Материал: Разработка системы электроснабжения завода по производству металлообрабатывающих станков

Подстанция            , кВ∙А,

А,

Номинальные токи межсекционных выключателей выбираются на ступень ниже номинальных токов вводных автоматов. Результаты выбора сведены в таблицу 9.16.

Таблица 9.16 - Выбор межсекционных автоматических выключателей

Конденсаторные установки должны иметь защиту от токов КЗ, действующую на отключение без выдержки времени. Поэтому для защиты БНК принимаем автоматические выключатели серии ВА 53 - токоограничивающие неселективные с полупроводниковыми и электромагнитными расцепителями.

Номинальный ток БНК

, (9.41)

где  - номинальная мощность батареи, квар;

 - номинальное напряжение, кВ.

Для БНК типа АКУ 0,4-240-25У3, которые установлены на ТП4, получаем

 А.

При защите БНК с помощью автоматических выключателей уставку тока выбирают исходя из допустимой перегрузочной способности силовых конденсаторов:

. (9.42)

Тогда для БНК ТП4

 А.

Принимаем автомат типа ВА 53-39 с номинальным током аппарата  А и номинальным током уставки максимального расцепителя  А. Предельная коммутационная способность выключателя ВА53-39 кА. Следовательно, условие (9.38) выполняется: 55 кА > 13,07 кА.

Аналогично производим выбор автоматических выключателей для остальных БНК. Результаты расчета сводим в таблицу 9.17.

Таблица 9.17 - Автоматические выключатели для БНК

№ ТП       Тип батарей на один трансформатор          ,

10. Релейная защита и автоматика элемента системы электроснабжения

Какой бы надежной ни была система электроснабжения, в ней неизбежно возникают повреждения и ненормальные режимы, которые, в свою очередь, могут приводить к возникновению аварий [14].

Подавляющее большинство повреждений в электрических системах сопровождаются повышением тока, поэтому именно ток целесообразно использовать в качестве входного сигнала для средств релейной защиты. Защиты, которые оценивают состояние защищаемого объекта по току, называют токовыми.

Токовые защиты должны устанавливаться на защищаемом участке электрической сети со стороны источника питания. Если электрическая сеть включает в себя несколько источников, то защиты на контролируемом объекте следует устанавливать со стороны каждого источника питания.

На кабельных линиях, питающих РП предприятия, устанавливаем максимальную токовую защиту (МТЗ), токовую отсечку (ТО) без выдержки времени, автоматическое повторное включение (АПВ). К установке на секционном выключателе (ВВ/TEL-10-20/630 У3) РП 10 кВ предприятия предусматриваем МТЗ и автоматический ввод резерва (АВР). Для защиты магистралей, отходящих от РП к цеховым ТП, принимаем МТЗ, ТО без выдержки времени, защиту от замыканий на землю, токовую защиту нулевой последовательности от однофазных КЗ на землю в сети 0,4кВ. Защита секций и АВР на стороне 0,4кВ цеховых ТП осуществляется автоматическими выключателями, выбор которых изложен в пункте 9 пояснительной записки. В качестве аппаратов защиты электроприемников и элементов сети 0,4 кВ предприятия используются плавкие предохранители и автоматические выключатели.

Поскольку объемом дипломного проекта не предусматривается выбор всех перечисленных элементов релейной защиты и автоматики, в качестве примера ограничимся расчетом параметров защиты секционного выключателя на РП 10 кВ предприятия.

Рассчитаем уставку МТЗ секционного выключателя. Ток срабатывания защиты:

, (10.1)

где  - коэффициент отстройки реле;

 - коэффициент, учитывающий самозапуск электродвигателей;

 - коэффициент возврата реле.

Ток срабатывания реле МТЗ

, (10.2)

где  - коэффициент схемы, для неполной звезды .

 - коэффициент трансформации трансформаторов тока.

