Расчет защиты выполняется для кабельной линии от ГПП до ТП2.

1. Токовая отсечка–защищает от многофазных, коротких замыканий в линии и на выводах трансформатора. Ток срабатывания отсечки определяется по большему из условий:

а) отстройки от бросков тока намагничивания трансформаторов

I_сз(то)³K_отс×I_н.тр, (97)

где K_отс = 4,5 - коэффициент отстройки;

I_∑н.тр - номинальный ток трансформаторов, присоединенных к линии,

А (98)

I_сз(то) ³ 4,5×80,83=363,74А;

б) отстройки от токов короткого замыкания за трансформатором

I_сз(то)³K_н × I_кз⁽³⁾’, (99)

где K_н = 1,1 - 1,2 - для защиты с УЗА-10,

I_кз⁽³⁾ - ток трехфазного КЗ за трансформатором, приведенный к стороне высшего напряжения (где установлена защита),

= А, (100)

где n_тр - коэффициент трансформации силового трансформатора (10000/400).

I_сз(то) ³ 1,1×162,8=179,1 А;

Ток срабатывания реле определяется по выражению

А, (101)

где K_сх - коэффициент схемы;

n_тт - коэффициент трансформации трансформатора тока (100/5).

Принимается первая токовая отсечка А.

Определяем коэффициент чувствительности:

К_ч ³ 2;

К_ч= ; (102)

А; (103)

К_ч = >2.

Максимальная токовая защита - защищает линию и трансформатор от токов внешних коротких замыканий и от длительной перегрузки, ток срабатывания защиты определяется из условий:

а) отстройки от максимального рабочего тока по выражению

I_сз(мтз) ³ K_н × К_см × I_рабmax, (104)

где K_н = 1,1 ÷ 1,2 – для УЗА-10,

К_см - коэффициент самозапуска нагрузки после отключения внешнего короткого замыкания или при отключение одного из трансформаторов двухтрансформаторных подстанций и переводы нагрузки с помощью АВР на оставшийся в работе

I_раб.max=87,8А;

I_сз(мтз) ³ 1,1×2×87,8=193,16 А;

б) отстройки от бросков тока намагничивания трансформаторов

I_сз(мтз)³K_отс×I_н.тр=2,5×80,83=202,08 А (105)

K_отс = 2,5 ÷ 3,5 при t_ср =0,5 с.

Ток срабатывания реле определяется по выражению:

= А, (106)

где К_в = 0,9 - коэффициент возврата УЗА-10.

Принимаем I_ср =11,3 А, t_ср =0,5 с.

Определяем коэффициент чувствительности:

К_ч ³ 1,5;

К_ч = ; (107)

(108)

Защита от однофазных замыканий на землю - выполняется с действием на сигнал. Она действует при замыкании на землю в защищаемой линии и не должна действовать при замыкании на других линиях.

1. Защита на должна срабатывать под воздействием собственного емкостного тока линии I_с:

I_сз³K_отс × К_бр × I_е, (109)

где K_отс = 1,1 - 1,2 - коэффициент отстройки,

К_бр = 2 – 3, при t_ср =2 с;

I_е=U×l/10=10×0,1/10 = 0,1 А, (110)

I_сз ³ 1,1 × 2 × 0,1 =0,22 А;

Выбираем защиту от однофазных КЗ на землю (с выдержкой времени t_ср =2 с)

Принимаем I_сз=0,3 А при t_ср =2 с.

Определяем коэффициент чувствительности:

К_ч=I_Sе/I_сз, (111)

I_сS=U×∑l/10=10×0,5/10=0,5 А (112)

К_ч=0,5/0,22=2,27>1,25.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

При разработке системы электроснабжения завода по производству силового энергооборудования были учтены все факторы, влияющие на расчеты электроснабжения предприятия.

На начальном этапе проектирования системы электроснабжения определены электрические нагрузки автоматного участка и по предприятию в целом, осуществлен выбор рационального напряжения сети.

Выбор места расположения ГПП произведён с учетом распределения нагрузок потребителей, наглядно представленного на картограмме. Число и мощность трансформаторов ГПП приняты исходя из категории надежности электроснабжения и расчетной мощности предприятия. На конструктивное исполнение заводского электроснабжения повлияло наличие синхронных двигателей. Их питание осуществляется от кабельной линии 10 кВ.

На основании результатов расчёта номинального и послеаварийного режимов, токов короткого замыкания и сравнения полученных данных с каталожными произведён выбор и проверка оборудования на ГПП, а также силовой сети и аппаратов защиты автоматного участка.

Выбор сечений кабельных линий проверен в послеаварийном режиме и уточнен расчетом на термическую стойкость к токам КЗ.

Один из разделов курсового проекта посвящён разработке схемы релейной защиты кабельной линии к трансформаторной подстанции.

Курсовой проект был разработан с учетом требований надежности электроснабжения, экономичности, максимального снижения потерь электроэнергии.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.

1) Балашов О.П., Бурдочкин Ю.С. Системы электроснабжения: Учеб. пособие по курсовому проектированию для студентов специальности 140211 всех форм обучения./Рубцовский индустриальный институт. – Рубцовск, 2009.- 113с.

2) Ополева Г.Н. Схемы и подстанции электроснабжения: Справочник: Учеб. пособие. – М.: ФОРУМ: ИНФА-М, 2006. – 480 с.

3) Балашов О.П., Парфенова Н.А. Электроэнергетика. ЧастьII : Задания и методические указания к выполнению контрольных заданий для студентов специальности 140211 «Электроснабжение» всех форм обучения./ Рубцовский индустриальный институт.- Рубцовск: РИО, 2010.

4) Правила устройства электроустановок 6-7 издание.