курсовая. Н. В. Панченко 2021 г

• Название: Н. В. Панченко 2021 г
• Дата: 01.05.2022
• Размер: 0.57 Mb.
• Имя файла: курсовая.doc
• Тип: Курсовой проект; #506712
• страница: 4 из 5

Выбираем предохранитель типа ПКТ101–10–16–20 У1

Защита отходящих от ТП 1 линий 0, 38 кВ

Защита линии W1

Выбираем корпус выключателя по его номинальному напряжению (U_ном), номинальному току (I_ном) и предельно допустимому отключаемому току КЗ (I_{макс. откл}): А3714Б
, (9.13)



, (9.14)



, (9.15)


где U_{ном. уст} – номинальное напряжение линии W1, В;

I_{раб. макс} – расчетный ток нагрузки линии W1, А;

Выбираем номинальный ток полупроводникового расцепителя:
, (9.16)



, (9.17)
Определяем ток срабатывания МТЗ (в зоне токов перегрузки) полупроводникового расцепителя выключателя:
, (9.18)


Проверяем чувствительность МТЗ:
, (9.19)
где К_ч – коэффициент чувствительности;

I_к6⁽¹⁾ – ток однофазного КЗ в конце линии W1 (минимальный ток КЗ), А; (точка К₆ на рисунке 7.1).

Определяем ток срабатывания ТО (I_с.о) по условиям:

– отстройки от тока трехфазного КЗ (I_к6⁽³⁾) в конце линии W1
; (9.20)


По наибольшему значению «I_с.о» определяем уставку тока срабатывания ТО полупроводникового расцепителя выбранного типа выключателя из приложения (И):

. (9.22)


Если условие (9.22) не может быть выполнено для полупроводникового расцепителя, то выбираем по приложению (И) уставку тока срабатывания электромагнитного расцепителя:
(9.23)


Проверяем чувствительность ТО:
(9.24)
где I_к5⁽²⁾ – ток двухфазного КЗ в месте установки выключателя (на шинах 0,4 кВ ТП 1), кА.

Определяем ток срабатывания реле РЭ–571Т, включенного в нулевой провод линии W1:
. (9.25)


Проверяем чувствительность защиты от токов однофазного КЗ
. (9.26)



Защита линии W2. Выбираем автоматические выключатели токоограничивающие с тепловыми и электромагнитными расцепителями (А3716Б, А3726Б), основные характеристики которых приведены в приложении (И).

Выбираем корпус выключателя по его номинальному напряжению (U_ном), номинальному току (I_ном) и предельно допустимому отключаемому току КЗ (I_{макс. откл}). А3726Б





Выбираем номинальный ток теплового расцепителя. ,

Определяем ток срабатывания расцепителя выключателя, соответствующий его номинальному току, по приложению И. Iср.т.р. = 312, 5 (А) Проверяем чувствительность МТЗ по формуле, аналогичной (9.19):
, (9.27)
где I_{с.т. р} – ток срабатывания теплового расцепителя, (п.9.2.3), А;

I_к7 ⁽¹⁾ – ток однофазного КЗ в конце линии W2, А; (соответствует точке К₇ на рисунке 7.1).

Если условие не выполняется, то защита линии W2 от однофазных КЗ будет определяться только настройкой токового реле, включаемого в нулевой провод линии.

Определяем ток срабатывания ТО (I_{с. о}) по условиям (9.20) и (9.21) применительно к линии W2.

Сравниваем наибольшее значение «I_с.о» и уставку тока срабатывания электромагнитного расцепителя (I_с.э.р) выключателя из приложения И. При правильном выборе должно соблюдаться соотношение (9.23).



Проверяем чувствительность ТО:
(9.24)
где I_к5⁽²⁾ – ток двухфазного КЗ в месте установки выключателя (на шинах 0,4 кВ ТП 1), кА. При К_Ч<1,2 линия W2 будет защищаться от междуфазных КЗ одной МТЗ.

Определяем ток срабатывания реле РЭ–571Т, включенного в нулевой провод линии W1.

Проверяем чувствительность защиты от токов однофазного КЗ


Защита линии W3

Выбираем выключатели нетокоограничивающие с тепловыми и электромагнитными расцепителями (АЕ2056М, АЕ2066).





