Электроснабжение загородного поселка

Функции управления:

1) местное / дистанционное управление выключателем;

2) контроль цепей управления (РПО, РПВ).

Измерение, регистрация, сигнализация:

1) индикация текущих и аварийных параметров в первичных либо относительных величинах;

2) регистрация аварийных параметров;

3) встроенный аварийный осциллограф (огибающие действующих значений тока);

4) определение состояния дискретных входных сигналов и выходных реле;

5) календарь и часы реального времени.

Связь с АСУ ТП, персональным компьютером:

1) разъем для связи с АСУ ТП (задний порт - интерфейс токовая петля 20мА);

2) разъем для связи с персональным компьютером (передний порт - интерфейс RS232);

3) программное обеспечение, позволяющее дистанционно управлять терминалом.

Основные преимущества:

1) применение на подстанциях с переменным оперативным током (время отключения повреждения при одновременной подаче питания и возникновении повреждения не более 0,22 с);

2) малое время готовности, не более 0,2 с;

3) реализация функции автоматики различных присоединений в одном устройстве;

4) малые габаритные размеры и масса;

5) расширенный температурный диапазон (от минус 40 до 55 С);

6) две группы уставок.

Применение терминалов особенно оправдано при реконструкции ПС. Устройства обеспечивают работоспособность с вакуумными, элегазовыми, масляными выключателями.

Малые габаритные размеры и широкий температурный диапазон позволяют использовать устройство в камерах КСО, ячейках КРУ 6-10-35 кВ на ПС промышленных предприятий, коммунального хозяйства, небольших РП сетевых предприятий и т.п. с переменным оперативным током. В этом случае устройство применяется совместно с индивидуальным комбинированным блоком питания типа БП001 (или имеющимся БПТ, БПНС), обеспечивающим работоспособность устройства при близких коротких замыканиях на ПС.

Малое время готовности устройства (200 мс) обеспечивает селективное отключение присоединения при отсутствии оперативного тока или включении ПС с переменным оперативным током на повреждение.

В таблице приложения 21 сведены характеристики защит «ТЭМП 2501-Т».



7.3 Обоснование типа защит

Защита понижающих силовых трансформаторов 10/0,4 кВ

На трансформаторах мощностью менее 1 МВА в качестве защиты от токов, обусловленных внешними многофазными коротких замыканий, должна быть предусмотрена защита, действующая на отключение на основе предохранителей. Защиту трансформаторов производим с помощью предохранителей типа ПКТ-102, для которых принимаем время плавкой вставки при , на выводах 0,4 кВ трансформатора, 0,5 с. Выбор предохранителей сведен в таблице приложения 21

Условия выбора предохранителей:

Номинальное напряжение предохранителя должно быть равно или больше напряжения сети:

(7.1)

Номинальный ток плавкой вставки предохранителя должен быть больше или равен пиковому току группы электроприемников:

(7.2)

Выбор предохранителей сведен в табл. 9.1.

Защита воздушных линий 10 кВ W1, W2, W3

Рассчитаем двухступенчатую защиту головного участка линии W1.

Первая ступень - токовая отсечка. Ток срабатывания неселективной токовой отсечки отстраиваем от максимального тока КЗ в конце защищаемого объекта:

I_с.о ? К_н * I_к.з.max, (7.3)

где К_н - коэффициент надёжности токовой отсечки, принимаем К_н = 1,2.

Тогда ток срабатывания отсечки равен:

I_с.о. = 1,2·1,312 = 1,57 (кА).

Ток срабатывания защиты:

I_ср = , А, (7.4)

где - коэффициент схемы соединения трансформаторов тока, в нашем случае =1,

- коэффициент трансформации ТТ, для выбранных нами в п. 6.3.1. трансформаторов тока марки ТЛМ-10 = 20.

Ток срабатывания защиты будет равен:

I_ср = = 78,5 (А).

Расчёт МТЗ.

Находим ток срабатывания защиты по формуле:

I_с.з. = , А, (7.5)

где К_СЗП - коэффициент самозапуска, при преобладании промышленных потребителей К_СЗП = 2, при преобладании коммунально-бытовых потребителей К_СЗП =1,5;

- коэффициент запаса, возврата реле; = 1,3.

I_с.з. = = 73,3 (А).

Ток срабатывания защиты:

I_ср = = 8,66 (А).

