- •1.2 Характеристика потребителей электроэнергии
- •1.3 Разработка структурных схем
- •1.4 Разработка главной схемы электрических
- •1.5 Контрольно-измерительные приборы на подстанции
- •1.6 Собственные нужды электрических подстанций
- •2 Расчетная часть
- •2.1 Выбор типа и расчет мощности трансформаторов
- •2.2 Расчёт токов короткого замыкания для выбора аппаратов и токоведущих частей
- •2.3 Расчетные условия и выбор аппаратов на первичном напряжении аппаратов
- •2.4 Расчетные условия и выбор аппаратов на вторичном напряжении
- •2.5 Расчетные условия и выбор токоведущих частей электрических соединений подстанции
- •2.6 Выбор типов релейной защиты
- •2.7 Выбор измерительных трансформаторов
- •Производим проверку по формуле (59):
- •2.8 Выбор конструкций и описание распределительных устройств
- •2.9 Расчёт заземляющего устройства
2.6 Выбор типов релейной защиты
Выбор типов релейной защиты осуществляется в соответствие с ПУЭ.
Должны быть предусмотрены устройства релейной защиты от следующих видов повреждений и ненормальных режимов:
Для трансформаторов собственных нужд:
От многофазных замыканий в обмотках и на выводах - продольная дифференциальная токовая защита трансформатора без выдержки времени.
От токов в обмотках, обусловленных внешними КЗ – максимальная токовая защита с комбинированным пуском напряжения или без него.
От токов в обмотках, обусловленных перегрузкой – максимальная токовая защита от токов, обусловленных перегрузкой, с действием на сигнал.
От замыканий внутри бака и понижения уровня масла – газовая защита с действием на сигнал при слабом газообразовании и понижении уровня масла и на отключение при интенсивном газообразовании и дальнейшем понижении уровня масла.
Для трансформаторов:
Многофазных замыканий в обмотках и на выводах – продольная дифференциальная токовая защита без выдержки времени.
Однофазных замыканий на землю в обмотке и на выводах, присоединенных к сети с глухозаземленной нейтралью.
Витковых замыканий в обмотках – газовая защита с действием на сигнал при слабом газообразовании и понижении уровня масла и на отключение при интенсивном газообразовании и дальнейшем понижении уровня масла.
Токов в обмотках, обусловленных внешними КЗ – максимальная токовая защита с комбинированным пуском напряжения или без него.
Токов в обмотках, обусловленных перегрузкой – максимальная токовая защита от токов, обусловленных перегрузкой, с действием на сигнал.
Для сборных шин 6 кВ:
Для секционированных шин 6-10 кВ подстанций предусмотрено двухступенчатая неполная дифференциальная защита, первая ступень которой выполнена в виде токовой отсечки по току и напряжению, а вторая – в виде максимальной токовой защиты. Защита должна действовать на отключение питающих элементов и трансформатора собственных нужд.
2.7 Выбор измерительных трансформаторов
Трансформаторы тока выбирают по следующим данным:
1. По напряжению, формула (12);
2. По длительному току, формула (13);
3. По классу точности: 0,02; 0,5; 1;
4. По электродинамической стойкости, формула (20);
5. По термической стойкости, формулы(21-24);
6. По вторичной нагрузке:
(53)
где rк – сопротивление переходных процессов равное:
0,05Ом – если подключено ко второй обмотке 2-3 прибора
0,1Ом – более 3 приборов
rпр – сопротивление приборов, принимаем по справочным материалам, или по формуле:
(54)
rпров – сопротивление проводов. Для того чтобы выбрать сопротивление проводов требуется рассчитать сечение провода:
(55)
Рассчитываем сечение по формуле:
F = (56)
где Lрасч–расчётная длинна, принимаемая в зависимости от действительной длинны и от схемы соединения измерительных трансформаторов тока.
При соединении в неполную звезду:
Lрасч = L (57)
При соединении в полную звезду:
Lрасч = L (58)
Действительное сопротивление провода рассчитываем по формуле:
rпров = , (59)
Выбираем трансформатор тока на первичном напряжении подстанции.
Принимаем к установке встроенный трансформатор тока ТВ-110, [4].Данные сводим в таблицу № 17
Таблица №17Номинальные данные трансформатора тока
Тип |
Uн1, кВ |
Iн1, А |
It, кА |
tt, с |
ТВ-110 |
110 |
150 |
20 |
3 |
Проверяем термическую стойкость по формуле (21)
кА2с
кА2с
18>1,605
Выбираем трансформаторы тока на вторичном напряжении подстанции. Шкафы КРУ серии К-Ин-97 комплектуются измерительными трансформаторами тока типа ТЛК-6, [4].
Выбираем трансформатор тока для вводного шкафа. Согласно требуемым значениям принимаем трансформатор тока ТЛК-6. Технические характеристики сводим в таблицу № 18
Таблица №18. Номинальные данные трансформатора тока.
Тип |
Uн1, кВ |
Iн1, А |
It |
iд, кА |
tt, с |
ТЛК-6 |
6 |
1500 |
31,5 |
81 |
3 |
Для проверки трансформатора тока по вторичной нагрузке, пользуемся каталожными данными приборов, представленных в таблице №3. Определяем нагрузку по фазам для наиболее загруженного трансформатора тока. Данные сводим в таблицу №19.
Таблица №19Вторичная нагрузка трансформатора тока в вводном шкафу
Прибор |
Фаза |
||
Л1 |
Л2 |
Л3 |
|
Амперметр ЕA-3020 |
4 |
4 |
4 |
Счетчики активной энергии Меркурий 230 АRT. |
2 |
|
2 |
Ваттметр ЦП8506/120 |
|
0,5 |
0,5 |
Регистрирующий амперметр Н 344 |
10 |
10 |
10 |
Итого |
16 |
14,5 |
16,5 |
Проверяем по вторичной нагрузке:
Определяем номинальную мощность всех приборов
Sном =16,5ВА
Определяем общее сопротивление приборов по формуле (58):
Ом
rк =0,01 т.к. количество приборов больше 3 шт.
r2н =0,8Ом
Определяем сопротивление проводов по формуле (59):
Ом
Выбираем сечение F
Lрасч=4м для линии 6 кВ
Lрасч = L= 7м
ρ для алюминия равно 0,0283
Определяем сечение провода по формуле (56):
F = мм2
По справочным материалам выбираем ближайшее, стандартное сечение
Fст =6мм2