Выбираем номинальный ток расцепителя:

Определяем ток срабатывания МТЗ (в зоне токов перегрузки) расцепителя выключателя:

Проверяем чувствительность МТЗ:

Определяем ток срабатывания ТО (I_с.о) по условиям:

– отстройки от тока трехфазного КЗ (I_к8⁽³⁾) в конце линии W3

По наибольшему значению «I_с.о» определяем уставку тока срабатывания ТО расцепителя выбранного типа выключателя из приложения (И):
. (9.22)

Если условие (9.22) не может быть выполнено для полупроводникового расцепителя, то выбираем по приложению (И) уставку тока срабатывания электромагнитного расцепителя:

Дальнейший расчет не произвожу, так как в приложении (И) нет выключателя с данными параметрами.

Защита ВЛ 10 кВ

Расчет МТЗ

Определяем ток срабатывания защиты (I_с.з) по двум условиям:

• 
  отстройки от расчетного тока нагрузки (I_{раб.макс}) головного участка (0-4) линии 10 кВ:
  

, (9.29)

Iс.з. = (1.3*1.1*74,6)/0.65=164,12 А
где К_Н, К_З, К_В – коэффициенты надежности, самозапуска и возврата; для реле РТВ рекомендуется принимать К_Н=1,3; К_З=1,1; К_В=0,65.

• 
  условию селективности с более удаленной от шин 10 кВ защитой ТП 10/0,38 кВ плавкими предохранителями:
  

, (9.30)

Iс.з. =1.4*80=112 А
где К_н.п=1,4 – коэффициент надежности срабатывания плавкого предохранителя;

I_В.С – ток плавкой вставки, определенный по её защитной характеристике (приложение К) при времени перегорания t=5 с, А; номинальный ток плавкой вставки можно принять по данным 2, с.315 для самого мощного трансформатора 10/0,38 кВ ближайшего к шинам 10 кВ населенного пункта, подключенного к линии 10 кВ.

Большее значение I_с.з= 161,5 А принимается за расчетное.

Определяем ток срабатывания реле:
, (9.31)

Iс.р. =(1*164,12)/40=4,1А,
где К_сх=1 – коэффициент схемы соединения трансформаторов тока и реле (схема неполной звезды);

К_I – коэффициент трансформации трансформаторов тока (ТТ):
, (9.32)

КI =200/5=40 А,
где I_1н – первичный номинальный ток ТТ, А; выбирается из стандартного ряда значений: 5, 10, 15, 20, 30, 40, 50, 75, 100, 150, 200, 300 и 400 А по условию:
. (9.33)

200А 74,6 А
Выбираем уставку тока для реле РТВ из ряда значений: 5; 6; 7,5; 10; 12,5; 15; 17,5; 20; 25; 30 и 35 А по условию:
. (9.34)

5А ≥ 4,04А

Определяем уточненное значение тока срабатывания защиты:
. (9.35)

I_с.з = (40*5)/1=200 А,
Проверяем чувствительность защиты:
, (9.36)

Кч =700/200=3,5 1.5,
где I_к3⁽²⁾ – ток двухфазного КЗ в конце линии 10 кВ (минимальный ток КЗ), кА; (соответствует точке К₃ на рисунке 7.1).

Расчет ТО

Выбираем ток срабатывания ТО по двум условиям:

• 
  отстройке от максимального тока КЗ у подстанции ближайшего к шинам 10 кВ населенного пункта:
  

; (9.37)
где I_к2⁽³⁾ – расчетный ток трехфазного КЗ для подстанции населенного пункта 1, кА; (соответствует точке К₂ на рисунке 7.1).

Iс.о. = 1.5*6000 = 9000 А,

• 
  отстройке от броска тока намагничивания трансформаторов 10/0,38 кВ, подключенных к линии, при их включении под напряжение 6, с.130:
  

, (9.38)

Iс.о. ≥ 4*(1920/1.73*10) =443 А,
где U_{ном.уст}=10 кВ;

S_тр.ном – сумма номинальных мощностей трансформаторов, питающихся от линии, кВА.

