Характеристики приборов

Стр 1 из 18Следующая ⇒

Название прибора	Тип прибора	Полная мощность катушки, ВА	Число катушек	cos	sin	Количество приборов
Вольтметр	Э-762				—
Счетчик активной энергии	САЗУ	1,75		0,92	0,38		16,1	6,65

Произведем проверку по допустимой вторичной нагрузке S_H

S₂_Σ = 61,46 BA < S₂_H = 120 BA.

Неравенство выполняется, следовательно, трансформатор напряжения будет работать в номинальном классе точности.

126 ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ. КУРСОВОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ

Для защиты измерительных цепей трансформаторов напряжения от короткого замыкания устанавливаем предохранители типа ПКТ-10. Подсоединяется НТМИ-10 к шинам через разъединитель типа PB3-10/630 с приводом ПР-10.

Установка трансформаторов напряжения на отходящих линиях BJI10 кВ не предусмотрена.

На рисунке 3.14 представлен план расположения оборудования проектируемой ТП 35/10 кВ.

3.3.3.

РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА

В схемах электроснабжения сельскохозяйственных потребителей напряжением до 35 кВ основной вид релейной защиты — максимальная токовая защита. Преимущественное использование этой защиты объясняется ее простым устройством и меньшей стоимостью по сравнению с другими типами защиты.

Для токовой защиты линий напряжением 6-35 кВ применяют схемы с реле прямого действия типа РТВ и РТМ, встроенные в грузовые, пружинные и пружинно-грузовые приводы выключателей, реле косвенного действия типа РТ.

Максимальные токовые защиты сельских электрических сетей обычно рассчитывают в следующем порядке:

§ выбирают типы защиты и схемы;

§ выбирают схемы соединений трансформаторов тока;

§ определяют токи срабатывания защит 1ср 3 и реле /ср р;

§ проверяют чувствительность защиты;

§ проверяют трансформаторы тока на 10% погрешность;

§ согласовывают защиты по чувствительности и селективности.

Основное назначение релейной защиты — установить факт и определить место повреждения, подать команду на отключение поврежденного элемента или сигнал обслуживающему персоналу, воздействовать на устройства противоаварийной автоматики (АПВ, АРВ и др.) с целью восстановления электроснабжения возможно большего числа отключившихся потребителей.

ЧАСТЬ 3. СЕЛЬСКИЙ РАЙОН 127

МАКСИМАЛЬНАЯ ТОКОВАЯ ЗАЩИТА (МТЗ)

ОТХОДЯЩИХ ЛИНИЙ 10 кВ

На подстанции 35/10 кВ для защиты BJI10 кВ от токов короткого замыкания в качестве основной защиты предусматривается максимальная токовая защита (в дальнейшем МТЗ), выполненная на реле типа РТ-85 с дешунтированием отключающих катушек выключателя.

Выбираем схему МТЗ: двухфазная, двухрелейная, реле соединены по схеме «неполной звезды» (рис. 3.15). Коэффициент схемы «неполной звезды» .

В качестве примера произведем расчет МТЗ наиболее нагруженной BJI-1.

Рис. 3.15 Схема МТЗ BJI10 кВ

РАСЧЕТ ЗАЩИТЫ ОТХОДЯЩЕЙ ЛИНИИ 10 кВ

Определим расчетный ток срабатывания защиты по условию отстройки от тока нагрузки

(3.3.25)

где К_н — коэффициент надежности; К_сзп — коэффициент самозапуска электродвигателей; К_в — коэффициент возврата; — максимальный рабочий ток защищаемого участка.

Для реле РТ-85 К_н = 1,2 [12]; К_в = 0,8 [14].

При отсутствии в составе нагрузки электродвигателей напряжением 10 кВ и при времени срабатывания МТЗ более 0,3 с можно принимать значения

К_сзп ≥ 1,1÷ 1,3 (принимаем К_сзп = 1,2) [12].

128 ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ. КУРСОВОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ

Максимальный рабочий ток для ВЛ-1 определяем по дневному максимуму нагрузки

При наличии последовательно включенных защит их согласуют по чувствительности, принимая ток срабатывания каждой последующей защиты , расположенной ближе к источнику питания, больше тока срабатывания предыдущей защиты

(3.3.26)

где К_{н с} — коэффициент надежности согласования смежных защит по чувствительности (для РТ-85 = 1,25); максимальные рабочие токи в месте установки рассматриваемых защит.

Согласование защиты магистральной линии по селективности с защитами потребительских подстанций производят с наиболее мощной трансформаторной подстанцией.

