9.1. Релейная защита силового трансформатора.

На цеховых подстанциях устанавливают обычно силовые трансформаторы мощностью до 1000кВА. На них устанавливают максимальную токовую защиту. Защиту от однофазных замыканий на землю на стороне низшего напряжения. Газовую защиту для масляных трансформаторов мощностью от 400 кВА и выше. Указанные защиты устанавливают в зависимости от типа аппаратов, на стороне высокого напряжения: высоковольтный выключатель, выключатель нагрузки или предохранители. Применение выключателя нагрузки с предохранителем значительно удешевляет установку и упрощает защиту.

Защиту предохранителями и включателями нагрузки выполняют для трансформаторов мощностью до 1000 кВА и напряжение до 10 кВ с предохранителями ПК на 100А и мощностью не более 250 кВА напряжением 35кВ с предохранителями ПК-35Н на 40А;отключаемая мощность к. з. не должна превышать 200 МВА.

Высоковольтные предохранители типа ПК при установки на них соответствующих плавких вставок обеспечивают защиту трансформатора от внутренних повреждений и междуфазных к. з. на выводах.

Защиту от однофазных замыканий на землю осуществляют автоматическим выключателем с максимальным расцепителем, установленным на стороне низшего напряжения, или трансформатором тока ТТ на нулевом проводе при прямом присоединении трансформатора с глухозаземленной нейтралью к шинопроводу. Газовая защита с действием на сигнал и на отключение.

Рис. 9.1.1

9.2. Релейная защита высоковольтного двигателя.

Р_ном = 630кВт

U_ном = 10 кВ

сosφ = 0,75

η = 0,93

k_пуск = 5

I_кз = 22 кА

Принимаем МТЗ от перегрузки и токовую отсечку для защиты от КЗ.

Номинальный ток двигателя:

I_ном = Р_ном / ( ·U_ном · cosφ ·η) = 630 / (1,73·10·0,93·0,75) = 52,2 А

Ток срабатывания отсечки с отстройкой от пусковых токов при установке ТТ, включается на разность токов:

I_ср.р0 = k_над·k_сх·k_пуск· I_ном /k_тт = 1,8·1,73·5·52,2/ 20 = 40,6А

k_тт = 100 / 5 = 20

Коэффициент чувствительности отсечки:

K_ч.отс = I_к / (k_тт· I_ср.р0) = 22000 / (20·40,6) = 26 > 2

Ток срабатывания защиты от перегрузки при k_над = 1,2; k_в = 0,8:

I_ср.рп = k_над·k_сх· I_ном / (k_в· k_тт) = 1,2·1,73·52,2 / (0,8·20) = 6,77 А

Принимаем для токовой отсечки и для защиты от перегрузки реле типа РТ-80 с уставками I_отс =52,2 А; I_пер = 6,77 А

Рис. 9.2.1

10Расчет контура заземления проектируемой подстанции.

Сопротивление растеканию тока естественных заземлителей можно определить расчетным путем приближенно, поэтому на практике оно уточняется соответствующими измерениями.

К естественным в первую очередь относятся стальные водопроводные трубы без антикоррозийного покрытия со сварными стыками и свинцовой оболочки кабелей. Если сопротивление растеканию естественных заземлителей превышает требуемое по нормам, то дополнительно устанавливается искусственный заземлитель.

Требуется рассчитать заземление городской трансформаторной подстанции 10/0,4/0,23 кВ с глухозаземленной нейтралью на стороне низшего напряжения. Заземление является общим для устройств высшего и низшего напряжения. По данным энергосистемы ток замыкания на землю (емкостной) в данной точке сети составляет 91 А. К подстанции подведены 3 кабеля высокого напряжения АСБ-10 кВ1 (3х185) протяженностью 800 м, проложенных в 1 траншее. Подстанция расположена во II климатической зоне. Грунт - суглинок.

10.1.Поскольку заземление является общим для устройств высшего и низшего напряжения, то сопротивление растеканию должно быть для установок низкого напряжения:

R₃ = 4 Ом.

Для установок высшего напряжения:

R₃=125/I_з =125/91= 1,4

Таким образом расчетной величиной является:

R_з=1,4 (Ом)

10.1.2.По справочнику определяем сопротивление растеканию одиночного кабеля:

R^’_о.к = 0,7 ( Oм)

с учетом коэффициента сезонности для II климатической зоны:

R_о.к.= К_п∙ R^’_о.к = 4∙0,7 = 2,8(Ом)

10.1.3.Общее сопротивление растеканию:

R_ест.з = R_к =R_о/ √2= 2,8/1,41= 1,9 Ом

10.1.4.Расчетное сопротивление растеканию искусственного заземлителя должно быть не более:

R_иск.з.= ( R_ест.з∙ R_з)/( R_ест.з-R_з) = (1,9∙1,41)/(1,9-1,41) = 5.32(Ом)

10.1.5.Учитывая, что к заземляющему устройству присоединяются объекты высокого напряжения, выполняем его в виде замкнутого контура. Принимаем ориентировочно 11 стержней из угловой стали размером 50х50х5 мм , длиной 2,5м, расположенных на расстояний друг от друга 4, 5м и соединенных стальной полосой размером 40х4 мм.

