Релейная защита в системах электроснабжения 4 страница

В первом случае необходимо произвести выбор предохранителя, плавких вставок к ним и проверить их по отключающей способности и по кратности тока короткого замыкания (отношение минимального тока КЗ к номинальному току плавкой вставки). Кратность тока должна быть не менее трех при однофазном КЗ в наиболее удаленной точке защищаемого участка

Номинальный ток двигателя рассчитывается по формуле

.

По номинальному току двигателя определяется марка и сечение питающего кабеля по условию

,

Сечение нулевого провода выбирается на две ступени ниже по шкале стандартных сечений кабелей.

Номинальный ток плавкой вставки выбирается по наибольшему из двух токов:

;

,

где k_отс = 1,2 – коэффициент отстройки; k_пер = 2,5 – коэффициент перегрузки двигателя.

Определяется ток однофазного короткого замыкания на выводах электродвигателя.

Активное сопротивление прямой последовательности фазных проводов от трансформатора Т3(Т4) до двигателя

R_1.фп = r_удL_каб.

Сопротивление прямой последовательности нулевого провода

R_1.нп = r_удL_каб.

Активное сопротивление нулевой последовательности проводов

R_0п = R_1.фп +3 R_1.нп.

Индуктивное сопротивление прямой последовательности

Х_1.п = х_удL_каб.

Индуктивное сопротивление нулевой последовательности

Х_0.п = 4Х_1.п.

Активное сопротивление прямой последовательности трансформатора Т3(Т4)

Активное сопротивление нулевой последовательности трансформатора

R_0т = 7R_1т.

Индуктивное сопротивление прямой последовательности трансформатора

.

Индуктивное сопротивление нулевой последовательности трансформатора

Х_0т=7Х_1т.

Результирующее активное сопротивление контура при однофазном КЗ на выводах электродвигателя

R_Σ = 2(R_1ф + R_1т)+R_0п+R_0т.

Результирующее индуктивное сопротивление контура

Х_Σ=2(Х_1п+Х_1т)+Х_0п+Х_0т.

Полное сопротивление контура при однофазном КЗ на выводах электродвигателя

.

Ток однофазного КЗ

Проверяется предохранитель и плавкая вставка по кратности минимального тока короткого замыкания

Защитой от КЗ является также токовая отсечка. Она может быть выполнена с помощью токовых реле разных типов: РТ-40, РСТ, РТ-80, РТМ. Ток срабатывания токовой отсечки выбирается по условию

,

где К_отс = 1,4 для реле РТ-40 и РСТ, К_отс = 1,8 для реле РТ-80 для реле РТМ К_отс = 2,0 и При использовании автоматических выключателей К_отс = 2, 0 – для электромагнитного расцепителя и 1,5 – для полупроводникового расцепителя.

Защита от перегрузки. Если электродвигатель подключается в сеть через автоматический выключатель с тепловым или комбинированным расцепителем, то тепловой расцепитель используют для выполнения защиты от перегрузки. Защита обеспечивается, если номинальный ток расцепителя равен номинальному току электродвигателя

I_РЦном = I_Д.ном.

Выдержка времени тепловых расцепителей в условиях эксплуатации не регулируется и составляет 8-10 с в зависимости от значений I_РЦном. Такая выдержка времени позволяет отстроить защиту от нормальных пусков и самозапусков электродвигателя

13 Проверка трансформатора тока и выбор контрольного кабеля

Необходимо выбрать контрольный кабель во вторичных цепях трансформатора тока, установленного около заданного выключателя Q. Выбранный трансформатор тока имеет номинальный ток на первичной стороне: I_1ном; на вторичной стороне - I_2ном = 5 А.

Коэффициент трансформации трансформатора тока:

.

Во вторичные цепи трансформатора тока включаются реле токовой отсечки и МТЗ. Расчетная кратность тока

Допустимое сопротивление нагрузки определяется по кривым для данного трансформатора тока или по справочным таблицам для данного ТТ. Номинальная нагрузка трансформатора тока в классе точности 10Р составляет Z_ДОП.

