Электроснабжение предприятия
– максимальный
рабочий ток.
Значения Кн лежат в диапазоне 1,1ч1,2 для реле типа РТ-40;
Кв принимает значения 0,8ч0,85 для реле типа РТ-40.
Коэффициент
самозапуска
определяется
долей электродвигателей
в суммарной
нагрузке и их
типами. Для
промышленной
нагрузки
преимущественно
с двигателями
напряжением
0,4 кВ Ксзп
2,0 ч
3,0; для промышленной
нагрузки с
высокой долей
(более 50%) двигателей
3–10 кВ Ксзп
3,5 ч
5,0.
Максимальный рабочий ток линии определяем как сумму номинальных токов всех трансформаторов, питающихся от защищаемой линии:
Таким образом ток срабатывания защиты определяется как:
Ток срабатывания реле:
Ксх – коэффициент схемы при симметричном режиме; Кт – коэффициент трансформации трансформатора тока.
Коэффициент схемы показывает, во сколько раз ток в реле защиты больше, чем вторичный ток трансформатора тока. Для схем соединения трансформаторов тока в «звезду» Ксх = 1
Проводится проверка чувствительности защиты с учетом действительной токовой погрешности трансформаторов тока. Коэффициент чувствительности определяется по выражению:
-минимальное
значение тока
при двухфазном
к.з. в конце
защищаемого
участка.
Проводится проверка чувствительности защиты с учетом действительной токовой погрешности трансформаторов тока после дешунтирования электромагнитов отключения YAT-1 и YAT-2. Коэффициент чувствительности определяется по выражению:
f
– токовая погрешность
трансформаторов
тока при токе
к.з., обеспечивающем
надежное срабатывание
защиты;
-
ток срабатывания
защиты;
Кв – коэффициент возврата (для РТ-40 Кв=0,8). Для определения значения погрешности f воспользуемся графиком зависимости f=φ(A), приведённым на рис. П. 12. Обобщённый коэффициент А вычисляется по формуле
,
где
– это отношение
максимального
первичного
тока при к.з. в
начале защищаемой
зоны к первичному
номинальному
току трансaформатора
тока.
Переходное
сопротивление
контактов
обычно принимают
равным Zпер
=0, l
Ом. Сопротивление
проводов можно
определить
по формуле
где
– длина
провода от
трансформатора
тока до реле,
м; s
– сечение
провода, мм2;
– удельная
проводимость
(для меди
для алюминия
).В
рассматриваемом
примере Zпр=
0,06 Ом. В
соответствии
с табл. П. 13 для
схемы «неполная
звезда» и двухфазного
к.з. расчетное
сопротивление
нагрузки в
нашем случае
равно:
Zн.расч. =2*0,06+0,01+2*0,1 +0,1=0,43 Ом.
По графику
1 (рис. П. 14) находим
значение
соответствующее
нагрузке 0,43 Ом,
которое составляет
приблизительно
16. Таким образом,
,
что по графику
(рис. П. 12) даёт
значение погрешности
f=50%,
т.е. необходимая
чувствительность
обеспечивается.
Проводится проверка трансформатора тока (Т.Т.) на 10%-ю погрешность. Для этого используются кривые предельной кратности.
Расчетный ток выбирается на 10% превышающим ток срабатывания защиты т.е.:
Коэффициент предельной кратности определяется по формуле:
По графику кривой предельной кратности для трансформатора ТПЛ-10 (рис. П. 13) этому значению К10 соответствует нагрузка трансформатора ZH.ДОП=6 Ом, что существенно больше расчётного значения Zн.расч =0,43 Ом. Следовательно, до и после дешунтирования электромагнита отключения погрешность трансформатора тока не превышает 10%.
Проверка надежности работы контактов реле РТ-40 проводится в связи с тем, что при к.з. в начале защищаемой зоны резко повышается токовая погрешность и искажается форма кривой вторичного тока Т.Т. (становится несинусоидальной). Надежное замыкание контактов реле РТ-40 обеспечивается при токовой погрешности Т.Т. f<60%. Таким образом, надежное замыкание контактов обеспечено.
Расчет
напряжения
па выводах
вторичной
обмотки Т.Т.
при к.з. в начале
защищаемой
Полученное
значение существенно
ниже предельно
допустимого
значения
5.3 Расчет защиты АК1
Принципиальная схема защиты приведена на рисунке.
Выбрана двухфазная двухрелейная защита с реле тока типа РТ-40, реле времени типа РВ. Токи срабатывания защиты и реле определяются:
Кн
– коэффициент
надежности
(учитывает
разброс значений
токов срабатывания
реле), Кв
– коэффициент
возврата реле;
– коэффициент
самозапуска,
– максимальный
рабочий ток.
