12 Выбор и расчет релейной защиты

Релейную защиту выбираем двух двигателей. Каждый имеет напряжение U_ном. = 6 кВ. Мощность Р_уст.= 800 кВт. Коэффициент мощности cos = 0,905. Коэффициент полезного действия = 0,952.

Этот двигатель по надежности электроснабжения относятся к потребителям II категории.

S_ном =√ P_ном² + Q_ном (31)

Q²_ном = P_ном * tg (32)

Q²_ном = 800 * 0,48 = 384

S_ном =√ 800² + 384² = 887,47

Определяем номинальный ток двигателей по формуле[3]

I_ном. = P_ном. / * U_н * cosφ * η (45)

г де P_ном. - номинальная мощность двигателя;

U_н – номинальное напряжение двигателя;

η - КПД двигателя.

I_ном. = 800 / * 6 * 0,905 * 0,952 = 89,35 А

1. Для расчета МТЗ (максимальной токовой защиты) находим ток срабатывания защиты по формуле [3]

I _ср.защ. = (к_над. * к_сз.­/ к_воз) * I_ном (46)

где к_над – коэффициент надежности;

к_сз - коэффициент самозапуска;

к_воз – коэффициент возврата;

I _ср.защ. = (1,1 * 4 / 0,85) * 89,35 = 462,5А

2. Определяем ток срабатывания реле по формуле [3]

I _ср.р.= Р_н * к_сх. / к_т (47)

где Р_н номинальная мощность двигателя

к_сх – коэффициент схемы принимаем равный т.к. трансформатор тока соединен по схеме на разность токов;

к_т - принимаем равный 30.

I _ср.р.= 462,5 * / 30 = 27

3. Определяем коэффициент чувствительности МТЗ (отсечки).

к_ч = I_к / I _ср.защ. (48)

где I_к – ток

I_ср.защ – ток срабатывания релейной защиты.

к_ч = 1500 / 462,5 = 3,24

Так как коэффициент чувствительности больше 2 то защита выполняет свои функции и срабатывает от тока от 500 до 1500 А.

5.Ток срабатывания реле при защите от перегрузок определяем по формуле [3]

I _ср.защ.= к_над. * к_сз. * I_ном / к_воз * к_т (49)

I _ср.защ = 1,1 * * 89,35 / 0,85 * 30 = 6,6 А

Для защиты от перегрузки выбираем два реле типа РТ- 40, которое при помощи соответствующего реле времени отстраиваем от пускового тока.

13 Расчет заземляющих устройств

Заземляющие устройство выполняется в виде контура, из полосы сечением 40*4 мм, зарытый на глубину 0,7 м вокруг ТП, из стержней длиной 5 м и диаметром 12 мм, расположенных по прямоугольному контуру на расстоянии 5 м друг от друга. Периметр цеховой ТП 18/20 метров. Предварительное число вертикальных стержней 12. Грунт в основном состоит из суглинка.

Согласно ПУЭ сопротивление заземляющего устройства на стороне 0,4 кВ не должно превышать 4 Ом, т.к. ЗУ будет общим для напряжений 6 кВ и 0,4 кВ, то расчёт ведём из условия:

18 * 20 м

ТП

Рисунок №7 Схема контура заземления ТП

R_з  4 Ом.

1. Определяем расчетное сопротивление грунта:

_{ρрас = ксез *  [Ом*м] (50)}

_{ρрас = 1,4 * 100 = 140 Ом*м}

_{Ксез- коэффициент сезонности1}

_{ - удельное сопротивление грунта1}

2. Определяем сопротивление одного стержня:

_{rв = 0,27 рас [Ом] (51)}

_{rв = 0,27*140=37,8 Ом}

3. Определяем необходимое число вертикальных стержней:

_{nв = rв / Rз * ηв [ст.] (52)}

_{nв = 37,8 / 4 * 0,55  17ст.}

_{ηв - коэффициент использования вертикальных заземлителей4}

4. Определяем сопротивление заземляющей полосы:

_. (53)

5. Определяем сопротивление заземляющей полосы в контуре из 17 стержней:

_{Rг = rг / ηг [Ом] (54)}

_{Где ηг – коэффициент использования горизонтальных стержней равен 0,25[1]}

_{Rг = 2,6 / 0,25 = 10, 4 Ом}

6. Определяем сопротивление вертикальных заземлителей с учетом сопротивления горизонтальной полосы:

_{Rв = Rг * Rз / Rг – Rз­ [Ом] (55)}

_{Rв = 10,4*4 / (10,4 - 4) = 6,5 Ом}

7. Уточняем число вертикальных стержней:

_nв^/ _{= rв / Rв * ηв [ ст] (56)}

_nв^/_{= 37,8 / 6,5 * 0,55 =10,611 ст}

Принимаем количество вертикальных стержней для симметричного расположения в контуре равное 12. В этом случае будет выполняться условие R_з  4 Ом, при этом заземляющее устройство будет выполнять защитные функции.

14 Конструкционное выполнение цеховой ТП

Цеховую понизительную подстанцию располагают с учетом подвода питания, а также расположение ТП дает возможность для постройки автодорог. Также расположение ТП в данном месте обеспечивают минимальные расход кабелей.

Размеры ТП выбираем размерами 18*20, высота 19 м. Здание ТП выполнено из шлакоблоков. ТП имеет в своем составе мастерские, маслохозяйство, пункт управления и трансформатор собственных нужд.