Электрические сети - Физика и энергетика курс лекций

Главная

Физика и энергетика
Электрические сети

Схемы сельских электрических сетей. Нормативные уровни надежности электроснабжения сельскохозяйственных потребителей. Объекты и объем автоматизации. Противоаварийная сетевая автоматика. Релейная защита электрических сетей. Контроль неполнофазных режимов.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

где w II ( tЈ 0,5) - допустимая частота отказов в электроснабжении с длительностью перерыва не более 0,5 часа.
Для остальных электроприемников и потребителей II категории устанавливаются два нормативных показателя надежности (для каждого электроприемника и потребителя):
допустимая частота отказов в электроснабжении с длительностью перерыва не более четырех часов
допустимая частота отказов в электроснабжении с длительностью перерыва более четырех, но не более 10 часов
для потребителей с расчетной нагрузкой 120 кВт и более
для потребителей с расчетной нагрузкой менее 120 кВт.
И для электроприемников и потребителей III категории установлен следующий нормативный показатель надежности:
допустимая частота отказов в электроснабжении с длительностью перерыва не более 24 часов
Методика принятия решений основана на сопоставлении нормативных показателей надежности электроснабжения потребителей соответствующей категории с расчетными показателями.
Выбор состава, объема и мест установки средств повышения надежности (СПН) выполняется по разработанным правилам /3/.
С целью уменьшения последствий массовых отказов в электросетях, вызванных появлением разрушающих гололедно-ветровых нагрузок, электроснабжение электроприемников сельскохозяйственных потребителей резервируется автономными источниками резервного электропитания.
Крупные ответственные потребители (животноводческие комплексы, птицефабрики) с нагрузкой 1 мВт и выше, как правило, должны питаться от своей подстанции 35 (110)/ 10 кВ.
Рис. 1.1. Схема ОТП: ИП - источник питания; ГВ, СВ, В-головной, секционирующий и выключатели в линии 10 кВ; Р - разъединитель 10 кВ; ТП - трансформаторная подстанция; Т-трансформатор 10/0,4 кВ; АВРс, АВРМ - устройства сетевое и местное автоматического включения резерва
Для защиты силовых трансформаторов со стороны 10 кВ в сельских электрических сетях часто применяют предохранители типа ПК - Ток плавной вставки определяют по выражению
I в = (1,5ё 2) · I ном. тр. (2.2)
Устройство защиты воздушных линий 0,38 кВ типа ЗТИ - 0,4
С целью повышения чувствительности защит от к. з. в настоящее время Пятигорский опытный завод ПО «Союзэнергоавтоматика» выпускает серийно защиту ЗТИ - 0,4 для распределительных сетей 0,4 кВ. Устройство предназначено для установки в КТП 10/0,4 кВ мощностью 63,100 и 160 кВА вместо защиты ЗТ - 0,4. По сравнению с устройством ЗТ - 0,4 защита ЗТИ - 0,4 обладает более высокой точностью по току и времени срабатывания от междуфазных и однофазных на нулевой провод к.з., действует при замыкании на землю, что естественно позволяет повысить уровень надежности и электробезопасности линий 0,38 кВ. По данным ВНИИЭ в среднем на одной воздушной линии 0,38 кВ происходит два повреждения в год.
Принцип выполнения защиты ЗТИ - 0,4 от замыкания на землю основан на контроле величины тока замыкания на землю или тока коммутации и его составляющей в нулевом проводе и сравнении этих величин через коэффициент пропорциональности, так как установлено, что при коммутации однофазной нагрузки и при замыкании на землю отношение между полным током коммутации или замыкания на землю и его составляющей в нулевом проводе различно при коммутации нагрузки и при замыкании на землю.
Ток замыкания на землю I 3 или ток коммутации I н , при работе линий 0,38 кВ под нагрузкой выделяются как разность двух значений тока небаланса трех фаз до и после возникновения замыкания на землю (или коммутации однофазной нагрузки), то есть как приращение фазного тока небаланса трех фаз:
I з(I н) = I ф 1 - I ф 2 = DI ф (2.3)
где I ф1 = I A + I B + I C - ток небаланса трех фаз до замыкания на землю (з. н. з.);
I ф2 = I A + I B + I C + I з - ток небаланса трех фаз после з. н. з. (коммутация однофазной нагрузки).
Составляющая этих токов в нулевом проводе при з. н. з. (коммутация однофазной нагрузки):
I оз(I он) = I о 1 - I о 2 = DI о (2.4)
где I о1 - ток нулевого провода до з. н. з. (коммутация однофазной нагрузки);
I о2 - ток нулевого провода после з. н. з. (коммутация однофазной нагрузки).
