Материал: Проектирование системы электроснабжения предприятия по изготовлению бетонных строительных материалов

Коэффициент чувствительности проверяется по условию:

Защита чувствительна.

Защита должна работать с минимальной выдержкой времени tт.о. = 50 мс. Защита действует на сигнал.

8.4 Расчет уставок АВР

Пусковой орган минимального напряжения. Напряжение срабатывания минимального реле напряжения выбирается так, чтобы пусковой орган срабатывал только при полном исчезновении напряжения и не приходил в действие при понижении напряжении, вызванных КЗ или самозапуском двигателей [20].

Для выполнения этого условия напряжение срабатывания минимального реле напряжения должно быть равным:

,

где Uост.к. - наименьшее расчетное значение остаточного напряжения при КЗ;

kотс. - коэффициент отстройки, принимаемый 1,2 для электронных реле.

Рассчитаем остаточное напряжения на шинах 0,4 кВ при КЗ на генераторном распределительном устройстве.

где ZΣ - полное сопротивление от шин источника до места КЗ (п. 6.1), Ом.

Выдержка времени пускового органа минимального напряжения должна быть на ступень селективности больше выдержек времени защит, в зоне действия которых остаточное напряжение при КЗ оказывается ниже напряжения срабатывания минимального реле напряжения. Для защиты отходящих линий на распределительных устройствах 0,4 кВ установлены выключатели с временем отключения равным 0,03 с.

,

где tРЗ.НН - наибольшая выдержка времени защит присоединений, шин 0,4 кВ, с.

Выдержка времени принимается tс.з. = 0,33 с.

Для управления автоматическим включением резерва установим блок управления «БУАВР.2С».

БУАВР предназначен для управления автоматическим переходом от основного источника питания на резервный и обратно при недопустимых отклонениях напряжения в фазах, асимметрии или перекосе фаз, изменении порядка чередования фаз, обрывах одной или нескольких фаз в «основной» или «резервной» сетях.

Все рассчитанные уставки задаем в данном устройстве. Диапазон регулирования уставок по напряжению равен (65 ÷ 98) % Uном, соответственно задаем минимальное значение.

Все рассчитанные уставки по защитам электрооборудования сведем в таблицы 8.3, 8.4 и 8.5.

Таблица 8.3 - Уставки защит генераторов

Таблица 8.4 - Уставки защит трансформатора

Таблица 8.5 - Уставки защит кабельной линии

. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

В данном разделе рассмотрим наиболее возможные ОВПФ согласно [21], оказывающий влияние на обслуживающий персонал электроустановок и укажем необходимые мероприятия по защите от них.

Влияние электромагнитных полей. Зона влияния электрического поля - это пространство, в котором напряжённость магнитного поля превышает 5 кВ/м. Предельно допустимый уровень напряжённости электрического поля составляет 25 кВ/м [22]. В связи с тем, что высшее напряжение на подстанции составляет 10 кВ, влияние электромагнитных полей на персонал будет в пределах допустимых норм.

В данном проекте источниками ЭМП являются: трансформаторы, генераторы, коммутационные аппараты, устройства защиты и автоматики, измерительные приборы и др..

Все вопросы связанные с воздействием ЭМП, решаются непосредственно производителями данного оборудования, но для дополнительного снижения воздействия ЭМП в данном проекте каждый блок электрогенераторной и ТП выполнены раздельно и имеют капитальные перекрытия из газобетонных блоков толщиной 300 мм.

Влияние горюче смазочных материалов. Согласно[1], в камерах трансформаторов или других маслонаполненных аппаратов с массой масла в одном баке до 600 кг при расположении камер на первом этаже с дверями выходящими наружу, маслосборные устройства не выполняются. При массе масла более 600 кг должен быть устроен маслоприемник, рассчитанный на полный объем масла или удержание 20% масла с отводом его в маслосборник.

