙1,4 ∙60,6 = 15,96 А
Принимаем реле максимального
тока серии MICOM P122. Установка по току 16
А, установка по времени – 0,5 с.
Ток срабатывания защиты.
(2.65)
= 240 А
Проверим чувствительность
защиты
(2.66)
Пересчитаем этот ток на сторону
6 кВ
(2.67)
9,17 = 0,6 кА
(2.68)
= 0,519 кА
Условие выполняется
Токовая отсечка отстраивается
от тока короткого замыкания за трансформатором
приведенном к высокому напряжению.
Ток срабатывания реле
(2.69)
= 64 А
Ток срабатывания защиты Iсз=64∙75/5=960А
Используем функцию защиту
реле MICOM P122
Коэффициент чувствительности
(2.70)
Защита от перегрузки отстраивается
от и действует на сигнал
(2.71)
= 4,9 = 5А
Используем функцию защиту
реле MICOM P122, = 3 с.
Защита от однофазных замыканий
на землю устанавливается, если МТ3 выполняется
в двухфазном исполнении. Уставка не рассчитывается,
применяется в зависимости от типа трансформатора
и реле. Выбираем уставку реле MICOM P122/0,2
и трансформатор тока типа ТЗЛ.
2.8 Работа схемы релейной
защиты
Рисунок. 2.5 Схема максимально
токовой защиты на постоянном оперативном
токе
На рис. 2.5 приведена схема максимально-токовой
защиты с независимой характеристикой
времени срабатывания на постоянном оперативном
токе, используемая для защиты линий и
трансформаторов в сетях 3-35 кВ. Схема включает
в себя два реле тока мгновенного действия
Т1, Т2 , одно реле времени В и одно указательное
реле У.
При срабатывании любого токового
реле подается «+» оперативного тока на
обмотку реле времени. Реле времени, сработав
с установленной на нем выдержкой, подает
своим контактом «+» оперативного тока
на отключающую катушку КО привода выключателя
через указательное реле У и блок- контакт
выключателя В, связанный с приводом. Указательное
реле фиксирует срабатывания защиты, что
сопровождается выпадением сигнального
флажка. Контакт выключателя В предназначен
для предотвращения повреждения контактов
реле времени при возврате защиты после
отключения выключателя и размыкания
цепи КО, для защиты реле при длительном
прохождении тока.
2.9 Автоматизация схем
электроснабжения
В настоящее время в системах
электроснабжения промышленных предприятий
применяют следующие виды автоматики:
автоматическое повторное включение (АПВ)
воздушных и кабельных линий, трансформаторов,
сборных шин, электродвигателей; автоматическое
включение резервного питания и оборудования
(АВР); автоматическое регулирование мощности
компенсирующих устройств; автоматическая
аварийная разгрузка по частоте потребителей
на стороне высокого и низкого напряжения
(АЧР) самозапуск синхронных и асинхронных
двигателей. Характеристика и условия
применения или действия устройств автоматики:
1) АПВ трансформаторов – действует при отключении трансформатора
любыми видами защит, кроме газовой и дифференциальной.
АПВ сборных шин – действует
при отключении шин защитой от КЗ на шинах.
Применяется в первую очередь для открытых
подстанциях.
Несинхронные АПВ –
при достаточно больших сопротивления
линий электропередачи, связывающих
электростанции или части энергосистемы,
когда несинхронное включение
этих линий не представляет
опасности для оборудования.
2) АВР трансформаторов
– при отключении рабочего
трансформатора любыми видами
защиты или ошибочном его отключении вручную;
АВР трансформатора может происходить
так же под воздействием релейного устройства,
обеспечивающего экономически целесообразный
режим работы трансформатора.
3) Автоматическое регулирование
мощности конденсаторных установок
по току нагрузки – применяются
для тех приемников, у которых
в суточном графике происходит
резкое изменение потребления
реактивной мощности.
4) АЧР потребителей на
сторонах высокого (6-35 кВ) и низкого
напряжения – действует при
снижении частоты до 48-45 Гц и
ниже путем отключения отдельных
линий и трансформаторов, питающих
менее ответственных потребителей
(II и III категорий).
5) Самозапуск синхронных и асинхронных
двигателей – применятся при кратковременном
(до 5 – 10 с) исчезновении напряжения на
шинах питающих, распределительных и цеховых
подстанций.
Устройства автоматики в системах
электроснабжения выполняют на оперативном
как переменном, так и постоянном токе.
При проектировании новых схем автоматики
предпочтение отдают в первую очередь
оперативному переменному току; оперативный
постоянный ток применяют в особо ответственных
установках. На оперативном постоянном
токе устройства автоматики в системах
электроснабжения промышленных предприятий
применяют при наличии электромагнитных
или пневматических приводов.
На оперативном переменном
токе, как правило, средства автоматики
применяют при наличии пружинных приводов.
2.10 Расчет заземления
подстанции
Для заземления выбираем уголок
размером 50х50х5мм, длиной 2,8м. Заземлитель
протяжённый - стальная полоса 50х4мм. Расстояние
между уголками 2,5м. Уголки забиваем в
ряд. Глубина заложения 0,8 м.
Грунт (суглинок) имеет удельное
сопротивление 100 Ом˖м. Климатическая
зона II. Нормируемое сопротивление заземляющего
устройства согласно ПУЭ 4Ом.
