Розрахунку і вибору окремих елементів електричного обладнання системи електропостачання проектуємого об’єкту

 
 
     

5. Основні заходи щодо автоматики і релейного захисту  на

       трансформаторній ТП 

     На  цеховій ТП об'єм автоматизації украй  обмежений і всі засоби автоматики направлені на забезпечення безперебійного живлення споживачів. Стандартним набором засобів автоматики є:

1. Автоматичне включення резервної лінії, застосовується на підстанціях з двома трансформаторами резервною лінією введення ВН, що знаходиться в “холодному” резерві.

     Як  показує практика наявність “холодного”  резерву обгрунтовано тільки на багатотрансформаторних підстанціях живлячих найвідповідальніших споживачів на цехових ТП вживання “холодного” резерву економічно не доцільно. 

2. Автоматичне включення секційного автомата –  встановлюється на двохтрансформаторних підстанціях живлячих споживачів I і II категорії. Секційний автомат встановлюється  в секційній шафі яка сполучає  обидві половини ТП. Тип і уставка секційного автомата як правило відповідають автомату введення НН. На вибраній ТП передбачається установка секційного автомата з схемою автоматичного включення при зникненні напруги на одній з двох напівсекцій шин. В нормальному режимі секційний автомат в положенні відключено.

 

3. Автоматичне повторне включення передбачає автоматичне  включення лінії або трансформатора при короткочасних перервах в електропостачанні. Такі перерви обумовлені, найчастіше, атмосферними перенапруженнями (попадання блискавки в апаратуру ВЛ), перекриттям гірлянди ізоляторів і т.д. . Як правило після відключення ізоляційний проміжок відновлюється і електропостачання може бути відновлено.

     Розрізняють однократне АПВ (спрацьовує на включення 1 разів і якщо захист знову відключиться відключить лінію або трансформатор, то більше включень не буде), двократне.

     На  підстанції автомата АПВ не встановлюється, оскільки ТП знаходиться в приміщенні, а введення ВН кабельне. 

4. Автоматичне частотне навантаження (АЧР) – захищає мережі електропостачання від зменшення частоти нижче за значення 54,9 Г З цією метою всі споживачі електроенергії одержуючи живлення від ТП розбиваються на ряд черг відключення. При зменшенні частоти менше ніж допустиме АЧР відключає першу чергу маловідповідальних споживачів, якщо частота при цьому не відновилася з витримкою часу, відключається наступна черга і т.д. аж до спеціальної черги (З) якої звичайно є власні потреби.

     Система АЧР підрозділяють на два  види: АЧР по абсолютному значенню частоти і АЧР по швидкості зміни струму. Систему АЧР встановлюють як правило тільки на крупних ТП або на електричних станціях. На цехових ТП система АЧР не має сенсу оскільки електроприймачі цехових ТП по своїй потужності не можуть робити помітного впливу всю систему електропостачання.

             Система АЧР на проектованій ТП не встановлюється. 

     Релейний  захист силових трансформаторів  ТП. Релейним захистом (РЗ) називають комплекс приладів, реле забезпечуючих захист і відключення пошкоджених ділянок мережі і окремої електроустаткуванні високої напруги. Види РЗ встановленої в системах електропостачання встановлюються правилами технічної експлуатації електроустановок споживачів. На цехових ТП РЗ встановлюється як правило тільки для захисту силових трансформаторів. На цехових трансформаторах встановлюють наступні види захистів:

• захист від надструмів при зовнішніх КЗ;

• захист від внутрішніх пошкоджень в самому трансформаторі.

     Захист  від надструмів, як правило, здійснюється плавкими вставками високовольтних запобіжників. Запобіжники встановлюють на високій стороні трансформатора, як правило в комплекті з вимикачем навантаження ВНП-17. запобіжники спрацьовують і відключають трансформатор від мережі ВН у випадках коли струм ВН трансформатора перевищує величину струму плавлення вставки. Це можливо в двох випадках:

1. Внутрішнє пошкодження обмоток трансформатора, пов'язане з одним з видів КЗ. Це може бути міжфазне, однофазне або виткове замикання трансформатора.
2. Різке збільшення струму навантаження на стороні НН, в цьому випадки безпосередньої загрози для трансформатора немає. Проте, якщо таке навантаження носить тривалий характер, то можливе пошкодження трансформатора.

     Найчастіше  силові трансформатори цехових ТП мають захист від внутрішніх пошкоджень виконану за допомогою газового реле. Найпоширенішим є газове реле чашкового типа РГЧЗ. Реле встановлюється в патрубку, що сполучає маслорозширювальний бачок з баком. Реле спрацьовує при перевантаженні трансформатора і при КЗ усередині самого трансформатора. Принцип дії реле заснований на тиску газу який утворюється при нагріві масла і підіймається з бака трансформатора в маслорозширювальний бачок трансформатора. При КЗ утворюється газовий міхур, який швидко підіймається до бачка, при цьому маючи високий тиск, викликає спрацьовування реле на відключення. Газове реле встановлюється на всіх трансформаторах розташованих усередині приміщення де працюють люди. На трансформаторах встановлених на відкритих майданчиках газове реле ставиться за відсутності подовжньо-диференціального захисту трансформатора.