Расчетное сопротивление нагрузки в схеме неполной звезды с двумя реле определяется выражением

,

где r_ПР – сопротивление проводов, Ом;

z_р= 0,2 Ом – сопротивление реле;

r_КОНТ =0,05 Ом – сопротивление контактов.

Найдем r_ПР при условии z_РАСЧ=z_ДОП:

По заданию вторичные цепи выполнены кабелем длиной l, тогда сечение кабеля

где ρ - удельное сопротивление материала кабеля.

Принимается стандартное сечение и выбирается марка контрольного кабеля.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Таблица П1 – Система и сеть А-Б-В

Вари-ант

Мощность КЗ систем, МВА

UЛ, кВ

Длина, км

Передаваемая мощность, МВА

Мощность, забираемая ГПП, МВА

Кол-во отходя-щих транзит-ных линий

Мощ-ность Т1, Т2, МВА

Кол-во и мощ-ность Т3, Т4 , МВА

Система 1

Система 2

режимы

режимы

Л1,2

Л3,4

А-В

Б-В

макс

мин

макс

мин

5,6

2x4,0

5x1,0

2x4,0

5x1,0

8,5

2x6,3

3x1,6

2x10

5x2,5

2x6,3

5x1,6

2x16

6x2,5

2x16

7x2,5

6,3

2x4

5x0,63

2x40

6x2,5

2x16

5x1,6

2x40

7x2,5

2x63

8x2,5

2x63

7x2,5

2x16

8x1,0

2x16

5x1,6

2x63

10x2,5

2x25

8x1,6

2x25

12x2,5

2x25

6x1,6

2x10

5x1,0

Таблица П2 – Выдержки времени защит и параметры отходящих линий от шин подстанции Г и РП1

Ва-ри-ант	Выдержки времени защит на Q, с	Л5	Л6	Л7,Л8
								Длина, км	Кол-во КЛ	Мате-риал	Сечение, мм2	КСЗ	Длина, км	Кол-во КЛ	Мате-риал	Сечение, мм2	КСЗ	Длина, м	Кол-во КЛ	Мате-риал	Сечение, мм2	КСЗ
	2,0	1,5	2,0	1,5	2,0	2,2	1,2	1,3	1,6		A		3,3	2,6		A		2,0			М		3,3
	2,0	2,5	2,5	2,0	1,5	1,0	1,2	1,3	1,3		A		3,4	2,5		A		2,1			А		3,4
	2,5	2,5	2,5	1,5	1,1	1,0	1,3	1,2	1,8		A		3,5	2,4		A		2,2			М		3,5
	2,5	1,5	2,0	2,5	1,5	1,5	2,5	1,6	1,5		A		3,55	2,3		A		2,0			А		3,55
	2,0	2,5	1,5	2,5	1,5	1,0	1,2	1,0	1,2		A		3,6	2,2		A		2,1			А		3,6
	1,5	2,0	1,5	1,5	1,0	1,5	1,1	1,2	1,1		M		4,0	2,1		A		2,2			М		4,0
	2,0	1,5	2,0	2,0	1,1	1,0	1,3	1,2	1,4		M		4,1	2,0		A		2,0			М		4,1
	1,5	2,5	2,5	2,5	1,5	1,3	1,2	1,3	1,7		A		3,5	1,9		A		1,7			А		3,5
	2,5	2,0	1,5	2,5	1,3	1,5	1,3	1,2	2,0		M		3,9	1,7		M		1,65			М		3,9
	1,5	2,0	2,5	2,5	1,5	1,5	1,0	1,1	1,3		M		3,8	1,8		A		2,0			А		3,8
	2,0	1,5	2,0	1,5	1,0	1,5	1,3	1,3	1,8		M		4,1	1,3		M		1,4			М		4,1
	2,2	1,5	2,5	1,5	1,3	1,5	1,1	1,0	1,7		M		4,2	2,0		M		1,5			А		4,2
	2,0	2,5	2,5	2,0	1,5	1,0	0,8	1,0	1,9		M		4,1	1,7		M		2,0			М		4,1
	2,5	2,5	2,0	1,5	1,0	1,1	1,2	1,0	2,0		A		3,7	1,4		A		2,1			А		2,1
	2,5	2,0	2,5	1,5	1,0	1,1	1,1	1,2	2,1		A		3,5	1,1		A		2,0			М		2,0
	2,0	2,5	1,5	2,5	1,5	1,0	0,6	1,1	2,2		M		4,2	1,2		M		1,8			А		1,8
	1,5	2,0	1,5	1,5	1,2	1,3	1,0	1,3	2,3		M		4,1	1,5		M		1,8			М		1,8
	2,0	1,5	2,0	2,5	1,0	1,0	1,2	1,1	2,4		M		3,8	1,8		A		1,7			А		1,7
	2,5	2,0	1,5	2,2	1,2	1,3	1,0	0,9	2,5		A		3,7	1,3		M		1,6			М		1,6
	1,5	1,6	1,4	2,0	1,3	1,2	1,1	1,6	2,6		A		3,8	1,6		A		1,5			А		1,5