Рис. 2.1. а - структурная схема защиты ЗТИ - 0,4: Т - трансформатор напряжения; ТА - трансформатор тока; б - схема подключения защиты ЗТИ - 0,4: QF - автоматический выключатель; АК - устройство ЗТИ - 0,4; HP - выводы катушки независимого расцепителя автомата QF
Принцип защиты от з. н. з. можно понять из следующего выражения:
при этом выход схемы осуществляет необходимую коммутацию при
DI ф - приращение тока небаланса трех фаз;
DI 0 - приращение тока в нулевом проводе;
m н - коэффициент пропорциональности.
Выход схемы не изменяет своего состояния, рис. 2.1, а.
Основным достоинством устройства ЗТИ - 0,4 является ее нереагирование на токи утечки в нормальном режиме при коммутации однофазной нагрузки, что значительно повышает ее чувствительность.
Устройство ЗТИ - 0,4 предназначено для защиты трехфазных четырехпроводных воздушных линий 0,38 кВ с глухозаземленной нейтралью и повторными заземлениями нулевого провода от однофазных на нулевой провод и междуфазных замыканий и от замыканий фаз на землю. Защита ЗТИ - 0,4 рассчитана для одной линии напряжением 0,38 кВ и рабочим током до 160 А. Устройство ЗТИ - 0,4 имеет четыре токовых входа для подключения к линии, через которые проходят три фазных и нулевой провода, рис. 2.1. б. ЗТИ - 0,4 имеет зажимы для подключения независимого расцепителя автомата с номинальным напряжением срабатывания ПО В постоянного тока, с номинальным током 2А.
Рис. 2.2. Схема защиты от однофазных к. з.: КК1-реле электротепловое; ТА - трансформатор тока; КМ1-магнитный пускатель; QF1, QF2 - автоматические выключатели; FU1 - предохранитель
При однофазном к. з. срабатывает реле КА1 типа РТ-40, которое своим контактом КА11 размыкает цепь питания реле K.L1 типа РПУ2, реле KL1 своим контактом размыкает цепь питания расцепителя нулевого напряжения. Этот расщепитель отключает выключатель тока QF1 при снижении напряжения на выводах его катушки до 0,3 Uном независимо от действия защиты от однофазных к. з. Приведенную схему рекомендуется применять на отходящих линиях электропередачи, для которых допустимо отключение при внешних к. з.
Рис. 2.3. Схема специальной токовой защиты нулевой последовательности от однофазных к. з. на землю в сети 0,38 кВ: 1ТА, 2ТА - трансформаторы тока; АК - максимальная токовая защита; К.А - максимальное реле тока типа РТ-40 (РТ-85) специальной токовой защиты; OF1, QF2 - автоматического выключателя; Л «-ток однофазного к. з. к1-точка однофазного к.з.
Рис. 2.4. Структурная схема присоединения УКО к сети 0,38 кВ
При нормальных условиях работы воздушной линии 0,38 кВ на выходе фильтра напряжения обратной последовательности ФНОП имеется напряжение небаланса, обусловленное параметрами фильтра и контролируемой сети, которого недостаточно для срабатывания порогового органа ПО.
При обрыве провода в линии 0,38 кВ на выходе ФНОП резко увеличивается напряжение, которое превышает установку срабатывания ПО и он срабатывает, приводя также к срабатыванию регулирующего органа РО с регулируемой выдержкой времени ВВ. Через заданное время сигнал с РО поступает на вход исполнительного органа ИО - короткозамыкателя. который срабатывая создает искусственное устойчивое двухфазное к. з. на землю. Автоматический выключатель АВ, установленный в начале контролируемой линии, отключает это к.з. Короткозамыкатель имеет дополнительную токовую обмотку, использующую энергию тока к. з., для более надежного срабатывания. После отключения линии и устранения обрыва провода устройство автоматически возвращается в исходное состояние.
Устройство позволяет значительно сократить ущерб, от выхода из строя электродвигателей из-за возникновения неполнофазного режима и практически устранить электротравматизм, связанный с обрывом проводов в сетях 0,38 кВ, тем самым повысив электробезопасность.
Рис. 2.5. Схема максимальной токовой защиты на реле типа РТ-85: К.1, К.2 - реле тока типа РТ-85; Q - выключатель в линии 10 кВ; ТА - трансформатор тока
Реле РТ-85 имеет специальные усиленные контакты, выполненные переключающими. В нормальном рабочем состоянии размыкающие контакты 1 реле КА1 и КА2 замкнуты и шунтируют электромагниты отключения УАТ1 и УАТ2, а замыкающие контакты 2 этих реле разомкнуты, поэтому ток через электромагниты отключения не проходит. При к. з. на линии реле с выдержкой времени срабатывает, его контакты переключаются, т.е. сначала замыкается контакт 2, а затем размыкается контакт 1. Электромагнит отключения-УАТ обтекается полным током вторичной обмотки трансформатора тока и при достаточном значении тока срабатывает, воздействуя на механизм отключения привода выключателя и выключатель отключается. Эти схемы называются схемами с дешунтированием электромагнита отключения.