Для трансформаторов тока типа ТОЛ-10-300/5-0,5/10Р У3, которые установлены в камере секционного выключателя, .

Можно принять

, (10.3)

где  - номинальный рабочий ток.

Номинальный рабочий ток

, (10.4)

где  - суммарная номинальная мощность, подключенных к секции трансформаторов,  кВ∙А;

 - номинальное напряжение, кВ.

 А.

Тогда ток срабатывания защиты по (10.3)

 А.

Следовательно, ток срабатывания реле в соответствии с (10.2)

 А.

Минимальный ток в реле при двухфазном КЗ

, (10.5)

где  - ток трехфазного КЗ на шинах РП,  кА (из таблицы 8.2).

 А.

Коэффициент чувствительности защиты при двухфазном КЗ

; (10.6)

. (10.7)

,

следовательно, МТЗ будет успешно срабатывать.

Выдержка времени защиты отходящих от РП линий  с. Выдержка времени МТЗ на секционном выключателе должна быть на ступень больше выдержки времени защиты отходящих линий:

; (10.8)

 с.

Время действия АВР выбирается исходя из следующих условий:

1)   условия отстройки от времени срабатывания защит, в зоне действия которых КЗ могут вызвать снижение напряжения:

; (10.9)

где  - наибольшее время срабатывания защит присоединений;

 - ступень селективности; для реле типа PEJ 525  с.

2)   по условию согласования с другими видами устройств противоаварийной автоматики.

Принимаем время срабатывания АВР по (10.9)

 с.

При пропадании напряжения на одной из секций срабатывает защита минимального напряжения этой секции. Реле КТ1 соответствующей секции теряет питание и с выдержкой времени отключает вводной выключатель. Блок-контакт отключаемого выключателя замыкается и запускает цепь включения от АВР секционного выключателя. Однократность действия АВР достигается за счет последовательного включения блок-контактов вводных выключателей.

Для вывода АВР из работы используется переключатель SA 1. Ручное управление секционным выключателем осуществляется с помощью ключа управления SA 2.

В схеме предусмотрена блокировка от выключения секционного выключателя при замкнутых ножах заземлителя какой-либо из секций.

11. Электрические измерения, учет и экономия электроэнергии

В системе электроснабжения промышленного предприятия измеряются текущие значения величин тока, напряжения и мощности, а также осуществлять учет потребляемой электроэнергии.

На вводах в РП, перемычке между секциями сборных шин, отходящих линиях и цеховых подстанциях необходим контроль тока, следовательно, в перечисленных цепях предусмотрена установка амперметров. Как правило, измеряется ток одной фазы. Измерение тока каждой фазы выполняется при неравномерной нагрузке фаз (цеховые ТП).

Напряжение измеряется на каждой секции сборных шин РП и ТП. На цеховых ТП производится измерение одного междуфазного напряжения. В сети 10 кВ предприятия вольтметры используются также для контроля состояния изоляции. С этой целью на каждой секции сборных шин РП установлены трехфазные трансформаторные группы с измерительными трансформаторами напряжения типа ЗНОЛ.06-10У3 с подключенными вольтметрами, измеряющим фазные напряжения.

Измерительные приборы и места их установки указаны в таблице 11.1.

Таблица 11.1 - Контрольно-измерительные приборы и места их установки

В дипломном проекте использованы следующие типы контрольно-измерительных приборов: амперметры Э377, вольтметры Э377, счетчики активной и реактивной энергии ЦЭ6850М.000

Схема расстановки контрольно-измерительных приборов представлена на рисунке 11.1.

Рисунок 11.1 - Схема расстановки контрольно-измерительных приборов

На предприятии различают расчетный (коммерческий) и технический (контрольный) учет электроэнергии. Расчетный учет электроэнергии предназначен для осуществления денежных расчетов за потребленную электроэнергию. Технический учет предназначен для контроля расхода электроэнергии внутри предприятия.