     Із  засобів релейного захисту приймається  установка високовольтного запобіжника ПТ-10 і газового реле РГЧЗ. 

     

7. Захисне заземлення на ТП

 

     Захисним  заземленням називається сукупність заземлюючих провідників і заземлювачів призначених для забезпечення безпеки обслуговуючого і робочого персоналу.

     Розрізняють захисне заземлення і занулення. В мережах з глухим заземленням нейтралі застосовують захисне занулення, яке передбачає прямий металевий зв'язок устаткування, що заземляється, з нульовою середньою точкою трансформатора на підстанції. У зв'язку з цим заземлення краще всього виконувати на цеховій ТП. ПУЕ забороняє вживання заземлення і занулення одночасно в одному і тому ж приміщенні. Заземлення включає заземлювачі – металеві кути, труби або штирі завдовжки до 4,5м заглиблені в землю одним із способів. Розрізняють вертикальні заземлювачі і горизонтальні, які з'єднуються між собою в контур вертикальні заземлювачі. Всі з'єднання тільки зварні.

     Заземлюючі  провідники забезпечують металевий  зв'язок між заземлювачами і устаткуванням. В приміщеннях можуть бути заземлюючі провідники виконані окремо або використовується четверта (нульова) заземлююча жила кабелів або дротів. При використовуванні відкритих заземлюючих провідників необхідно забезпечувати їх видиме розміщення і виконаються вони повинні без ізоляції.

     Розрахунок  заземлення полягає у визначенні розрахунковим шляхом кількості горизонтальних і вертикальних заземлювачів на місці споруди ТП. Початковими даними при розрахунках захисного заземлення:

• значення напруги ВН, згідно п.2.5. – 10кВ;
• мережа НН, 0,4кВ з глухим заземленням нейтралі;

• периметр контуру заземлення приймається стандартним для умов кліматичної зони „чотири”, в яку входе м.Нікополь, ρ=100м;
• грунт в місці спорудження заземлення характерний для м.Нікополь – суглинок.

     Нижче приводиться розрахунок захисного  заземлення.

     Струм замикання на землю 10кВ 

     

     (2.58)

     де  l_к – довжина кабельних ліній, зв’язаних з шинами ТП.

     Величина  опору заземлюючого пристрою в мережі 10кВ 

     

     (2.59)

     де  U_з.=125В, так як заземлюючий пристрій виконується загальним для мережі високої і низької напруги підстанції.

     По  ПУЕ опір заземлюючого пристрою в мережі 0,4кВ не повинен перевищувати 4Ом. З двох значень заземлюю чого опору вибираємо менше і приймаємо за розрахункову. Таким чином, R_з.у.≤4Ом

     В якості вертикального заземлення приймаємо  стержні з круглої сталі довжиною 5м.

     Удільний  опір грунта ρ=100Ом·м

     Підвищуючий коефіцієнт ψ₂=1,5.

     Розрахунковий опір грунту 

     

     (2.60)

     Опір  одного стержня 

     

     (2.61)

     Розміщуємо  заземлювачі по контуру з відстанню  між ними а=5м.

     Кількість заземлювачів 

     

     (2.62)

     При відношенні і визначаємо коефіцієнт використання η=0,43

     Перевіряємо величину опору контура 

     

     (2.63)

     Висновок: таким чином, 20 стержнів забезпечують потрібну величину опору заземлюючого контура. 
 
 

     ВИСНОВКИ  І РЕКОМЕНДАЦІЇ 

     Результатом виконаного КП є пояснювальна записка  і графічна частина. В пояснювальній записці виконані всі технічні і економічні розрахунки по вибору системи електропостачання об'єкту на напругу 0,4кВ. приведені обґрунтування і описи окремих підрозділів пояснювальної записки. Результатом записки є графічна частина, де зображені всі елементи системи електропостачання що входять в систему силової мережі 0,4кВ.

     У процесі виконання курсового  проекту я ознайомився з основними правилами й методикою виконання курсових проектів у технікумі, проведеним реальних проектних робіт у практичній діяльності, застосуванням текстових і графічних редакторів при проектуванні, правилам оформлення  текстових і графічних матеріалів.

       Виконаний курсовий проект може бути використаний, у якості пособи, при роботі над іншими курсовими проектами й курсовими роботами в технікумі, а також при виконанні й захисті дипломного проекту.