Таблица П3 – Параметры нагрузки шин РП1 и РП2

Ва-ри-ант	Двигатели 10 кВ	Двигатели 380 В	БСК	ДСП	ППА
Кол-во	Мощ-ность кВт	КП	Тип	Рном, кВт	cosφ	η, %	Кпуск	Lкаб, м	S, кВАр	Кол-во	Sном, МВА	Тип	Назна-чение	Udн, В	Idн, А
			5,6	4A71A2УЗ	0,75	0,87		5,5				1,8	АТ	Питание якорных цепей эл. двигате-лей пост. тока
			5,5	4A80A2 УЗ	1,5	0,87		5,5				1,0
			6,7	4A90L2 УЗ	3,0	0,88	84,5	6,5				1,8
			6,3	4A132S4 УЗ	7,5	0,86	87,5	7,5				5,0
			6,9	4A160S6 УЗ	11,0	0,86		6,0				1,0
			6,1	4A180M8 УЗ	15,0	0,82		6,0				2,8
			6,6	4A200M8 УЗ	18,5	0,84	88,5	5,5				2,8
			5,6	4A200L8 УЗ	22,0	0,84	88,5	5,5				2,8
			7,7	4A180M4 УЗ	30,0	0,9		6,5				25,0
			6,1	4A200M4 УЗ	37,0	0,9		7,0				5,0
			6,2	4A250S6 УЗ	45,0	0,89	91,5	6,5				45,0	ВАКЛЕ	Для гор. эл.трансп.
			7,7	4A250M6 УЗ	55,0	0,89	91,5	6,5				45,0
			6,2	4A280M8 УЗ	75,0	0,85	92,5	5,5				25,0	ВАК	Питание ванн электролиза
			6,0	4A315S8 УЗ	90,0	0,85		6,5				9,0
			6,9	4A355M10 УЗ	110,0	0,83		6,0				9,0
			6,0	4A355S8 УЗ	132,0	0,85	93,5	6,5				15,0	ТПВ	Питание вакуумно-дуговых и плазм. печей
			7,7	4A355S6 УЗ	160,0	0,9	93,5	6,5				9,0
			6,3	4A315M4 УЗ	200,0	0,92		6,0				9,0
			5,2	4A112MA8 УЗ	2,2	0,71	76,5	5,0				25,0
			6,9	4A100S2 УЗ	4,0	0,89	86,5	7,5				9,0

Примечание: 1. В вариантах 1…13 – синхронные двигатели типа СТД; 14…20 – асинхронные. 2. Защиту по четным вариантам выполнять на переменном оперативном токе, по нечетным – на постоянном.