10.1.6.Определяем сопротивление растеканию одного стержня по выражению:

R_о.у = 0,00318 р∙К_с .

Принимаем по табл. р=1х10⁴Ом∙см; К_с=1,7:

R_о.у=0,00318∙1∙10⁴∙1,7 = 54,1(Ом)

10.1.7.Принимаем длину стальной полосы 69 м и определяем сопротивление растеканию по выражению:

R`_п.п=(0,366/l∙p∙ k_n)∙lg∙(2L²/bt) = (0,366∙3∙10⁴∙4/4900)∙ lg∙(2∙4.9²∙10⁶/4∙70) = 46.8(Ом)

С учетом экранирования между полосой и стержнями 𝜂_n = 0,32

По выражению:

R_п.п =R`_п.п/𝜂_п = 46.8/0,32 = 146.25(Ом)

10.1.8.Необходимое сопротивление растеканию стержней составляет:

R_с=( R_иск.з∙ R_п.п)/( R_п.п-R_иск.з)=(5.32∙146.25)/(146,25-5.32) = 5.5(Ом)

10.1.9.Наконец, из выражения определяем количество стержней (𝜂_с=0,64):

n = R_о.у/(R_c∙ 𝜂_с) = 54,1/(5.5∙0,64) = 15 стержней.

10.2. Мероприятия по технике безопасности и противопожарной технике.

В процессе эксплуатации электроустановок проводятся планово- предупредительные ремонты, профилактические испытания изоляции электроустановок, наладка электроприводов ,релейной защита и др.

При выполнении работ в действующих электроустановках не исключена опасность поражения электрическим током ,а так же сопутствующих ему других травм(ушибы, ранения, ожоги и т.п.). Поэтому в зависимости от содержания работ требуются различные меры безопасности.

В следствии значительной опасности поражения электрическим током на работах без снятия поражения в электроустановках выше 1 кВ должны участвовать одновременно не менее двух работников из числа оперативно- ремонтного персонала, причем старший с квалификационной группой по ТБ не ниже IV , остальные- не ниже III. На работе обязательно применение средств защиты для изоляции человека от токоведущих частей, находящихся под напряжением, к которым возможно случайное прикосновение. Работать надо в диэлектрических галошах или на изолирующей подставке или коврике, инструмент применять с изолирующими рукоятками. Запрещается работать в согнутом положении, если при выпрямлении расстояние до токоведущих не отключенных частей будет меньше 0,6м. Недопустимо, чтобы не огражденные токоведущие части находились сзади работающего или с обеих сторон.

Если в процессе работы будет обнаружено замыкание в электрической сети на землю, то приближаться к месту замыкания ближе 4 м опасно, поскольку возможно поражение шаговым напряжением. В этом случае при необходимости приближения к месту замыкания, например, для операций с коммутационной аппаратурой или оказания помощи пострадавшему, необходимо пользоваться средствами защиты. Персоналу надо помнить, что после внезапного исчезновения напряжения оно может быть подано вновь на электроустановку без предупреждения, поэтому не следует приближаться к токоведущим частям до тех пор, пока электроустановка не будет отключена и приняты меры против случайной подачи напряжения.

Литература

1. Липкин Б.Ю. "Электроснабжение промышленных предприятий и установок", «Высшая школа» 1990 год, 364 страницы.

2. Неклепаев Б.Н. Крючков И.П. "Электрическая часть электростанций и подстанций", «Энергоатомиздат» 1989 год, 605 страниц.

3. Цигельман "Электросистемы электросети, электрическое освещение", «Энергоатомиздат» 1989 год, 456 страниц.

4. Федоров А.А. "Основы электроснабжения промышленных предприятий", «Энергия» 1972 год, 415 страниц.

5. Федоров А.А. «Электротехнический справочник» 1971 года, 882 страниц.

6. Федоров А.А. «Справочник по электроснабжению» 1986 года, 568 страниц.

7. Н.А. Чекалин, Г.Н. Полухина, С.А. Чекалина «Охрана труда в электро хозяйствах промышленных предприятий» 1990 года, 256 страниц.

					КП 0911.000.7 ПЗ	Лист
Изм	Лист	№ докум	Подп	Дата