1. Удельное сопротивление грунта
с учетом коэффициента сезонности
Вертикальных заземлителей:
ρрасчет = kс ∙ ρтабл
(2.72)
ρрасчет = 1,45
∙ 100=145 Ом ∙ м
Горизонтального заземлителя:
ρрасчет = kс ∙ ρтабл
ρрасчет = 4 ∙
100=400 Ом ∙ м
2. Сопротивление растеканию
вертикального заземлителя
*( lg+∙lg)
(2.73)
Здесь d = 0,95 * b; b – ширина полки
уголка
Rв = ( 1g
+
∙ 1g
) = 56,28
t´=t0+0,5∙l
(2.74)
t´=0,8+0,5˖2,8=2,1 м
3. Количество вертикальных
заземлителей
nв ==20,
(2.75)
где Rз -необходимое сопротивление
заземлителя по норме, Ом;
- коэффициент использования
вертикальных заземлителей =0,7
nв ==20,1
Считаем число труб
nв ==14,07
Принимаем к установке 20 уголков.
4. Длинна горизонтального заземлителя
(полосы)
lr = 1,05 ∙ nВ ∙ a (2.76)
lr = 1,05 ∙ 20 ∙2,5 = 52,5 м
Принимаем lr = 52 м
5. Сопротивление растеканию
горизонтального заземлителя
Rr =
Здесь d = 0,5 b = 0,5 * 0,04
Rв =
(2.77)
Rв = = 14.55 Oм
Где = 0,5, b = 0.5*0.04
6 .Действительное сопротивление
растекания горизонтального заземлителя
с учетом коэффициента использования
R´в = (2.78)
Где: η=0,67
R`в == 21,77
7. Сопротивление растеканию
заземлителей с учетом сопротивления
горизонтального заземлителя
R´в = (2.79)
R`в == 4,9 Ом
8. Уточнение количества вертикальных
заземлителей
(2.80)
== 12,62 шт.
Принимаем к установке 13 вертикальных
заземлителей (уголков)
3 ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА
3.1 Организация эксплуатации
высоковольтного оборудования
При эксплуатации производят
осмотр, чистку, ремонт и профилактические
испытания оборудования подстанций и-
распределительных устройств.
Текущий ремонт включает работы,
не требующие вскрытия оборудования: чистку
электрооборудования от пыли; проверку
действия движущих частей аппаратуры;
контроль состояния изоляции; подтяжку
крепящих болтов по мере надобности в
сроки, установленные главным энергетиком
предприятия.
Отключение для ремонта любого
РУ и ПС неизбежно вызывает нарушение
нормальной схемы электроснабжения потребителей,
поэтому ремонт должен начинаться со сборных
шин и линейных присоединений, т. е. с транзитной
части РУ. Такой порядок позволяет при
необходимости, не закончив весь объем
ремонтных работ, включить сборные шины
и создать нормальную схему для других
ПС.
При проверке контактов шин
затяжку выполняют гаечными ключами. Качество
контакта при ремонте проверяют щупом
толщиной 0,05 мм и шириной 10 мм, который
не должен проходить на глубину более
5 мм, а в процессе эксплуатации с помощью
термоиндуктора. В качестве стационарного
индикатора применяют специальную пленку,
наклеиваемую вблизи контактов. При температуре
6.0—70 °С термопленка имеет красный цвет,
при дальнейшем нагревании — темнеет,
что указывает на плохой контакт затяжки
шин. Масляные выключатели и их приводы,
разъединители с приводами и заземляющие
ножи ремонтируют не реже одного раза
в три года, а воздушные выключатели с
их приводом — не реже одного раза в два-три
года; все остальные аппараты РУ — по результатам
осмотров и профилактических испытаний.
Кроме указанного выключатели ремонтируют
после того, как произведено отключение
трех-четырех коротких замыканий.
Капитальный ремонт электрооборудования
ПС и РУ производят с вскрытием оборудования.
Масляные выключатели и их приводы подвергают
капитальному ремонту не реже одного раза
в три года, а воздушные выключатели с
их приводом — не реже одного раза в два-три
года. Кроме указанного масляные и воздушные
выключатели подвергают внеочередному
капитальному ремонту после того, как
произведено отключение трех-четырех
коротких замыканий. Разъединители и их
приводы дистанционного управления, а
также заземляющие ножи подвергают ремонту
не реже одного раза в три года, все остальные
аппараты ПС и РУ — по результатам осмотров
и профилактических испытаний.
Приведенные сроки работы электрооборудования
РУ без капитального ремонта являются
максимальными и соответствуют нормальным
условиям эксплуатации этого электрооборудования.
При тяжелых условиях эксплуатации, например
повышенной частоте отключений к. з., капитальный
ремонт выключателей производят чаще
— в сроки, установленные главным энергетиком
предприятия применительно к местным
условиям.
Профилактические испытания
масляных и воздушных выключателей, их
приводов, а также приводов дистанционного
управления разъединителей производят,
как правило, одновременно с капитальным
ремонтом. Статические конденсаторы, маслонаполненные
измерительные трансформаторы, контакты
соединений шин и присоединений к аппаратам
(при отсутствии термоиндикаторов) подвергают
профилактическим испытаниям не реже
одного раза в три года, остальные аппараты
РУ — не реже одного раза в шесть лет.
Объем и порядок профилактических
испытаний и нормы для них приводятся
в ПТЭ и ПТБ. Объем и сроки профилактических
испытаний силовых трансформаторов определяются
местными инструкциями, в которых учитываются
условия работы трансформаторов и их техническое
состояние.