Таблица П4 – Индивидуальные задания на расчет объектов схемы

Вариант	Произвести полный расчет защиты объектов (нумерация выключателей по схеме рис. 1)	Изобразить схему защиты элементов	Выбрать ТТ	Материал и длина (м) провода
	Т1(16); Л1,2(1,5); Л5(21); СВ(15); Т3(30); Д(29); БСК(28)	Т3; Л1,2		М, 30
	Т2(18); Л3,4(4,8); Л6(23); СВ(20); Т5(33); М(35) ; БСК(28)	Т1; Л3,4		А, 50
	Т1(16); Л1,2(6,2); Л5(21); СВ(27); Т6(34); Д(32); БСК(28)	Т1; Л5		М, 20
	Т2(18); Л3,4(3,7); Л6(23); СВ(15); Т3(30); М(35)	Т2; Л6		А, 60
	Т1(16); Л1,2(1,5); Л5(21); СВ(20); Т5(33); Д(29)	Т1; СВ		М, 50
	Т2(18); Л3,4(4,8); Л6(23); СВ(27); Т6(34); М(35)	Т2; Л3,4		А, 40
	Т1(16); Л1,2(6,2); Л5(21); СВ(15); Т3(30); Д(32); БСК(28)	Т1; Л5		М, 20
	Т2(18); Л3,4(3,7); Л6(23); СВ(20); Т5(33); М(35); БСК(28)	Т2; СВ		А, 55
	Т1(16); Л1,2(1,5); Л5(21); СВ(27); Т6(34); Д(29)	Т1; Д		М, 10
	Т2(18); Л3,4(4,8); Л6(23); СВ(15); Т3(30); М(35)	Т2; СВ		А, 30
	Т1(16); Л1,2(6,2); Л5(21); СВ(20); Т5(33); Д(32)	Т1; Д		М, 65
	Т2(18); Л3,4(3,7); Л6(23); СВ(27); Т6(34); М(35)	Т2, М		А, 80
	Т1(16); Л1,2(1,5); Л5(21); СВ(15); Т3(30); Д(29)	Т1; Д		М, 10
	Т2(18); Л3,4(4,8); Л6(23); СВ(20); Т5(33); М(35); БСК(28)	Т2, СВ		А, 70
	Т1(16); Л1,2(1,5); Л5(21); СВ(27); Т6(34); Д(32)	Т1, Л6		М, 80
	Т2(18); Л3,4(4,8); Л6(23); СВ(15); Т3(30); М(35)	Т2; СВ		А, 100
	Т1(16); Л1,2(6,2); Л5(21); СВ(20); Т5(33); Д(29)	Т1, Д		М, 30
	Т2(18); Л3,4(3,7); Л6(23); СВ(27); Т6(34); М(35)	Т2; Л3,4		А, 110
	Т1(16); Л1,2(1,5); Л5(21); СВ(15); Т3(30); Д(32)	Т1; СВ		М, 100
	Т2(18); Л3,4(3,7); Л6(23); СВ(20); Т5(33); М(35)	Т2; Л3,4		А, 60

Таблица П5 – Характеристики трансформаторов

№	Т1, Т2	Т3
Мощ-ность S, МВА	Тип	Uк , %	Пределы регу-лиро-вания, %	Мощ-ностьS, МВА	Тип	Uк, %
		ТМН-4000/35	7,5		1,0	ТМ-1000/10	7,5
	6,3	ТМ-6300/35	7,5		1,6	ТСЗ-1600/6	5,5
	10,0	ТДН-10000/35			1,6	ТМ-1600/6	5,5
	16,0	ТД-16000/35			1,0	ТМ-1000/10	7,5
	40,0	ТРДН-40000/110	10,5		2,5	ТМ-2500/10	6,5
	32,0	ТД-32000/110	10,5		2,5	Тм-2500/6	6,5
	63,0	ТРДЦН-63000/220			1,6	ТМ-1600/10	5,5
	16,0	ТДН-16000/110	10,5		0,63	ТМ-630/10	5,5
	25,0	ТРДН-25000/220			1,0	ТСЗ-1000/10	5,5
	10,0	ТДН – 10000/110	10,5		0,4	ТСЗ-400/10	5,5