Выбор типов релейных защит и автоматики
Выбор типов релейной защиты, установленной на подстанции, осуществляется в объеме выбора защит силового трансформатора и защит на стороне 6 кВ.
На силовом трансформаторе ставятся следующие виды релейных защит:
1. Продольная дифференциальная защита от коротких замыканий трансформатора и на его выводах (tрз= 0,1 с). [Д]
2. Газовая защита от внутренних повреждений в трансформаторе и от понижения уровня масла в трансформаторе( tрз= 0,1 с). [Г]
3. Максимально-токовая защита от сверхтоков короткого замыкания, установленная на стороне ВН трансформатора (tрз=2,2+0,5=2,7 с). [Т½В]
4. Максимально-токовая защита от сверхтоков перегрузки с действием на сигнал, установленная на стороне ВН трансформатора. [Т½В]
5. Максимальная токовая защита от сверхтоков короткого замыкания на низших обмотках расщепленного трансформатора (tрз=1,2+2*0,5=2,2 c).
На секционном выключателе устанавливается комплект МТЗ (tрз=1,2+0,5=1,7 с). [Т½В]
На кабелях, отходящих к потребителю, устанавливаются следующие виды релейной защиты:
1. Максимально-токовая защита от сверхтоков короткого замыкания (tрз= 1,2 с). [Т½В]
2. Токовая отсечка, если кабель не проходит по термической стойкости по времени действия МТЗ ( tрз= 0,1 с). [Т]
3. Токовая защита, сигнализирующая замыкание на землю в кабеле [Т0]
На шинах 6 кВ должен быть предусмотрен контроль изоляции с использованием трансформатора НТМИ. Контроль изоляции выполняется в виде комплекта реле напряжения, включаемого на обмотку разомкнутого треугольника, и реле времени с действием на сигнал. Кроме того, предусматривается возможность определения поврежденной фазы с помощью вольтметра, подключаемого на фазные напряжения.
На стороне высшего напряжения устанавливаются быстродействующие защиты
( tрз= 0,1с).
На проектируемой подстанции предусмотрены следующие виды автоматики:
1. Автоматическое включение резерва [АВР] на секционном выключателе 6 кВ и на автомате 0.4 кВ трансформатора собственных нужд.
2. Автоматическое повторное включение линий ВН [АПВ].
3. Автоматическое включение охлаждающих устройств трансформатора.
Измерительные приборы и места их установки (табл. 5.1 [1]) .
Таблица 5.1.
| № | Место установки приборов. | Перечень приборов. | Примечание. |
| Трансформатор двухобмоточный. | Амперметр, ваттметр, варметр, счетчики активной и реактивной энергии. | Так как трансформатор имеет две обмотки НН, то в каждой цепи устанавливаем отдельные измерительные приборы. | |
| Секционный выключатель 6 кВ. | Амперметр в одной фазе. | ||
| Секция шин 6 кВ. | Вольтметр. | Вольтметр имеет переключатель для измерения линейных и фазных напряжений. | |
| Кабельная линия 6 кВ. | Амперметр, счетчики активной и реактивной энергии. | Счетчики активной и реактивной энергии расчетные. | |
| Трансформатор собственных нужд. | Амперметр, счетчики активной энергии. | Приборы устанавливаются со стороны низшего напряжения ТСН. Счетчик расчетный. | |
| Система шин ВН. | Вольтметр. Вольтметр регистрирующий, ФИП. | Вольтметр имеет переключатель для измерения междуфазных напряжений. | |
| Линия 110 кВ межсистемная. | Амперметр в одной фазе. Ваттметр с двусторонней шкалой. Варметр с двусторонней шкалой. Два счетчика активной энергии стопорами, ФИП. | Счетчики расчетные. | |
| Секционный (шиносоединительный) выключатель ВН. | Амперметр в одной фазе. |
Выбор аппаратов и токоведущих частей
Выбор выключателей
Для выбора аппаратов и токоведущих частей необходимо рассчитать ток продолжительного режима
, таблица 6.1.
Ток продолжительного режима ( ),для выбора аппаратов и токоведущих частей.
Таблица 6.1.
| Обозначение. | Выключатель или токоведущая часть. | Вариант задания. |
 | ||
| Q1 и I | Выключатель и ошиновка трансформатора на стороне низшего напряжения. |  кА. |
| Q2 | Секционный выключатель шин 6-10 кВ. |  . |
| Q3 | Выключатель на линиях потребителей 6-10 кВ. |  |
| Q4 | Выключатель на стороне высшего напряжения. |  А. |
| II | Сборные шины низшего напряжения. |  . |
| III | Сборные шины высшего напряжения. | А. |
Выбор выключателей на ВН
Тип выключателя ВГБУ-110 II – 40/2000У1 (баковый) (табл. П4.1 [5]).
Таблица 6.2.
| Расчетные данные. | Каталожные данные. | Условие выбора. |
| Uсети = 110 кВ; Iпрод.расч. = 230,1 А. | Uном = 110 кВ; Iном = 2000 А. | По условию длительного режима. |
 кА. | iдин= 102 кА. | По динамической стойкости. |
 =24,453. |  = 77,379 | По коммутационной способности, амплитуде полного тока отключения. |
Вк=30,979  . |  =4800 | По термической стойкости. |
кА;  кА. |  кА;  кА. | По току включения. |
| Тип привода. | Гидравлический. |
Для таблицы 6.2:
,
Где 
с, 
с. (табл. 3.2 [1])
τ = t защ.мин + t о.c.= 0,01 + 0,035 = 0,045 с ;
кА;
кА.
Где tотк – полное время отключения тока короткого замыкания;
tр.з. – время действия цепи основной релейной защиты цепи, где установлен выключатель;
tо.в. – полное время отключения выключателя с приводом;
tо.с. – собственное время отключения выключателя с приводом;
Iо.ном. – номинальный ток отключения выключателя;
tтер., Iтер. – время и ток термической стойкости, гарантированные заводом изготовителем;
iв.ном., Iв.ном. – амплитудное и действующее значение номинального тока включения;
Выбор выключателей на низшем напряжении приведен в таблицах 6.3., 6.4. и 6.5.
Выбор вводного выключателя
Тип выключателя ВВЭ-10-31,5У3 (табл. П4.1 [5]).
Таблица 6.3.
| Расчетные данные. | Каталожные данные. | Условия выбора. |
| Uсети = 6 кВ; Iпрод.расч. = 2109 А. | Uном = 10 кВ; Iном = 3150 А. | По условиям длительного режима. |
 = = 39,996 кА. | = 67,419 кА. | По коммутационной способности. |
 кА. | iдин = 80 кА. | По динамической стойкости. |
| Вк=722,069 . |  =2977 . | По термической стойкости. |
 ;  . |  ;  . | По току включения. |
| Тип привода. | Электромагнитный. |
Для таблицы 6.3:
,
здесь используется tоткл выключателя на ВН.
Где 
с, 
с. (табл. 3.2 [1])
τ = t защ.мин.+ t о.c.= 0,01 + 0,02 = 0,03 с ;
кА;
кА.