Масса масла установленного трансформатора составляет 1220 кг[11], емкость системы смазки одной газопоршневой установки (ГПУ) составляет 401 л[10], плотность моторных масел составляет 0,8…0,9 кг/л при 20 0С, тогда примем массу масла равной 360 кг. Из этого следует, что необходимо сделать маслоприемник только для трансформатора, для этого воспользуемся [1].

Замена масла ГПУ. Конструкция ГПУ установки сделана таким образом что замены моторного масла не требуется, она работает на угар, требуется только контроль и доливка масла. Для этого имеется насос для доливки и бочка емкостью 200 л возле каждой ГПУ. Хранение масла будет осуществляться на складе готовой продукции, в специально отведенном помещении.

Вентиляция. В герметичных трансформаторах типа ТМГ, который установлен в проектируемой подстанции, масло не соприкасается с воздухом и не окисляется. Однако в процессе работы есть определенный долевой выход «масляных» газов, что делает необходимым выполнение вентиляционной системы согласно [23] блока трансформатора.

Для вентиляция трансформаторного блока предусматривать естественную приточно-вытяжную вентиляцию путем установки жалюзийных решеток на дверях таким образом, чтобы воздух «омывал» трансформатор. На крыше трансформаторного блока устанавливаются дефлекторы типа Т-16, с диаметром воздуховода равным 150 мм.

Вентиляция ЗРУ 10 кВ будет выполнена только с применением установки жалюзийных решеток на дверях.

Для вентиляции электрогенераторной и ЗРУ 0,4 кВ будет обустроена вентиляция c применением принудительной приточно - вытяжной системы.

Обеспечение электробезопасности. Статистика электротравматизма в России показывает, что смертельные поражения электрическим током составляют 2,7% от общего числа смертельных случаев, что непропорционально много относительно травматизма вообще. Это означает, что электротравматизм носит по преимуществу смертельный характер. Следует отметить, что число несчастных случаев в электроустановках напряжением до 1000 В в 3 раза больше, чем в электроустановках напряжением выше 1000 В.

Это объясняется тем, что установки напряжением до 1000 В применяются более широко, а также тем, что контакт с электрооборудованием здесь имеет большее число людей, как правило, не имеющих электротехническую специальность. Электрооборудование выше 1000 В распространено меньше, и к его обслуживанию допускаются только высококвалифицированные электрики.

Для обеспечения электробезопасности каждое из помещений окольцовывают шиной заземления - внутреннее заземляющее устройство, расположенной на 0,5 м от пола и снабженной надежными контактами. Сопротивление шины заземления в любом месте не должно превышать 4 Ом. Все корпусы электродвигателей, а также металлические части оборудования, которые могут оказаться под напряжением, зануляются. Для этого используется провод марки ПВ3, сечение которого выбирается согласно [1].

В РУ 10 кВ и РУ 0,4 кВ будут установлены КРУ заводского исполнения, поэтому специальных средств защиты не предусматриваем. Необходимо только занулить корпус электроустановки, а также заземлить ввод/вывод кабельных линии. Также необходимо руководствоваться инструкциями по монтажу на данное оборудование.

Также предусмотрим следующие защитные средства, для обеспечения безопасных работ:

резиновые диэлектрические перчатки Э29-34 (2 пары);

коврик диэлектрический 500 × 500 мм (4 шт.);

переносные заземления ПЗУ-1 (1 шт.) и ЗРЛ-10 (2 шт.);

указатели напряжения УНН-1Д (1 шт.) и УВН-1Д (1 шт.);

комплект предупредительных плакатов: «СТОЙ напряжение», «ВЛЕЗАТЬ здесь», «РАБОТАТЬ здесь», «ЗАЗЕМЛЕНО», НЕ ВКЛЮЧАТЬ! работают люди», «НЕ ВКЛЮЧАТЬ! работа на линии», «НЕ ВЛЕЗАЙ убьет».

Весь обслуживающий персонал должен иметь соответствующие группы допуска:

>II - для персонала обслуживающие электроустановки до 1000 В,

>IV - для персонала обслуживающие электроустановки свыше 1000 В.

