Материал: Электроснабжение деревообрабатывающего предприятия

Кч = 6,3/0,625 = 10 ≥ 1,1∙1,5 = 1,43 - условие выполняется;

Выключатель проходит по всем требованиям.

8. РАСЧЁТ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ

8.1 Назначение релейной защиты и автоматики

«В процессе эксплуатации системы электроснабжения возникают повреждения отдельных её элементов. Наиболее опасными и частными видами повреждений являются трёхфазные, междуфазные и однофазные К.З. В электрических и трансформаторах наряду с междуфазными К.З. и замыканиями на землю имеют место витковые замыкания. Вследствие возникновения К.З. нарушается нормальная работа системы электроснабжения, что создаёт ущерб для промышленного предприятия. При протекании тока К.З. элементы системы электроснабжения подвергаются термическому и динамическому воздействию. Для уменьшения размеров повреждения и предотвращения развития аварии устанавливают совокупность автоматических устройств, называемых релейной защитой и обеспечивающих с заданной степенью быстродействия отключения поврежденного элемента или сети. Основные требования, предъявляемые к релейной защите, следующие: надежное отключение всех видов повреждений, чувствительность защиты, избирательность (селективность) действия - отключение только поврежденных участков, простота схем, быстродействие, наличие сигнализации о повреждениях»[11].

Однако одной релейной защиты бывает недостаточно для обеспечения надежного и бесперебойного электроснабжения. Поэтому дополнительно предусматривают устройства автоматического включения резерва (АВР) и устройства автоматического повторного включения (АПВ). Первое устройсво позволяет подключать резервный источник питания при выходе из строя основного источника. Второе устройство предназначено для повторного включения линий электропередачи, так как большинство повреждений после быстрого отключения линий релейной защитой самоустраняется.

8.2 Защита кабельных линий 10 кВ

Для защиты кабельных линий 10 кВ предусматриваем токовую отсечку и МТЗ (максимальная токовая защита). Также предусматриваем защиту от замыкания на землю .

Релейная защита на цифровой базе будет выполнена с использованием микропроцессорных устройств фирмы «Радиус-Автоматика».

Защиту линии выполним микропроцессорным устройством релейной защиты сетей напряжением 6-35 кВ - «Сириус - 2Л».

Расчёты ведутся аналогичным образом как для электромеханической части РЗА, но с учётом своих коэффициентов и времятоковых характеристик.

Основные технические данные устройств Сириус.

Питание устройства осуществляется от источника переменного (от 45 до 55 Гц), постоянного или выпрямленного тока напряжением от 178 до 242В или от источника постоянного тока напряжением от 88 до 132В, в зависимости от исполнения.

Мощность, потребляемая устройством от источника оперативного постоянного тока в дежурном режиме - не более 15 Вт, в режиме срабатывания защит - не более 30 Вт.

Дополнительная погрешность измерения токов, а также дополнительная погрешность срабатывания блока при изменении температуры окружающей среды в рабочем диапазоне не превышает 1% на каждые 10°С относительно 20 °С.

Дополнительная погрешность измерения токов и срабатывания блока при изменении частоты входных сигналов в диапазоне от 45 до 55 Гц не превышает 2% на каждый 1 Гц относительно 50 Гц.

Устройство не срабатывает ложно и не повреждается:

при снятии и подаче оперативного тока, а также при перерывах питания любой длительности с последующим восстановлением;

при подаче напряжения оперативного постоянного тока обратной полярности;

при замыкании на землю цепей оперативного тока.

8.2.1 Селективная токовая отсечка без выдержки времени

Ток срабатывания токовой отсечки мгновенного действия Icо, кА, определим по формуле:

,               (8.1)

где  - коэффициент надёжности (=1,1; [11], таблица 3.2).

Ток  - определяется при максимальном режиме питающей системы ( кА).

Ток срабатывания реле определим по формуле:

,                                                                                 (8.2)

где kсх - коэффициент схемы;

kТ - коэффициент трансформации трансформатора тока.

