цех. Курсовая ЭС Воробьев А.Ю. 3-ЭТФ-7. Электроснабжение ремонтномеханического цеха
 Скачать 0.6 Mb.
|
| 1 | 15,4 | 45,36 | 158,77 | 54,44 | 190,53 | АВВГ | (3х50+1х35) | 105 | ВА 51-31 | 100 | 100 | 10 | 1000 | 7 | 0,625 | 0,0625 | |||||||||||||||||||
| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |||||||||||||||||
| № | Наименование ЭП | n, шт | Рн, кВт | Iр, А | Iп, А | 1,25(1,1)* *Ip | 1,2*Iп | Тип пров. | F, мм | Iдд, А | Тип ЗА, А | Iн.а, А | Iт.р., А | Кт.о | Iэ.м., А | ПКС, кА | r0, мОм/м | х0, мОм/м | |||||||||||||||||
| КРМ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
| | КРМ 0,4-1000 | | 750 | 1407,29 | | 1759,11 | | АВВГ | (10х150+1х120) | 2162 | ВА 53-45 | 2500 | 2000 | 5 | 10000 | 36 | 0,169 | 0,0596 | |||||||||||||||||
.
.
| Кабель | Функция С, А∙с2/мм2, при напряжении кабеля, кВ | Расчетная температура проводника, 0С | ||
| 6 | 10 | Т*дд | Тк | |
| Кабели с алюминиевыми однопроволочными жилами и бумажной изоляцией | 92 | 94 | 65 | 200 |
| То же, с многопроволочными жилами | 98 | 100 | 65/60 | 200 |
| Кабели с медными однопроволочными жилами и бумажной изоляцией | 140 | 143 | 65/60 | 200 |
| То же, с многопроволочными жилами | 147 | 150 | 65/60 | 200 |
| Кабели с алюминиевыми жилами и поливинилхлоридной или резиновой изоляцией | 75 | 78 | 65 | 150 |
| То же, с медными жилами | 114 | 118 | 65 | 150 |
| Кабели с алюминиевыми жилами и полиэтиленовой изоляцией | 62 | 65 | 65 | 120 |
| То же, с медными жилами | 94 | 98 | 65 | 120 |
| Медные шины | 165 | 165 | 70 | 300 |
| Алюминиевые шины | 95 | 95 | 70 | 200 |
В качестве питающего кабеля выбирается кабель ААБл (алюминиевые жилы в бумажной изоляции, алюминиевая оболочка, бронированный стальными лентами, в составе подушки лавсановая лента) с однопроволочными жилами, проложенный в земле в траншее.
Экономическая плотность тока для кабелей с бумажной изоляцией при Тм=4000 часов – 1,4 А/мм2.
Расчетный ток, протекающий по проводнику в нормальном режиме
Экономическое сечение
мм2.Полученное сечение согласно стандартной шкале округляем до ближайшего 35 мм2, длительно допустимый ток – 115 А.
По нагреву током рабочего режима проходит. Ток послеаварийного режима соответствует току трансформатора с учетом допустимой перегрузки.
Кабель по нагреву послеаварийным током проходит.
Для определения термически стойкого сечения рассчитывается ток короткого замыкания в начале кабельной линии (т. К1 рис. 5).
гдеUср – среднее напряжение ступени КЗ, по ПУЭ принимается на 5 % больше номинального напряжения сети.
Т
очка короткого замыкания питается от источника безграничной мощности, периодическая слагающая тока короткого замыкания незатухающая 
, следовательно, приведенное время равно действительному времени действия КЗ (tпр=tд ).tд=tз+tсв+τа,
где tз – время действия защиты (выдержка), tсв – собственное время действия выключателя (примерно 0,1 с), τа – время апериодической слагающей тока КЗ (0,01 с).
Рис. 5.
Время действия защиты зависит типа защиты установленной на выключателе. При установке токовой отсечки (ТО) tз=0.
tд=tсв+τа=0,1+0,01=0,11 с.
При максимально-токовой защите (МТЗ) выдержка времени выключателя Q1 отстраивается от времени срабатывания выключателя Q2 (t=0,3с). С учетом ступеньки селективности (Δt=0,3 с – для микропроцессорной, Δt=0,5 с – для релейной защиты) tз=0,3+0,3=0,6 с
tд=0,6+0,1+0,01=0,71 с.
При ТО термически стойкое сечение
мм2.При МТЗ термически стойкое сечение
мм2.МТЗ является резервной защитой в случае отказа ТО. Т.к. отказ маловероятен, а сечение увеличивается в 2 раза. Принимается термическое сечение при срабатывании ТО – 50 мм2. ААБл 3×50 с Iдд=140 А, r0=0,625 мОм/м, х0=0,09 мОм/м.
Ячейка отходящей линии на ГПП выбирается по условиям, приведенным в таблице 24.
Таблица 21
Сравнительные данные
| № | Расчетные данные | Каталожные данные | Условия проверки |
| 1 | Uраб | Uн | UрабUн |
| 2 | Ip | Iн | IpIн |
| 3 | iy | iд |  |
| 4 | Iп.о | Iоткл |  |
| 5 |  |  |  |
| 6 |  | Sоткл | Sк.з Sоткл |
Выбирается ячейка К-63 ЗАО “Группа компаний “ЭЛЕКТРОЩИТ”-ТМ Самара”.
Сравнительные характеристики приведены в таблице 25.