Расчет заземления. Территория, на которой размещается подстанция, оборудуется заземляющим устройством, основной функцией которого является защита обслуживающего персонала от поражения электрическим током. Для защиты электротехнического персонала в помещениях электрогенераторной и трансформаторной подстанции предусматриваем два взаимосвязанных заземляющих устройства. И в связи с тем что электрогенераторная и подстанция являются пристроенными, то необходимо рассчитать выносное заземление.

При выносной системе заземления заземлители располагаются на некотором удалении от заземляемого оборудования. Поэтому заземленное оборудование находится вне поля растекания тока и человек, касаясь его, окажется под полным напряжением относительно земли. Выносное заземление защищает только за счёт малого сопротивления грунта.

Согласно [1] при использовании заземляющего устройства одновременно для электроустановок напряжение выше 1000 В сети с изолированной нейтралью и для электроустановок до 1000 В с глухозаземленной нейтралью, сопротивление заземляющего устройства должно быть не более 4 Ом при линейном напряжении 380 В.

Предполагаемый контур искусственного заземлителя имеет форму прямоугольника. Заземлитель предполагается выполнить из вертикальных стальных электродов длиной 3 метра. Верхние концы вертикальных электродов соединяются с помощью горизонтального электрода - стальной полосы размером 40×4 мм, уложенной в землю на глубине0,5 м.

Исходные данные для расчета искусственных заземлителей сведены в таблицу 9.2. Расчет заземляющего устройства будем производить согласно [24].

Таблица 9.2 - Исходные данные

Расчет заземлителя (по допустимому сопротивлению заземлителя).

I. Определяем значение электрического сопротивления растеканию тока в землю с одиночного заземлителя:

где ρ - удельное сопротивление грунта, Ом · м;

 - коэффициент сезонности, учитывающий промерзание и просыхание грунта, в нашем случае равен 2;

l - длина вертикального электрода, м;

d - диаметр вертикального электрода, м;

t - расстояние от поверхности грунта до середины вертикального электрода, м.

где h - глубина заложения заземлителя в грунт, м.

II. Рассчитываем число заземлителей без учета взаимных помех, оказываемых заземлителями друг на друга, так называемого явления взаимного экранирования:

III. Рассчитываем число вертикальных электродов с учетом экранирования.

где ɳз- коэффициент экранирования.

Коэффициент экранирования принимаем по [24], при условии, что расстояние между вертикальными электродами а = l = 3 м (рисунок 9.1).

Рисунок 9.1 - Схема расположения вертикальных электродов

IV. Определяем длину соединительной полосы:

V. Рассчитываем полное значение сопротивления растеканию тока с соединительной полосы:

где b - ширина соединительной полосы, м.

VI. Рассчитываем полное значение сопротивления заземляющего устройства:

где ɳз- коэффициент экранирования полосы, [24];

Сопротивление Rзу = 2,9 Ом меньше допускаемого сопротивления, равного 4 Ом. Следовательно, рассчитанная система заземления (чертёж 140211-12-ПЛ.06.00) обеспечивает защиту при выносной схеме расположения заземлителей. Данное значение Rзу рассчитано для заземляющего устройства электрогенераторной, для трансформаторной подстанции значение Rзу = 2,72 Ом, уменьшенное значение сопротивления объясняется большей длиной горизонтального электрода.

Расчет искусственного освещения. На подстанции и в электрогенераторной предусмотрено рабочее освещение. Территория вокруг подстанции и электрогенераторной освещается прожекторами, питающимися от сети переменного тока напряжением 220 В. На подстанции предусмотрена система автоматического и ручного включения наружного освещения. Данная система монтируется в шкафу собственных нужд, расположенному в блоке РУ 0,4 кВ и включает в себя:

контрольное фотореле ФР-7Е;

ряд питающих и защитных автоматических выключателей ВА47-29;