Оценку коэффициента чувствительности отсечки производят при наиболее благоприятных условиях: при трёхфазном КЗ в месте установки защиты:

,                                                                                        (8.3)

где Ik(3) - ток трехфазного КЗ, кА.

Защиту будем выполнять по однорелейной схеме. Схема соединений ТТ - неполная звезда (kсх=1). Трансформатор тока выберем марки ТПЛ-10 класса Р с kТ =500/5.

Рассчитаем параметры токовой отсечки.

 (кА);

 (А).

Чувствительность определяем по формуле (8.3):

 > 1,2.

8.2.2 МТЗ с выдержкой времени

Ток срабатывания МТЗ определим по формуле:

 ,                                                                   (8.4)

где kн - коэффициент надежности;

kсзп - коэффициент самозапуска;

kв - коэффициент возврата;

Iраб.МАХ,W - максимальный рабочий ток, А.

Ток срабатывания реле и коэффициент чувствительности МТЗ определяется аналогично, как и для токовой отсечки по (8.2) и (8.3).

При выборе тока срабатывания МТЗ используется ток послеаварийного режима, в этом случае ток  А,

 (А);

(А).

Оценку коэффициента чувствительности МТЗ производят при двухфазном КЗ в зоне основного действия.

 > 1,5 .

«Защита от замыкания на землю подключается через трансформаторы тока нулевой последовательности. Это защита с действием на сигнал, поэтому устанавливается на главной понизительной подстанции, где есть обслуживающий персонал»[11].

Селективность действия МТЗ осуществляется путём выбора соответствующей выдержки времени, которая должна согласовываться с временем сгорания предохранителя при токах равным токам перегрузки.

                                                   (8.5)

где  - время срабатывания предохранителя при I = 202 А;

 - ступень селективности.

(с).

Проверка на 10% погрешность осуществляется при двухфазном КЗ для схемы соединения ТТ в неполную звезду. Кратность  определяется по расчётному току отсечки:

;             (8.6)

.

По кривой предельной кратности для трансформатора типа ТПЛ-10 Ом ([11] , рисунок 7.6).

Фактическое расчетное сопротивление нагрузки:

 ,            (8.7)

где  - сопротивления прямого и обратного проводов ( Ом);

- переходное сопротивление в контактных соединениях ( Ом);

- сопротивление приборов (устройства “Сириус 2Л”).

 Ом                                                                          (8.8)

где SПРИБ - мощность, потребляемая “Сириус 2Л”;

I2 - вторичный номинальный ток устройства.

Сопротивление “Сириус 2Л”:

Коэффициент 0,8 учитывает снижение сопротивления реле при больших токах.

 Ом.

Из результатов расчетов видно, что  меньше, чем Ом и, следовательно, полная погрешность ТТ <10%.

9. УЧЕТ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

Проектом предусматривается общий учет электроэнергии

Для учета электроэнергии применены 3-х фазные счетчики электроэнергии с телеметрическим выходом «Меркурий 230ART-02», включенные через трансформаторы тока

10. ВОПРОСЫ БЕЗОПАСНОСТИ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

«К важнейшим задачам технического прогресса нашего общества относится автоматизация, совершенствование технологии и повышение производительности труда во всех сферах и отраслях производства»[18].

«Действующее законодательство в области охраны труда позволяет обеспечить безопасную жизнедеятельность человека в производственных условиях. Безопасность человека определяется отсутствием производственных и не производственных аварий, стихийных и других природных бедствий, опасных факторов, вызывающих травмы или резкое ухудшение здоровья, вредных факторов, вызывающих заболевание человека и снижающих его работоспособность»[18].

«Правовую основу обеспечение безопасной жизнедеятельности работников составляют соответствующие законы и постановления, принятые представительными органами РФ, а также правовые нормативные акты по охране труда. Охрана труда - это система обеспечение безопасности жизни и здоровья работников в процессе трудовой деятельности, включая правовые, социально-экономические, организационно-технические, санитарно-гигиенические, лечебно-профилактические, реабилитационные и иные мероприятия. Выполнение правил и норм по охране труда обеспечивает необходимую безопасность (пожаро- и взрывобезопасность) электроустановок и электробезопасность»[18].

