Дипломная работа: Проектирование электрооборудования и электроснабжения микрорайона Вериги

5) на те_.рмиче_.скую стойкость:

выключате_.ль прове_.ряе_.тся по те_.пловому импульсу:

(7.7)

где - пре_.де_.льный ток те_.рмиче_.ской стойкости, равный пре_.де_.льному току отключе_.ния выключате_.ля;

- нормативное вре_.мя проте_.кания тока те_.рмиче_.ской стойкости;

=4с при номинальном напряже_.нии до 35 кВ;

=3с при номинальном напряже_.нии свыше 110 кВ.

, A²c. (7.8)

Прое_.ктом пре_.дусматривае_.м компле_.ктацию РУ 10 кВ распре_.де_.лите_.льного пункта стационарными каме_.рами односторонне_.го обслуживания типа КСО с вакуумными выключате_.лями типа ВВ/TEL:

- номинальное напряже_.ние 10 кВ;

- номинальный ток 630 А;

- номинальный ток отключе_.ния 12,5 кА;

- ток динамиче_.ской стойкости 20 кА;

- ток те_.рмиче_.ской устойчивости для проме_.жутка вре_.ме_.ни 4 се_.к. 20 кА;

- вре_.мя отключе_.ние до погасания дуги не боле_.е 0,075 се_.к., tа = 0,075 се_.к.

Выбор выключате_.ле_.й приве_.де_.н в таблице 7.1.

Таблица 7.1

Параме_.тры выключате_.ле_.й, установле_.нных на стороне 10 кВ

7.2 Выбор предохранителей

Для защиты трансформаторов ТП приме_.ним плавкие пре_.дохраните_.ли

Условия выбора пре_.дохраните_.ле_.й:

U_ном ?U_{се.ти, ном} В; (7.9)

I_ном ?I_раб.max А; (7.10)

I_{откл. ном} ?I_КЗ А. (7.11)

Выбирае_.м пре_.дохраните_.ли типа:

Для ТП1, ТП5(для ТМГ-1000) ПКТ104-10-160-20 У3 I_ном = 160 А.

Для ТП4, ТП3(для ТМГ-1000) ПКТ103-10-80-20 У3 I_ном = 80 А.

Для ТП6 (для ТМГ-1000) ПКТ104-10-200-12,5 У3 I_ном = 200 А.

Для ТП2 (для ТМГ-630) ПКТ104-10-100-31,5 У3 I_ном = 100 А .

7.3 Выбор трансформаторов тока

Условия выбора трансформаторов тока:

U_ном ?U_се.ти В; (7.12)

I_ном ?I_раб.max А; (7.13)

i_дин ?i_уд А; (7.14)

I²·t ?В_к кА²с. (7.15)

Таблица 7.2

Параме_.тры трансформаторов тока на стороне 10 кВ

7.4 Выбор ограничителей пе.ре.напряже.ния:

Условие ограничите_.ле_.й пе_.ре_.напряже_.ния:

U_ном=U_се.ти.кВ. (7.16)

Выбирае_.м ОПН - KP/TEL: U_ном=10 кВ; U_{доп. max}=11.5 кВ .

7.5 Выбор автоматиче_.ского выключате_.ля

Защита кабе_.льных линий 0,4 кВ выполне_.на автоматиче_.скими выключате_.лями.

Условия выбора и прове_.рки автоматиче_.ских выключате_.ле_.й:

По напряже_.нию:

В. (7.17)

По номинальному току:

А. (7.18)

По отстройке от пиковых токов:

А, (7.19)

где I_co - ток срабатывания отсе_.чки ;

К_н - коэффицие_.нт наде_.жности;

I_пик - пиковый ток.

По условию защиты от пе_.ре_.грузки:

I_сп (1,21,4) I_{н. расц} А. (7.20)

По вре_.ме_.ни срабатывания:

с, (7.21)

где_. - собстве_.нное вре_.мя отключе_.ния выключате_.ля;

Дt - ступе_.нь се_.ле_.ктивности.

По условию стойкости к токам КЗ:

кА, (7.22)

где ПКС - пре_.де_.льная коммутационная способность.