Значения Кн лежат в диапазоне 1,1ч1,2 для реле типа РТ-40;
Кв принимает значения 0,8ч0,85 для реле типа РТ-40.
Коэффициент
самозапуска
определяется
долей электродвигателей
в суммарной
нагрузке и их
типами. Для
промышленной
нагрузки
преимущественно
с двигателями
напряжением
0,4 кВ Ксзп
2,0 ч
3,0; для промышленной
нагрузки с
высокой долей
(более 50%) двигателей
3–10 кВ Ксзп
3,5 ч
5,0.
Максимальный рабочий ток линии определяем как сумму номинальных токов всех трансформаторов, питающихся от защищаемой линии:
Таким образом ток срабатывания защиты определяется как:
Ток срабатывания реле:
Ксх – коэффициент схемы при симметричном режиме; Кт – коэффициент трансформации трансформатора тока.
Коэффициент схемы показывает, во сколько раз ток в реле защиты больше, чем вторичный ток трансформатора тока. Для схем соединения трансформаторов тока в «звезду» Ксх = 1
Коэффициент чувствительности определяется по выражению:
-минимальное
значение тока
при двухфазном
к.з. в конце
защищаемого
участка
=4,13кА;
Проводится проверка чувствительности защиты с учетом действительной токовой погрешности трансформаторов тока после дешунтирования электромагнитов отключения YAT-1 и YAT-2. Коэффициент чувствительности определяется по выражению:
f
– токовая погрешность
трансформаторов
тока при токе
к.з., обеспечивающем
надежное срабатывание
защиты;
-
ток срабатывания
защиты;
Кв – коэффициент возврата (для РТ-40 Кв=0,8). Для определения значения погрешности f воспользуемся графиком зависимости f=φ(A), приведённым на рис. П. 12. Обобщённый коэффициент А вычисляется по формуле
где
– это отношение
максимального
первичного
тока при к.з. в
начале защищаемой
зоны к первичному
номинальному
току трансaформатора
тока.
,
где
:
;
По графику
(рис. П. 15) находим
значение
,
соответствующее
нагрузке 2,5 Ом.,
А составляет
приблизительно
6. Таким образом
значение погрешности
около
.
4. Проводится проверка Т.Т. на 10%-ную погрешность. Для этого используются кривые предельной кратности.
Расчетный
ток выбирается
на 10% превышающим
ток срабатывания
защиты, т.е.
.
Коэффициент
предельной
кратности
определяется
по формуле:
.
По графику
кривой предельной
кратности для
Т.Т. ТЛМ-10 [1, рис.
П. 14] этому значению
К10.
соответствует
нагрузка
трансформатора:
Ом.,
что больше
расчетного
значения
=2,76Ом.
Следовательно
погрешность
Т.Т. не превышает
10%.
5. Проверка
надежности
работы контактов
реле РТ-40 проводится
в связи с тем,
что при к.з. в
начале защищаемой
зоны резко
повышается
токовая погрешность
и искажается
форма кривой
вторичного
тока Т.Т. (становится
несинусоидальной).
Надежное замыкание
контактов реле
РТ-40 обеспечивается
при токовой
погрешности
Т.Т.:
.
Таким образом,
надежное замыкание
контактов
обеспечено.
6. Проверяется надежность работы контактов реле РВ
-ток
через W2-вторичная
обмотка ТТ при
КЗ в точке К1
7. Проверка отсутствия перенапряжений на зажимах вторичной обмотки ТТ.
Напряжение на выводах вторичной обмотки при к.з. вначале защищаемого участка определяется по формуле:
Полученное
значение существенно
ниже предельно
допустимого
значения
Заключение
В курсовом проекте, на примере участка системы электроснабжения U=110/35/10 кв были проведены расчеты защит отдельных элементов схемы – воздушной и кабельной линий, а также асинхронного двигателя. Но для этого, предварительно, по заданной нагрузке было проведено:
расчет сечений линий W1, W2, W3, W4;
расчет токов КЗ в нескольких местах схемы;
задались типами реле и источниками оперативного тока;
Сам расчет и виды защит отвечают требованиям ПУЭ, что делает нашу систему электроснабжения надежной, исключающей непредвиденные перерывы в подаче энергии потребителям.
Список литературы
1. Шахнин В.А. Релейная защита и автоматизация систем электроснабжения. Пособие к курсовому проектированию. Владимир, ВлГУ, 2003, 80 с.
2. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть станций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования. М., Энергоатомиздат, 1989, 608 с.
3. Баумштейн И.А., Бажанов С.А. Справочник по электрическим установкам высокого напряжения. М., Энергоатомиздат, 1989, 768 с.