Определяем коэффициент чувствительности:

К_ч = , (7.6)

Т. о. коэффициент чувствительности равен:

К_ч = = 5,56 > 1,5

Выдержка времени защиты находим по формуле:

t_с.з.л1 = t_пр,тр + ?t, (7.7)

Выдержка времени для МТЗ равна:

t_с.з.W1 = 0,5 + 0,5 = 1,0 (с).

Расчет защиты для лини W2:

Ток срабатывания отсечки равен:

I_с.о. = 1,2·1,263 = 1,51 (кА).

Ток срабатывания защиты равен:

I_ср = = 75,5 (А).

Расчёт МТЗ.

Находим ток срабатывания защиты по формуле:

I_с.з. = = 52,8 (А).

Ток срабатывания защиты:

I_ср = = 2,64 (А).

Определяем коэффициент чувствительности:

К_ч = = 7,72 > 1,5

Выдержка времени защиты находим по формуле:

t_с.з.т3 = 0,5 + 0,5 = 1,0 (с).

Расчет защиты для лини W3:

Ток срабатывания отсечки равен:

I_с.о. = 1,2·1,254 = 1,5 (кА).

Ток срабатывания защиты:

I_ср = = 75,0 (А).

Расчёт МТЗ.

Находим ток срабатывания защиты по формуле:

I_с.з. = = 28,3 (А).

Ток срабатываниязащиты:

I_ср = = 1,42 (А).

Коэффициент чувствительности равен:

К_ч = = 6,18 > 1,5

Выдержка времени для МТЗ равна:

t_с.з.т3 = 0,5 + 0,5 = 1,0 (с).

Расчёт усройства АПВ линий W1, W2 и W3

Устроуство АПВ предусматривается для быстрого восстановления питания потребителей путём автоматического включения выключателей, отключённых устройством РЗА. Из опыта эксплуатации линий с односторонним питанием для повышения эффективности АПВ однократного действия рекомендуется брать t_апв = 2 - 3 сек. Возьмём t_апв = 2 сек.

Напряжение срабатывания минимального реле напряжения с ограниченно зависимой выдержкой времени типа РНВ: U_ср < 0,35·U_ном; U_ср = 35 В.

Время АПВ находим по формуле:



t_авр = t_с.з.л1 + t_апв + ?t (7.8)

Т.о. время срабатывания АПВ для всех линий равно:

t_авр = 1,0 +2 + 0,5 = 3,5 (с).

Защита силовых трансформаторов Т1 и Т2

Для данных трансформаторов должны быть предусмотрены устройства релейной защиты от следующих видов повреждений и ненормальных режимов работы:

1) однофазных замыканий на землю в обмотках и на выводах;

2) многофазных замыканиях в обмотках и на выводах;

3) от токов в обмотках, обусловленных перегрузкой и внешними КЗ;

4) газовая защита.

Тогда ток срабатывания отсечки равен:

I_с.о ? К_н·I_к.з.max, (7.9)

I_к.з.max - максимальный ток короткого замыкания за трансформатором, кА.

Тогда ток срабатывания отсечки равен:

I_с.о. = 1,2·1,316· = 0,488 (кА).

Ток срабатывания защиты:

I_ср = , А, (7.10)

I_ср = = 48,8 (А).

Расчёт МТЗ от внешних КЗ для Т1 и Т2

Область внешних к.з. трансформатора находится на стороне НН, включая сборные шины. Ток срабатывания защиты отстраивается от максимального рабо-чего тока, протекающего через трансформатор.

I_с.з. = ·(I_{раб.max.W1}·К_сзпW1 + I_{раб.max.W2}·К_сзпW2 + I_{раб.max.W3}·К_сзпw3), (7.11)

где I_{раб.max.W1} = 25,66 А; I_{раб.max.W2} = 24,66 А; I_{раб.max.W3} =13,21 А.

Тогда:

I_с.з. = 1,3· (25,66·2+24,66·1,5+13,21·1,5)· = 46,02 (А).

Определим ток срабатывания защиты:

I_с.р= = 9,96 А; I_у = 10 (А).

Проверяем коэффициент чувствительности при двухфазном к.з. за трансформатором:

К_ч = = = 3,1 > 1,5

Выдержка времени защиты должна быть минимальной и согласованной с МТЗ отходящих присоединений:

t_с.з. = t_нб + ?t (7.12)

где t_нб - наибольшее время срабатывания нагрузок;

?t - ступень селективности.

Выдержка времени МТЗ трансформатора будет равна:

t_с.з. = 1 + 0,5 = 1,5 (с).

Расчёт защиты от перегрузки.