В случае если предыдущая защита выполнена с помощью предохранителя, то ток срабатывания последующей защиты можно определить по формуле

(3.3.27)

В связи с этим при расчете тока срабатывания максимальной токовой защиты учтем, что наиболее мощная ТП-10/0,4 кВ, подключенная к ВЛ-1, имеет силовой трансформатор с номинальной мощностью 250 кВА и номинальным рабочим током = = 14,5 А. Для защиты трансформатора от межфазных коротких замыканий в обмотках и на вводах 10 кВ установлены предохранители типа ПК-10 с плавкой вставкой = 40 А (приложение 3, табл. 3).

По времятоковым характеристикам предохранителей ПК-10 [12] определяем пятисекундный ток сгорания плавкой вставки = 150 А.

ЧАСТЬ 3. СЕЛЬСКИЙ РАЙОН 129

Тогда по условию селективности с предохранителем ПК-10 выбираем ток срабатывания защиты следующим образом:

=1,25·(150 + 76,69-14,5) 265 А.

Реле защиты РТ-85 подключены к измерительным трансформаторам тока типа ТПЛ-10-0,5/Р300/5 ( = 300 А и ⁼ 5 А). Коэффициент трансформации трансформатора тока К_тт = / 300/5 = 60.

Определим ток срабатывания индукционного элемента реле РТ-85 с учетом включения реле по схеме «неполная звезда».

; (3.3.28)

=1·265/60 4,4 А.

Ток уставки индукционного элемента реле выбирается из условия , принимаем реле РТ-85 с = 5 А, тогда ток срабатывания защиты будет

= 60·5 =300 А.

Определим время срабатывания защиты в основной зоне.

Кратность тока трехфазного короткого замыкания в месте установки к току срабатывания защиты будет

; (3.3.29)

k = 727/300 = 2,42.

При кратности тока k = 2,42 реле РТ-85 с уставкой по времени 0,5 с работает в независимой части характеристики и срабатывает за время 0,8 с [12].

Определяем чувствительность защиты в основной зоне

(3.3.30)

=632/300 = 2,11.

Для основной зоны обязательно значение 1,5 [8],

[13].

Как видно из расчета, чувствительность реле будет обеспечена при коротком замыкании на высоковольтных вводах потребительских трансформаторов.

130 ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ. КУРСОВОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ

РАСЧЕТ ТОКОВОЙ ОТСЕЧКИ

БЕЗ ВЫДЕРЖКИ ВРЕМЕНИ

НА РЕЛЕ РТ-85

Расчетный ток срабатывания отсечки принимаем по большему значению из следующих условий:

(3.3.31)

где — коэффициент надежности отсечки (для реле РТ-85 = 1,6); — максимальный ток короткого замыкания вне защищаемого элемента (например, в конце линии BJI-1 = 727 А).

, (3.3.32)

где — суммарная установленная мощность трансформаторов на линии (для BJI-1 = 2030 кВА).

1,6-727 = 1163,2 А;

0,25 2030 507,5 А.

Принимаем =1163 А.

Целесообразность применения защиты без выдержки времени проверяем по коэффициенту чувствительности, который определяют при максимальном токе КЗ в месте установки защиты (в нашем случае = = 2383 А). Для линий электропередачи ( 1,2) [13], [8]

; (3.3.33)

1,2 ≤ 2383/1163 = 2,05.

Условие выполняется, поэтому защита линии на основе токовой отсечки необходима.

Определяем расчетный ток срабатывания электромагнитного элемента реле РТ-85

; (3.3.34)

=1 1163/60 = 19,4 А.

Этому условию удовлетворяет реле РТ-85 с кратностью тока срабатывания отсечки к току срабатывания индукционного элемента ( = 5 А), равной 4. Ток срабатывания отсечки будет = 5·4 = 20 А.

ЧАСТЬ 3. СЕЛЬСКИЙ РАЙОН 131

ПРОВЕРКА ТРАНСФОРМАТОРА ТОКА

ПО ПОЛНОЙ 10% ПОГРЕШНОСТИ

Предельная кратность первичного расчетного тока к первичному номинальному току трансформатора тока определяется по формуле

. (3.3.35)

Для реле РТ-85 = 5 · .

Тогда (3.3.34) примет вид

= 5 · 300/300 = 5.

По и кривым предельных кратностей тока [14] находим предельно допустимое сопротивление нагрузки вторичной цепи трансформатора тока Z _доп =1,5 Ом, которое необходимо сравнить с расчетным значением сопротивления нагрузки вторичной обмотки.