Таблица 22
Сравнительные данные ячейки К-63
| № | Расчетные данные | Каталожные данные | Условия проверки |
| 1 | Uраб=10 кВ | Uн=10 кВ | UрабUн |
| 2 | Ip=49,99 А | Iн=630А | IpIн |
| 3 | iy=  кА | iд=51 кА | |
| 4 | Iп.о=13,74 кА | Iоткл=20 кА | |
| 5 | =13,742∙0,71=238,09 кА2с | =202∙3=1200 | |
По ПУЭ для трансформаторов должны быть предусмотрены устройства релейной защиты в следующих случаях:
1) многофазных замыканий в обмотках и на выводах (ТО);
2) однофазных замыканий на землю в обмотке и на выводах, присоединенных к сети с глухозаземленной нейтралью (МТЗ и автоматические выключатели или предохранители на выводах НН);
3) витковых замыканий в обмотках (ТО);
4) токов в обмотках, обусловленных внешними КЗ (МТЗ);
5) токов в обмотках, обусловленных перегрузкой (МТЗ с действием на сигнал);
6) понижения уровня масла (газовая защита);
7) газовая защита от повреждений внутри кожуха для внутрицеховых трансформаторов мощностью 630 кВА и более.
Все защиты выполняются с помощью микропроцессорного блока защиты, установленного в шкафу отходящей линии КРУ.
Токовая защита (первая ступень)
Токовая отсечка защищает только часть линии или часть обмотки трансформатора, расположенные ближе к источнику питания и срабатывает без выдержки времени (tз=0 с).
Ток срабатывания Ic.о
где kн – коэффициент надежности, зависит от типа реле, для микропроцессорной защиты SEPAM согласно рекомендаций Schneider Electric, 1,1 – 1,15;
– ток короткого замыкания на НН защищаемого трансформатора, приведенный к ВН.Пример расчета
Для исходного примера определяется ток короткого замыкания в точке
Сопротивление системы, приведенное к ВН 6 кВ:
=0,441 Ом.Сопротивления высоковольтного кабеля:
Rк=r0l/n=0,625∙1,2=0,75 Ом
Хк=Х0l/n=0,09∙1,2=0,108 Ом
где n – количество параллельно проложенных кабелей, l – длина питающего кабеля, км.
Сопротивления трансформатора, приведенные к напряжению 6 кВ:
где Uср – среднее напряжение ступени короткого замыкания.
Суммарные сопротивления до точки К2:
Rк2=Rк+Rтр=0,75+1,01=1,76 Ом;
Хк2=Хс+Хк+Хтр=0,441+0,108+2,16=5,74 Ом.
Ток трехфазного КЗ при повреждение за трансформатором, приведенное к ВН:
.Первичный ток срабатывания защиты
Номинальный ток трансформатора на ВН
Бросок тока намагничивания трансформатора
где kбр – коэффициент броска тока намагничивания (3 – 5), принимается 5, согласно рекомендации Schneider Electric.
За расчетный ток принимается наибольший ток срабатывания защиты, т.е. Iс.о =1109 А.
Вторичный ток срабатывания реле, определяется по формуле
где Ксх – коэффициент схемы, при соединении вторичных обмоток трансформатора «полная звезда» и «неполная звезда» – 1, «на разность токов двух фаз» –
; kтт – коэффициент трансформации трансформатора тока (ТТ).Номинальный первичный ток ТТ выбирается по условию
.Коэффициент чувствительности защиты определяется для случая 2х фазного КЗ в конце кабельной линии.
Коэффициент чувствительности
В соответствии с ПУЭ коэффициент чувствительности должен быть больше 2. Следовательно, защита имеет двухкратный запас чувствительности.
Максимально-токовая защита (вторая ступень)
МТЗ должна отстраиваться от максимального возможного рабочего тока, с учетом возможного самозапуска электродвигателей 0,4 кВ.
Максимальный рабочий ток – ток через трансформатор с учетом перегрузки.
А Первичный ток срабатывания защиты
где Кн – коэффициент надежности, для терминалов SEPAM принимается 1,1; Kв – коэффициент возврата, для терминалов SEPAM принимается 0,935; Kсзп – коэффициент самозапуска электродвигателей обобщенной нагрузки, 2÷4.
МТЗ должна быть чувствительна к двухфазным КЗ на шинах 0,4 кВ ТП.
Двухфазный ток:
кА.Коэффициент чувствительности
Согласно ПУЭ коэффициент чувствительности МТЗ должен быть более 1,5 в основной зоне защиты. Следовательно, имеется двух кратный запас чувствительности.
Время срабатывания МТЗ. Для селективной работы МТЗ, необходимо отстраиваться от времени срабатывания предыдущих защит, в данном случае это вводной автомат на стороне 0,4 кВ с временем срабатывания tср. пред =0,3 сек.
По рекомендациям на терминалы SEPAM, применяется временная ступень селективности ∆t=0,3 сек.
В результате время срабатывания МТЗ определяется по формуле
tср=tср. пред+∆t=0,3+0,3=0,6 сек.
Расчет уставок защиты от перегрузки с действием на сигнал (третья ступень).
Первичный ток срабатывания защиты от перегрузки отстраивается от номинального тока трансформатора
В связи с тем, что данная подстанция с постоянным дежурным персоналом, защита действует на сигнал, уставка по времени принимается – 9 сек. В случае если бы подстанция была бы без постоянного персонала, разрешается выполнять данную защиту на отключение.
Газовая защита должна действовать на сигнал при слабом газообразовании и понижении уровня масла.
Защита от повреждений внутри кожуха трансформатора, сопровождающихся выделением газа, может быть выполнена также с использованием реле давления.
Защита от понижения уровня масла может быть выполнена также в виде отдельного реле уровня в расширителе трансформатора.