По условию чувствите_.льности:

, (7.23)

где К_р - коэффицие_.нт разброса срабатывания отсе_.чки, К_р=1,4-1,5.

В каче_.стве выключате_.ля отходящих линий выбирае_.м автоматиче_.ский выключате_.ль марки ВА57-39: I_Н.В. = 500 А; I_Т.РАСЦ. = 500 А; I_{ЭМ.РАСЦ.} = 1000 А; ПКС=40 кА.

1) 660 В > 380 В;

2) I_Н.В. = 500 А>I_Р =443,27 А;

3) К_Н·I_ПИК=1,5·443,27=664,9;

I_{ЭМ.РАСЦ.} = 1000 А>664,9А;

4) 1,3·I_Р = 1,3·443,27=576,25 А;

576,25 А<1000 А;

5) ;

6) ПКС=40 кА> 21,4 кА;

7) .

Вводной автоматиче_.ский выключате_.ль выбирае_.тся на номинальный ток трансформатора с уче_.том коэффицие_.нта пе_.ре_.грузки 1,4.

, А; (7.24)

А.

Выбирае_.м автоматиче_.ский выключате_.ль Э25В:

I_Н.В. = 2500 А; I_{пе.ре.гр} = 3000А; I_со = 3125; ПКС=50кА;

1) 660 В > 380 В;

2) I_Н.В. = 2500 А>I_Н.ТР. = 2023 А;

3) I_ПИК = 1,4·2023=2832,2А;

I_со = 3125>I_ПИК = 2832,2А;

4) I_{пе.ре.гр} = 3000А>1,3·2023 = 2630 А;

5) t_МТЗ = 0,25 с, t_{пе.ре.гр} = 8 с;

6) ПКС=50 кА> 7,74 кА;

7) .

8. Расчет релейной защиты и автоматики

Ре_.ле_.йную защиту подстанции выполняе_.м на базе блоков микропроце_.ссорной цифровой ре_.ле_.йной защиты «Сириус».

Устройство «Сириус» являе_.тся комбинированным микропроце_.ссорным те_.рминалом ре_.ле_.йной защиты и автоматики. Приме_.не_.ние в устройстве модульной мультипроце_.ссорной архите_.ктуры наряду с совре_.ме_.нными те_.хнологиями пове_.рхностного монтажа обе_.спе_.чивают высокую наде_.жность, большую вычислите_.льную мощность и быстроде_.йствие, а также высокую точность изме_.ре_.ния эле_.ктриче_.ских ве_.личин и вре_.ме_.нных инте_.рвалов, что дае_.т возможность снизить ступе_.ни се_.ле_.ктивности и повысить чувствите_.льность те_.рминала.

Устройство обе_.спе_.чивае_.т сле_.дующие эксплуатационные возможности:

- выполне_.ние функций защит, автоматики и управле_.ния, опре_.де_.ле_.нных ПУЭ и ПТЭ;

- задание внутре_.нне_.й конфигурации (ввод/вывод защит, автоматики, сигнализации и т.д.);

- ввод и хране_.ние уставок защит и автоматики;

- пе_.ре_.дачу параме_.тров аварии, ввод и изме_.не_.ние уставок по линии связи;

- не_.пре_.рывный опе_.ративный контроль работоспособности (самодиагностику) в те_.че_.ние все_.го вре_.ме_.ни работы;

- блокировку все_.х выходов при не_.исправности устройства для исключе_.ния ложных срабатываний;

- получе_.ние дискре_.тных сигналов управле_.ния и блокировок, выдачу команд аварийной и пре_.дупре_.дите_.льной сигнализации;

- гальваниче_.скую развязку все_.х входов и выходов, включая питание, для обе_.спе_.че_.ния высокой поме_.хозащище_.нности;

- высокое сопротивле_.ние и прочность изоляции входов и выходов относите_.льно корпуса и ме_.жду собой для повыше_.ния устойчивости устройства к пе_.ре_.напряже_.ниям, возникающим во вторичных це_.пях.

Питание це_.пе_.й ре_.ле_.йной защиты и автоматики (РЗА) осуще_.ствляе_.тся на выпрямле_.нном опе_.ративном токе от блока питания и зарядки.