Рассчитаем нагрузку вторичной обмотки трансформатора тока ТПЛ-10-0,5/Р300/5.

Потребляемая мощность реле РТ-85 S_p = 10 ВА.

Сопротивление реле РТ-85 определим следующим образом:

z_p=S_p/ ; (3.3.36)

z_p =10/5² =0,4 Ом.

Длина соединительных проводов составляет L = 8 м, марка ПР500-2,5. Материал провода — медь ( = 0,0175 Омм/мм²; сечение q = 2,5 мм²).

Определим сопротивление проводов:

Сопротивление контактов (г_конт) во вторичной цепи трансформатора тока примем равным 0,1 Ом.

Расчетное сопротивление вторичной нагрузки трансформаторов тока, соединенных по схеме «неполная звезда»:

(3.3.37)

Z ₂ = 0,4 + 2 · 0,056 + 0,1 = 0,61 Ом.

132 ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ. КУРСОВОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ

Так как выполняется следующее неравенство:

(3.3.38)

1,5 Ом ≥ 0,61 Ом,

следовательно, трансформатор тока типа ТПЛ-10- 0,5/Р300/5 удовлетворяет условиям надежной работы релейной защиты по критерию полной 10% погрешности.

РАСЧЕТ МТЗ ВВОДА 10 кВ

Произведем расчет МТЗ ввода 10 кВ первой секции шин РТП 35/10 кВ. Для второй секции расчет будет аналогичен.

Принимаем в качестве реле защиты РТ-85, которые подключены к измерительным трансформаторам тока типа ТПЛ-10-0,5/Р400/5 (с = 400 А и = 5 А) по схеме «неполная звезда».

Расчетный ток нагрузки в нормальном режиме для I секции шин подстанции определим по формуле:

Рассчитаем ток срабатывания защиты по условию отстройки от тока нагрузки

=1,2·1,2·163/0,8 293 А.

Рассчитаем ток срабатывания защиты по условию согласования по чувствительности с предыдущей защитой (МТЗ ВЛ-1)

1,25·[300 + (163 - 76,69)] 483 А.

Коэффициент трансформации трансформатора тока

400/5 = 80.

Определим ток срабатывания индукционного элемента реле РТ-85 с учетом включения реле по схеме «неполная звезда»

I _ср._р= 1·483/80 6 А.

ЧАСТЬ 3. СЕЛЬСКИЙ РАЙОН 133

Ток уставки индукционного элемента реле выбирается из условия I _у ≥ I _{ср р}, принимаем I _у = 6 А, тогда ток срабатывания защиты будет

I _ср.з = 6·80 = 480 А.

Определим время срабатывания защиты в основной зоне.

Кратность тока трехфазного короткого замыкания в месте установки к току срабатывания защиты будет

;

2383/480 5.

При кратности тока k = 5 реле РТ-85 работает в независимой части характеристики, реле срабатывает за время

t_ср 1 С.

Определяем чувствительность защиты в основной зоне

;

2073/480 4,3.

Для основной зоны обязательно значение ≥ 1,5 [8].

Определим время срабатывания защиты в зоне резервирования.

Кратность тока трехфазного короткого замыкания в конце зоны резервирования (для BJI-1) к току срабатывания защиты будет

;

727/480 = 1,51.

При кратности тока k = 1,5 реле РТ-85 работает в зависимой части характеристики и срабатывает за время t_ср 3,5 с.

Определяем чувствительность защиты в зоне резервирования

;

632/480 = 1,32.

Для зоны резервирования ≥ 1,2 [8].

134 ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ. КУРСОВОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ

Как видно из расчета, чувствительность реле будет обеспечена при коротком замыкании на вводе секции 10 кВ трансформаторной подстанции 35,/10 кВ в основной зоне и на высоковольтных вводах потребительских трансформаторов в зоне резервирования.

СОГЛАСОВАНИЕ ЗАЩИТ

Согласование МТЗ секционного ввода 10 кВ РТП-35/ 10 кВ с МТЗ отходящей воздушной линии 10 кВ и с защитой силовых трансформаторов потребительских ТП-10/ 0,4 кВ выполняется путем построения карты селективности.

На карту селективности в одном и том же масштабе наносятся ампер-временные характеристики реле максимальной токовой защиты секционного ввода, линии и плавкой вставки предохранителя наиболее мощного силового трансформатора, подключенного к этой линии.

Построение времятоковой характеристики плавкой вставки ПК-10 (табл. 3.17) ведется по точкам типовой кривой [12].

Таблица 3.17

Дата добавления: 2015-12-19; просмотров: 31; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

12 3 4 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!