Защита выполняется одним реле тока, включённым в нулевой провод трансформаторов тока максимальной токовой защиты 0.4 кВ, соединённых в полную звезду.
Таблица 11.1
|
Наименование |
10 кВ |
0.4 кВ |
|
|
Первичные номинальные токи , |
, |
, |
|
|
Тип трансформатора тока |
ТЛШ-10 |
|
|
|
Коэффициент трансформации |
|
11.1 Расчёт токовой отсечки
(11.1)
где
ток трёхфазного К.З приведённый к напряжению 10кВ.
,
А
,
Коэффициент чувствительности токовой отсечки на выводах 10 кВ при двух фазном КЗ
,
,
11.2 Максимальная токовая защита на стороне 10 кВ
(11.2)
где
для реле типа РТ-40
ток самозапуска электродвигателей
,
,
,
Принимаем реле тока РТ-40/10 при последовательном соединении обмоток.
Коэффициент чувствительности при двух фазном К.З на стороне 0,4 кВ
,
11.3 Токовая защита нулевой последовательности
Ток срабатывания защиты выбирается по двум условиям:
1) отстройка от тока небаланса в нулевом проводе трансформаторов тока
,
2) согласованию по чувствительности с защитами элементов сети 0,4 кВ.
,
где 2500 ток срабатывания автоматического выключателя, с которым производиться согласование.
Принимается
Ток срабатывания реле
,
Определим коэффициент чувствительности при однофазном К.З на выводах 0,4 кВ трансформатора
,
12. Расчет защитного заземления
Заземление электроустановок выше 1000 В с большим током замыкания на землю осуществляется при помощи заземляющего устройства, выполненного с соблюдением требований, предъявляемых к напряжению прикосновения.
В целях выравнивания электрического потенциала и обеспечения присоединения к заземлению электрооборудования на территории, занятой электрооборудованием, на глубине 0,5-0,7 м прокладываются продольные и поперечные горизонтальные заземлители (стальная полоса 40 • 4 мм) образующие сетку. Продольные заземлители прокладываются вдоль рядов оборудования со стороны обслуживания на расстоянии 0,8 - 1,0 м от фундаментов. Если расстояние между фундаментами рядов оборудования не превышает 3 м, можно прокладывать один заземлитель на два ряда оборудования. Поперечные заземлители прокладываются в удобных местах с поперечным шагом, увеличивающимся от периферии к центру : 4; 5; 6; 7,5; 9; 11; 13,5; 16; 20; 30 м.
Прежде чем начать расчет заземляющего устройства определяем площадь ОРУ 110 кВ по схеме “Одна рабочая, секционированная выключателем и обходная система шин”.
ОРУ имеет 3 ячейки
Определяем размеры ОРУ, длину, ширину и площадь.
Шаг ячейки: 9 м
Длина ячейки: 57 м
Ширина ОРУ 110 кВ: 9 • 3 = 27 м
Определяем площадь ОРУ 110 кВ: S = 27 • 57 = 1539 м2
Определяем количество продольных полос:
Первая - по контуру ОРУ
Вторая - вдоль обходных разъединителей
Третья - вдоль линейных разъединителей
Четвертая - вдоль опорных изоляторов
Пятая - вдоль выключателей
Шестая - вдоль разъединителей второй секции
Седьмая - вдоль разъединителей первой секции
Восьмая - вдоль разъединителей ТН
Девятая - вдоль разрядников
Десятая - по контуру РУ
Итого для данного РУ необходимо проложить 10 продольных полос из полосовой стали 40•4
Определяем количество поперечных полос:
27 м
Таблица 12.1
|
4 |
5 |
6 |
7,5 |
9 |
7,5 |
6 |
5 |
4 |
57м
Количество поперечных полос - 10
Определяем длину горизонтальных полос
Заменяем заземлители квадратной моделью при условии равенства их площадей и общей длины горизонтальных полос.