Ток срабатывания защиты определяется по формуле:



I_с.з. = , А, (7.13)

где - коэффициент запаса (принимаем =1,4).

I_с.з. = = 23,1 (А).

Защита подключена к тем же ТТ, что и защита от внешних к.з. Ток срабатывания реле РТ - 40 определяется по формуле 18:

I_ср. = = 5,0 (А).

Ток срабатывания уставки I_у = 5 А. Принимаем реле РТ - 40/6. Уточняем ток срабатывания защиты: I_с.з. = А.

Выдержка времени защиты выбирается по условию согласования с последними, наиболее чувсвительными ступенями защит от многофазных к.з. предыдущих элементов (присоединённых к шинам низшего напряжения). Кроме того, МТЗ от перегрузки должна быть отстроена по времени от МТЗ от внешних КЗ трансформатора. Тогда:

t_с.з.пер = t_{с.з.внеш} + ?t (7.13)

Тогда время срабатывания защиты от перегрузки равно:

t_с.з. = 1,5 + 0,5 = 2,0 (с).

Газовая защита.

Газовая защита поставляется вместе с трансформатором и расчёту не подлежит. В связи с недостатками поплавкового газового реле, отечественной промышленностью выпускается реле с чашечковыми элементами типа РГЧЗ - 66. Первая ступень газового реле более чувсвительная, чем вторая, и действует на сигнал при скорости масла 0,15-0,2 м/с. Вторая ступень чаще всего действует на отключение и срабатывает при скорости масла 0,6-1,2 м/с.



Список использованных источников

1. Правила устройства электроустановок. - 7-е изд. перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 2003.

2. Блок, В.М. Электрические сети и системы: Учеб. пособие для электроэнергет. спец. вузов / В.М. Блок. М.: Высш. шк., 1986. - 430 с.: ил.

3. Электрическая часть станций и подстанций: Учеб. для вузов / А.А. Васильев, И.П. Крючков, Е.Ф. Наяшкова [и др.]; под ред. А.А. Васильева - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1990. - 576 с.: ил.

4. Рожкова, Л.Д. Электрооборудование электрических станций и подстанций: учебник для студ. сред. проф. Образования / Л.Д. Рожкова, Л.К. Карнеева, Т.В. Чиркова. - 4-е изд., стер. - М.: Издательский центр «Академия», 2007. - 448 с.

5. СП-31-110-2003. Свод правил по проектированию и строительству /Проектирование и монтаж электроустановок жилых и общественных зданий. Взамен ВСН 59-88. Госстрой Росси, 2004-01-01.-38 с.

6. Ополева, Г.Н. Схемы подстанции электроснабжения: Справочник: учеб. Пособие/ Г.Н. Ополева - М.: ИД «ФОРУМ»: ИНФРА-М, 2008. - 480 с. - (Высшее образование)

7. Типовой проект ТП Л56-97. Опоры одноцепные железобетонные ВЛ - 10 кВ на стойках СВ110, С112, СВ105 с защищенными проводами.

8. Неклепаев, Б.Н. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учебное пособие для вузов. - 4-е изд., перераб. и доп./ Б.Н. Неклепаев, И.П. Крючков. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 608 с.: ил.

9. Рекомендации по выбору уставок устройств защиты трансформаторов «Сириус Т3» - ЗАО «Радиус-автоматика», 2003. - 11 с.

10. Чернобровов, Н.В. Релейная защита. Учебное пособие для техникумов. Изд. 5-е, перераб. и доп./ Н.В. Чернобровов - М.: Энергия, 1974. - 680 с.: ил.

11. Булычев, А.В. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения. Примеры и задачи с решениями: учебное пособие/А.В. Булычев, Н.Д. Поздеев, А.А. Наволочный - Вологда, ВоГТУ, 2006. - 132 с.

12. Территориальные единичные расценки на монтаж оборудования. ТЕРм - 2001. Сборник №8. Электрические установки. - Издание официальное, Вологодская обл., 2001.

13. Строительные нормы и правила. Приложение. Сборники расценок на монтаж оборудования. Сб. №8. Электротехнические установки / Госстрой СССР. - М.:Стройиздат, 1985. - 191 с.

14. Федоров, А.А. Справочник по электроснабжению промышленных предприятий/ А.А. Федоров, Г.В. Сербиновский: Кн. 1. Проектно-расчетные сведения. - М.: Энергоатомиздат, 1973. - 520 с.

Размещено на Allbest.ru

...