Большее значение принимается за расчетное: Iс.о. = 9000 А.

Определяем ток срабатывания реле отсечки по формуле, аналогичной (9.31):
. (9.39)

Iс.р.о. = 1*9000/60=150 А,
Выбираем уставку тока для реле РТМ из ряда значений: 5; 7,5; 10; 15; 20; 25; 30; 40; 50; 60; 75; 100; 125 и 150 А по условию, аналогичному (9.34):
. (9.40)

Iу.о. = 150 150
Определяем уточненное значение тока срабатывания ТО:
(9.41)

Iс.о. = 60*150/1=9 кА,
Проверяем чувствительность защиты:

, (9.42)

Кч = 11,5/9=1,3 1.2
где I_к1⁽³⁾ – ток трехфазного КЗ в месте установки ТО на шинах 10 кВ (максимальный ток КЗ), кА; (соответствует точке К₁ на рисунке 7.1).
10. Согласование защит
Действие максимальных токовых защит должно быть согласовано по времени так, чтобы поврежденный элемент электропередачи отключался ближайшей к нему защитой.

Строим характеристику защиты линии W2, используя результаты расчета (п.9.2) и характеристику времени срабатывания автоматического выключателя А3726Б.
Таблица 10.1. Характеристика времени срабатывания выключателя А3726Б

I/Iн.р	1,25	2	3	4	5	6
I, А	Iс.р=312,5	500	750	1000	1250	1500
t, с	1100	100	35	20	15	10
I/Iн.р	7	8	9	10	10	–
I, А	1750	2000	2250	2500	Iс.р=2500
t, с	7	5	5	3	3

Рисунок 10.1 Характеристика времени срабатывания выключателя А3726Б линии W2.
Характеристика защиты трансформатора ТП 1.

Значение токов плавкой вставки ПКТ101–10–16–20 У1 пересчитываем на напряжение 0,38 кВ (I_нн). Результаты заносим в таблицу 10.2.
Таблица 10.2. Защитная характеристика предохранителя ПКТ101–10–16–20 У1 при номинальном токе плавкой вставки I_Вном=16 (А)

I, А	30	40	50	60	70	80
t, c	6000	50	10	2,5	1	0,6
Iнн, А	750	1000	1250	1500	1750	2000
I, А	90	100	200	300	= 359
t, c	0,4	0,35	0,05	0,02	0,015
Iнн, А	2250	2500	5000	7500	8975

Рисунок 10.2 Характеристика времени срабатывания предохранителя ПКТ101–10–16–20 У1.
Характеристика защиты линии 10 кВ.

1) Для МТЗ: I_с.р=9, 911 (А); I_у=10 (А); I_с.з= 200 (А); уставка по времени в независимой части кривой – 2 с;

2) Для ТО: I_с.р.о= 39, 075 (А); I_уо= 40 (А); I_с.о=8000 (А); I_к1 ⁽³⁾ =11547 (А).
Таблица 10.3 Характеристика срабатывания защиты ВЛ. 10 кВ с реле РТВ и РТМ

I/Iс.з	1,0	1,1	1,2	1,3	1,4	1,5	1,6
I, А	200	220	240	260	280	300	320
t, c	9	6,5	4,5	3,5	2,7	2,2	2
Iнн, А	5000	5500	6000	6500	7000	7500	8000
1,7	1,8	1,9	2	3	3,5	4	57,735
340	360	380	400	600	700	Iсо=800	=11547
2	2	2	2	2	2	0,1	0,1
8500	9000	9500	10000	15000	17500	20000	288675

Рисунок 10.3 Характеристика времени срабатывания РТВ и РТМ


Рисунок 10.4 Карта согласования защит линии 0, 38 кВ трансформатора ТП 1 и линии 10 (кВ)
Вывод: Автоматический выключатель, защищающий линию W2 нечувствителен к трехфазным коротким замыканиям, как при МТЗ, так и при МФТО. Линия W2 будет отключаться при трех фазном коротком замыкании неселективно предохранителем ПКТ101–10–16–20 У1, а в случае его отказа отключится фидер на ПС 10/ 0, 4 кВ.

МФТО – межфазная токовая отсечка.