10.1 Электробезопасность на промышленных предприятиях

«Электробезопасность - это система организационных и технических мероприятий и средств, обеспечивающих защиту людей от вредного и опасного воздействия электрического тока, электрической дуги, электромагнитного поля и статического электричества»[18].

«Устройство и эксплуатацию электрических установок и отдельных видов электрооборудования необходимо осуществлять в соответствии с "Правилами устройства электроустановок" (ПУЭ), "Правилами эксплуатации электроустановок потребителей", "Правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей":

-          обслуживание действующих электроустановок, проведение в них оперативных переключений, организация и выполнение ремонтных, монтажных или наладочных работ и испытаний осуществляется специально подготовленным электротехническим персоналом. Электротехнический персонал должен находиться в составе энергетической службы организации;

-          работодатель приказом (распоряжением) назначает работника, ответственного за состояние электрохозяйства. Приказ или распоряжение о назначении лица, ответственного за электрохозяйство, издается после проверки знаний правил и инструкций и присвоения ему соответствующей группы по электробезопасности: V - в электроустановках напряжением выше 1000 В, IV - в электроустановках напряжением до 1000В. При наличии на предприятии должности главного энергетика обязанности лица, ответственного за электрохозяйство предприятия, возлагаются на него;

-          лица из оперативного персонала, обслуживающие электроустановки единолично, и старшие в смене или бригаде, за которыми закреплена данная электроустановка, должны иметь группу по электробезопасности не ниже IV в установках напряжением выше 1000 В и III в установках напряжением до 1000 В;

-          при работе с применением электрозащитных средств (изолирующие штанги и клещи, электроизмерительные клещи, указатели напряжения) допускается приближение человека к токоведущим частям на расстояние, определяемое длиной изолирующей части этих средств;

-          без применения электрозащитных средств запрещается прикасаться к изоляторам электроустановки, находящейся под напряжением;

-          при приближении грозы должны быть прекращены все работы на воздушных линиях и в открытых распределительных устройствах, а в закрытых распределительных устройствах - работы на вводах и коммутационной аппаратуре, непосредственно подсоединенной к воздушным линиям;

-          при обнаружении замыкания на землю запрещается приближаться к месту замыкания на расстояние менее 4 м в закрытых и менее 8 м в открытых распределительных устройствах. Приближение к этому месту на более близкое расстояние допускается только для производства операций с коммуникационной аппаратурой для ликвидации замыкания на землю, а также при необходимости оказания первой помощи пострадавшим.
В этих случаях обязательно необходимо пользоваться как основными, так и дополнительными электрозащитными средствами;

-          электрозащитные средства, применяемые при эксплуатации и ремонте электроустановок, должны подвергаться осмотру и испытанию в сроки, предусмотренные "Правилами пользования и испытания защитных средств, применяемых в электрических установках";

-          открытые токоведущие части электрических установок должны быть ограждены (изолированы) или расположены в недоступных местах. Вся аппаратура открытого исполнения (рубильники, предохранители и т.п.) должна устанавливаться в закрывающихся на замок металлических конструкциях и иметь предупреждающие надписи и знаки. Все пускорегулирующие приборы должны иметь надписи о своем назначении;

-          подключать к электрической сети ручной переносной инструмент нужно гибкими шланговыми кабелями или шнурами при помощи разъемов, имеющих нулевые контактные соединения. Отдельные участки кабеля должны стыковаться только посредством соединительных муфт;

-          до выдачи в работу электроприборов и электроинструмента они должны быть проверены на исправность изоляции;

-          сопротивление изоляции электрооборудования должно проверяться периодически в сроки, предусмотренные нормативной документацией;

-          все работы по обслуживанию и ремонту электрооборудования, электроинструмента и осветительной сети должны осуществляться только при снятом напряжении. В местах отключения необходимо устанавливать плакаты, запрещающие подачу напряжения. У пусковых приспособлений и рубильников, подводящих ток, должны вывешиваться плакаты, указывающие, что станок или механизм находится в ремонте и пуск его запрещен. Ремонт, уборка и чистка электрооборудования, находящегося под напряжением, не разрешается;