8.1 Расчет релейной защиты кабе.льных линий 10 кВ

Защиту кабе_.льных линий выполним при помощи блоков «Сириус-2Л». На линиях 10 кВ приме_.няе_.тся двухступе_.нчатая защита: отсе_.чка и МТЗ.

МТЗ отстраивае_.тся от максимального рабоче_.го тока в контролируе_.мой линии. Ток срабатывания защиты находится по формуле:

, А, (8.1)

где_. k_н - коэффицие_.нт наде_.жности, учитывающий погре_.шность ре_.ле, не_.точности расче_.та, принимае_.м k_н =1,1;

k_в - коэффицие_.нт возврата ре_.ле, для «Сириус» k_в = 0,95;

k_сз - коэффицие_.нт самозапуска, учитывае_.т возможность уве_.личе_.ния тока в защищае_.мой линии всле_.дствие самозапуска эле_.ктродвигате_.ле_.й при восстановле_.нии напряже_.ния после отключе_.ния К.З.;

I_pmax - максимальный ток в линии в нормальном ре_.жиме.

А.

Чувствите_.льность защиты считае_.тся достаточной, е_.сли при К.З. в конце защищае_.мого участка К_ч>1,5, а при К.З. в конце ре_.зе_.рвируе_.мого участка К_ч>1,2 Коэффицие_.нт чувствите_.льности защиты:

, (8.2)

где I⁽²⁾_к,min - минимальный ток двухфазного короткого замыкания в конце защищае_.мой линии;

.

Вторичный ток срабатывания опре_.де_.ляе_.тся из выраже_.ния:

, А, (8.3)

где К_т - коэффицие_.нт трансформации трансформатора тока;

k_сх - коэффицие_.нт схе_.мы, зависит от способа сое_.дине_.ния трансформаторов тока и име_.е_.т значе_.ния 1 - при сое_.дине_.нии в полную и не_.полную зве_.зду и - при включе_.нии ре_.ле на разность токов двух фаз.

А.

Избирате_.льность защиты обе_.спе_.чивае_.тся выбором выде_.ржки вре_.ме_.ни по условию:

t_с.з.=t_{с.з.пре.д}+Дt, с, (8.4)

где t_{с.з.пре.д} - вре_.мя срабатывания защиты пре_.дыдуще_.й ступе_.ни. в наше_.м случае это вре_.мя пе_.ре_.горания плавких вставок пре_.дохраните_.ле_.й в конце линий 10кВ. Приме_.м вре_.мя срабатывания плавких вставок t_пл.вст.=0,5 с;

Дt - ступе_.нь се_.ле_.ктивности, в расче_.тах принимае_.тся равной 0,6-1с - для защит с ограниче_.нной зависимостью от тока К.З. характе_.ристикой вре_.ме_.ни срабатывания и 0,2-0,6 с - для защит с не_.зависимой характе_.ристикой вре_.ме_.ни срабатывания.

t_с.з.=0,5+0,3=0,8 с.

Токовая отсе_.чка:

1. Отстройка от токов КЗ вне защищае_.мой зоны:

I_с.о. = k_н •I⁽³⁾_кз0,4, А, (8.5)

где I⁽³⁾_кз0,4 - максимальный ток тре_.хфазного короткого замыкания на шинах 0,4кВ КТП подключе_.нных к линии.

I_с.о. = 1,1 • 856 = 941,6 А .

2. Отстройка от токов намагничивания трансформаторов установле_.нных в линии:

I_с.о. = k_н •I_тр, А, (8.6)

где k_н - коэффицие_.нт наде_.жности, k_н =5;

I_тр - суммарный ток трансформаторов установле_.нных в линии.

I_с.о. = 5 • 6·57,8= 1734 А.

Принимае_.м больше_.е значе_.ние.

Коэффицие_.нт чувствите_.льности:

, (8.7)

где I⁽³⁾_к,з -ток тре_.хфазного короткого замыкания в начале защищае_.мой линии (шины ПС);

Опре_.де_.лим чувствите_.льность токовой отсе_.чки в конце защищае_.мой зоны:

Вторичный ток срабатывания микропроце_.ссорного ре_.ле по (8.3):