Сторона квадрата
Определяем количество горизонтальных полос
Определяем ширину ячейки квадратной модели
Определяем сопротивление заземлителя типа сетки без вертикальных электродов
где с удельное сопротивление грунта
с= 100 Ом • м для суглинка
Определяем сопротивление заземлителя с учетом естественных заземлителей могут быть использованы:
- металлические оболочки кабелей;
- система трос опора;
- водопровод;
- трубы и другие металлические сооружения в земле.
Re = 1 Ом
Определяем напряжение, приложенное к человеку
где d = 0,7 глубина залегания
t = 0,02 эквивалентный диаметр полосы
Допустимое напряжение прикосновения при продолжительности тока короткого замыкания 0,2 с - 400В
Это условие не обеспечивается.
Для уменьшения Uпр по контуру сетки необходимо забить вертикальные электроды, причем следует их забивать в местах пересечения продольных и поперечных полос.
при
Lэ = 5 м длина вертикальных электродов
при
Lэ = 5 м длина вертикальных электродов
Безопасность прикосновения не обеспечена и после забивания вертикальных электродов. Тогда целесообразно на всей площади заземлителя посыпать слой щебня, у которого
Напряжение, приложенное к человеку, составит
Безопасность прикосновения обеспечивается.
13. Применение КРУ
КРУ предназначены для приема и распределения электрической энергии трехфазного переменного тока частотой 50 и 60 Гц напряжением 6, 10 кВ в сетях с изолированной или заземлённой через дугогасящий реактор или резистор нейтралью.
КРУ могут применяться в качестве распределительных устройств напряжением 6, 10 кВ электросетевых трансформаторных подстанций, объектов малой генерации, подстанций промышленных предприятий и нефтегазового комплекса, систем собственных нужд тепло- и гидроэлектростанций, а также иных объектов электроснабжения.
Шкафы КРУ могут быть установлены в специальные электротехнические модули, представляющие собой готовое строительное решение полной заводской готовности, оборудованные системами освещения, обогрева и вентиляции.
Комплектные распределительные устройства соответствуют требованиям ГОСТ 14693-90, ГОСТ 12.2.007.0-75, ГОСТ 12.2.007.4-75
?) Конструкция
Шкафы комплектных распределительных устройств предназначены для приема и распределения электрической энергии переменного трехфазного тока промышленной частоты 50 Гц на номинальное напряжение 6(10) кВ и для комплектования распределительных устройств напряжением 6(10) кВ подстанций, включая комплектные трансформаторные подстанции 35/6(10) кВ, 110/6(10) кВ и 110/35/6(10) кВ.
?) Преимущества
повышенная надежность в эксплуатации за счет применения современных высоковольтных коммутационных аппаратов (вакуумных выключателей SIEMENS, АВВ, BB/TEL и др.), имеющих высокий механический и коммутационный ресурс;
1) релейная защита обеспечивается многофункциональными микропроцессорными блоками известных фирм AREVA, SIEMENS, SCHNEIDER ELECTRIC и других ведущих производителей;
2) повышенная эксплуатационная безопасность за счет применения более надежных блокировок коммутационных высоковольтных аппаратов от ошибочных действий персонала подстанций при оперативных переключениях и ремонтных работах;
3) применение алюминиевых и медных шин.
Основные технические характеристики
1) Номинальное напряжение : 35 кВ;
2) Наибольшее рабочее напряжение : 40,5 кВ;
3)Номинальный ток сборных шин : 630, 1250 А;
4)Номинальный ток главных цепей : 630, 1250 А;
5)Номинальный ток отключения выключателей, встроенных в КРУ : 16, 20, 25 кА;
6) Ток электродинамической стойкости (амплитуда) до 64 кА;
7) Ток термической стойкости : до 25 кА;
8) Время протекания тока термической стойкости, главные цепи заземления;
9) Номинальное напряжение вспомогательных цепей, в AC/DC : 110; 220В;
?) Область применения
Комплектные распределительные устройства могут использоваться как для внутренней, так и для наружной установки (в этом случае их называют КРУН). КРУ широко применяются в тех случаях, где необходимо компактное размещение распределительного устройства. В частности, КРУ применяют на электрических станциях, городских подстанциях .
