Материал: Проект электроснабжения цеха

Выключатель проходит проверку. Выключатель типа ЯЭ-110Л-23(13)У4.

Выбор выключателя 10 кВ.

Выбор выключателя производится по номинальному напряжению:

 = 10 > = 10

По номинальному току:

 = 1000 A=  = 558.1 А

Где  = =  = 558.1 А

(Выбираем выключатель по литературе Неклипаев стр.232)

Номинальное напряжение 10 кВ

Наибольшее рабочее напряжение 12 кВ

Номинальный ток 630 А

Номинальный ток отключения 20 кА

Нормированное содержание апериодической составляющей 40 %

Предельный сквозной ток:

Наибольший пик 52 А

Начально действующее значение апериодической составляющей 20 А

Наименьший ток включения:

Наибольший пик 52 кА

Начально действующее значение апериодической составляющей 20 А

Ток термической стойкости 20/3 кА/с

Полное время отключения 0.05 с

Проверка выключателя по режиму короткого замыкания.

В качестве расчетного для этой проверки возьмем ток трехфазного короткого замыкания. Для этого вида короткого замыкания необходимо знать периодическуюсоставляющая тока короткого замыкания в момент расхождения контактов выключателя τ в цепи. К установке в цепи линии и трансформаторов ориентированно принимаем выключатели типа ВВЭ-10-20/630УЗ у которого собственное время отключения  = 0.05 а полное время отключения  = 0.095.

Определением следующие величины - моменты времени расхождения контактов включения.

τ =  +  ,

где  - минимальное время действия релейной защиты.

(принимаем равное  = 0.01 сек τ = 0.01 + 0.05 = 0.06)

Максимальное время существования короткого замыкания:

=  + ,

где  - максимальное время релейной защиты.

(принимаем  = 0.1 сек)

 = 0.1 + 0.095 = 0.195 сек

Коэффициент затухания апериодической составляющей тока короткого замыкания:

 = 0.53

Апериодическое составляющее тока короткого замыкания момент r

 =  ∙  ∙ K₂ = 0.53 ∙ 1.4 ∙ 8.74 = 6.48 кА

 = 8.74 кА ,  = 6.48 кА

Сравним эти токи с соответствующими параметрами выключения:

 = 20 кА ≥  = 8.74 кА

Условия проверки по периодической составляющей тока короткого замыкания выполняются:

 ∙  = 1.4 ∙ 20 ∙  = 39.2 кА > ∙  +  = 1.4 ∙ 8.74 ∙ 6.48 = 18.71 кА

Условия проверки по полному току выполняются. Проверка выключателя на термическую стойкость.

 = расчетного для этой проверки принимаем ток трехфазного короткого замыкания. Необходимо проверить выполнение условия  ≥ .

Допустимый тепловой импульс для выключателя

 =∙ =  ∙ 0.05 = 20 кА²∙с

Здесь  =  +  = 0.1 + 0.0195 = 0.195 c.

Тепловой импульс периодической составляющей тока короткого замыкания:

=  = 8.74 ∙ 0.195 = 1.7 кА²∙с

Тепловой импульс апериодической составляющей тока короткого замыкания:

= 20 кА²∙с> = 1.7 кА²∙с

Условия проверки на термическую стойкость выполнена.

Выбор трансформатора тока :

Трансформатора тока выбирают по номинальному напряжению , току и классу точности . В режиме к.з. они проверяются на электродинамическую и термическую стойкость , т.к. трансформатор устанавливается в одной цепи с выключателем. То соответственно расчетные величины до него такие же как и у выключателя. Выбираем трансформатор тока 110 кВ типа ТФМ-110-У1; 10 кВ типа ТЛК-10.

. Релейная защита, автоматика, измерения и учет

Распределительные сети промышленных предприятий на номинальное напряжение 6-35 кВ имеют одностороннее питание и выполняются с изолированной нейтралью. Наиболее распространенным видом защиты является максимальная токовая защита (МТЗ). От междуфазных замыканий такую защиту рекомендуют выполнять в двухфазном исполнении и включать ее в одни и те же фазы по всей сети данного напряжения с целью отключения в большинстве случаев двойных замыканий на землю только одного места повреждения.

Замыкание на землю одной фазы в сетях с изолированной нейтралью не является КЗ. Поэтому защиту выполняют действующей на сигнал и только когда это необходимо по требованиям безопасности, действующей на отключение.

Обычно токовую защиту от замыкания на землю выполняют с включением на фильтр токов нулевой последовательности. Она приходит в действие в результате прохождения по поврежденному участку токов нулевой последовательности, обусловленных емкостью всей электрически связанной сети без учета емкости поврежденной линии.

Максимальная токовая защита, это защита выполненная на реле РТ-80.

Согласно ПУЭ, для защиты трансформаторов и кабельных линий используют:

А) Токовую отсечку; Б) газовую защиту; В) МТЗ от перегрузок; Г) МТЗ при внешних КЗ; Д) продольную дифференциальную защиту; Е) Защиту от токов перегрузки; Ж) от однофазных замыканий на землю в сетях 10 кВ, если это необходимо по ТБ.

Газовая защита предусматривается для трансформаторов ГПП мощностью 6300 и выше и для внутрицеховых трансформаторов мощностью 630 кВА. При наличии защиты от КЗ со стороны питания интенсивное газообразование также действует на сигнал.

На ГПП также предусматривается защита дифференциальная от внутренних повреждений и на выводах трансформатора, для трансформаторов 1600 кВА и 2500 кВА, если токовая отсечка не удовлетворяет по чувствительности, а МТЗ имеет выдержку времени больше 0,5 с. МТЗ предусматривается для всех трансформаторов от внешних КЗ и перегрузки.

Защита линии предусматривается токовой отсечкой с выдержкой времени и максимальную токовую защиту.

. Расчет питающих и распределительных сетей

Сечение кабельных линий выбираем по экономической плотности тока и производим по нагреву в нормальном и аварийном режиме. Производим расчет сечения и выбор марки питающего кабеля от ГПП завода к КТП цеха. Определяем экономическое сечение кабеля.

Экономическая плотность тока - 1.2 (Л3 стр 510)

Выбираем кабель 2хАСБ-3х25 мм²

Проверяем по нагреву в аварийном режиме. Допустимый ток для 2хАСБ-3х25

Выбранный кабель соответствует по нагреву. Для остальных кабельных линий расчет производится аналогично, и результаты заносим в таблицу.

Литература

Л1 - Проектирование электрических машин. Копылова И.П 1 том.

Л2 - Электрическая часть электростанций и подстанций. Неклепаев Б.Н. КрючковИ.П.

Л3 - Электроснабжение промышленных предприятий. Рожкова Л.Д , Л.Л. Коновалова

Л4 - Электрооборудование станций, подстанций Рожкова Л.Д. Козулин В.С.