?) Обеспечение безопасности эксплуатации
Полная безопасность эксплуатации КРУ обеспечивается конструктивными решениями, простотой и наглядностью коммутационных операций, а также продуманной системой оперативных блокировок, которая предотвращает неправильные действия персонала при производстве оперативных переключений.
Конструктивные решения, обеспечивающие безопасность эксплуатации:
1) наличие металлических перегородок между отсеками шкафов, позволяющих локализовать дугу в пределах одного отсека;
2) применение систем дуговой защиты с аварийными клапанами сброса давления и концевыми выключателями или оптической дуговой защиты;
3) размещение на фасаде шкафов индикаторов наличия напряжения на токоведущих частях отсека присоединений с возможностью фазировки кабелей.
Простота и наглядность коммутационных операций обеспечивается:
1) возможностью визуального контроля положения коммутационных аппаратов;
2) наличием на фасадах шкафов мнемосхем, отражающих положения выкатного элемента и контактов выключателей, разъединителей и заземлителей.
Полная безопасность эксплуатации КРУ обеспечивается конструктивными решениями, простотой и наглядностью коммутационных операций, а также продуманной системой оперативных блокировок, которая предотвращает неправильные действия персонала при производстве оперативных переключений.
Конструктивные решения, обеспечивающие безопасность эксплуатации:
1) наличие металлических перегородок между отсеками шкафов, позволяющих локализовать дугу в пределах одного отсека;
2) применение систем дуговой защиты с аварийными клапанами сброса давления и концевыми выключателями или оптической дуговой защиты;
3) размещение на фасаде шкафов индикаторов наличия напряжения на токоведущих частях отсека присоединений с возможностью фазировки кабелей.
4) Простота и наглядность коммутационных операций обеспечивается:
5) возможностью визуального контроля положения коммутационных аппаратов;
6) наличием на фасадах шкафов мнемосхем, отражающих положения выкатного элемента и контактов выключателей, разъединителей и заземлителей.
14. Охрана труда
При работе на оборудовании тележки или в отсеке шкафа КРУ тележку с оборудованием необходимо выкатить в ремонтное положение; шторку отсека, в котором токоведущие части остались под напряжением, запереть на замок и вывесить плакат безопасности "Стой! Напряжение"; на тележке или в отсеке, где предстоит работать, вывесить плакат "Работать здесь".
При работах вне КРУ на подключенном к нему оборудовании или на отходящих ВЛ и КЛ тележку с выключателем необходимо выкатить в ремонтное положение из шкафа; шторку или дверцы запереть на замок и на них вывесить плакаты "Не включать! Работают люди" или "Не включать! Работа на линии".
При этом разрешается:
1) при наличии блокировки между заземляющими ножами и тележкой с выключателем, устанавливать тележку в контрольное положение после включения этих ножей;
2) при отсутствии такой блокировки или заземляющих ножей в шкафах КРУ устанавливать тележку в промежуточное положение между контрольным и ремонтным положением при условии запирания ее на замок. Устанавливать тележку в промежуточное положение разрешается независимо от наличия заземления на присоединении.
При установке заземлений в шкафу КРУ в случае работы на отходящих ВЛ необходимо учитывать требования, предусмотренные пунктом.
Оперировать выкатной тележкой КРУ с силовыми предохранителями разрешается под напряжением, но без нагрузки.\
Устанавливать в контрольное положение тележку с выключателем для опробования и работы в цепях управления и защиты разрешается в тех случаях, когда работы вне КРУ на отходящих ВЛ, КВЛ и КЛ или на подключенном к ним оборудовании, включая механизмы, соединенные с электродвигателями, не проводятся или выполнено заземление в шкафу КРУ.