В целях повышения чувствительности защиты при двухфазных к. з. за трансформатором 10 кВ со схемой соединения обмоток A/ Y устанавливают дополнительно третье реле РТ-85.
Рис. 2.6. Ампер-секундная характеристика защиты типа ТЗВР
Устройство ТЗВР состоит из односистемной максимальной токовой защиты с ограниченно-зависимой регулируемой в широких пределах ампер-секундной характеристикой (рис. 2.6), у которой время действия в зависимой части линейно зависит от тока к. з. и токовой отсечки, а также содержит указательное реле, электромагнит отключения выключателя, токовый блок для электромагнита и элементы оперативного опробования работоспособности всего устройства.
В независимой части характеристики время действия защиты может плавно регулироваться от 0,1-0,2 до 0,4 с. За счет возможности изменения в широких пределах времятоковой характеристики устройства ТЗВР согласование комплектов защит, последовательно установленных вдоль линии, происходит без накопления выдержки времени на головном участке линии.
Защита имеет одинаковую чувствительность к трехфазным и двухфазным к. з. в одной точке, то есть чувствительность ее в 2/v3 раза выше, чем у МТЗ с реле типа РТВ и РТ-85, включенных на фазные токи.
Ток срабатывания устройства ТЗВР плавно регулируется в диапазоне от 2,5 до 40А. Ток срабатывания отсечки можно регулировать от двукратного максимального тока срабатывания защиты до полного вывода токовой отсечки из работы.
К основным достоинствам защиты ТЗВР можно отнести:
o возможность согласования большого числа смежных защит без накопления выдержки времени;
обеспечивает одинаковую чувствительность при трехфазном и двухфазных к. з. на защищаемой линии;
содержит кроме МТЗ и токовую отсечку;
имеется автономный источник оперативного тока - блок питания, обеспечивающий работу защиты и электромагнита отключения выключателя.
Устройство подключается к присоединениям, оборудованным двумя трансформаторами тока.
Рис. 2.7. Схема ЗТП-10/0,4 кВ: TV - трансформатор напряжения ТА - трансформатор тока; Q - выключатель 10 кВ; QW - выключатель
При выборе уставок срабатывания устройства УПЗС в режиме переключения защит выдержка времени должна быть больше времени бестоковой паузы АПВ головного выключателя линии 10 кВ 1И меньше времени действия сетевого АВР.
Рис. 2.8. Кривые селективности (а) защиты ЛТЗ в зависимости от направления мощности (тока) при питании сети 10 кВ от источника А (б) или Б (в): ГВ, СВ, АВР - головной, секционирующий и пункта АВР выключатели 10 кВ; РТВ - реле токовое с выдержкой времени
Орган направления мощности защиты находится в сработавшем положении при питании линии от подстанции А (рис. 2.8, б). Устройство ЛТЗ в этом случае имеет более высокие уставки по току и по времени срабатывания, чем у защиты на пункте АВР (характеристики 1, и 3 на рис. 2.8, а). Такая настройка. соответствует селективной работе защит при к. з. в точке К.
Устройство ЛТЗ автоматически переключается на меньшие уставки по току и по времени срабатывания (характеристика 2 на рис. 2.8, а) при изменении режима работы линии и при питании от подстанции Б (рис. 2.8, в). Орган направления мощности в этом случае не срабатывает. Защита ЛТЗ при к. з. в точке К.2 сработает раньше, чем защита на пункте АВР (характеристика 3).
К достоинствам устройства ЛТЗ, выполненного на элементах радиоэлектроники, можно отнести отсутствие «мертвой зоны», зависимые от тока характеристики, возможность ускорения действия защиты при неудаленных к. з., так как напряжение снижается настолько, что орган направления мощности не может оставаться в сработавшем состоянии.
Рис. 3.1. Электрическая функциональная схема устройства АПВ-2П
По истечении установленного времени первого цикла АПВ срабатывает элемент времени КТ1. Выходной сигнал элемента времени КТ1 через логический элемент «ИЛИ» DD, пороговый элемент KV подается на усилитель А. Усиленный сигнал с выхода элемента А подается на исполнительный орган (выходное реле) KL, при срабатывании которого сигнал подается на катушку (электромагнит) включения выключателя. Последний включает линию электропередачи повторно, так как происходит АПВ выключателя по истечении времени первого цикла.
В случае повторного отключения линии электропередачи выключателем Q, то есть неуспешного первого цикла АПВ. после подготовки привода к операции «включение» начинается отсчет времени второго цикла АПВ, при этом запускается только элемент времени КТ2, поскольку элемент времени КТ1 не успел подготовиться к повторному запуску. По истечений установленного времени второго цикла АПВ элемент времени КТ2 срабатывает и обеспечивает срабатывание выходного органа KL, который снова действует на электромагнит включения выключателя Q.
При неуспешном вторам цикле АПВ выключателя Q, выключается, но запуска элементов времени КТ1 и КТ2 не происходит, поскольку выключатель Q находится во включенном состоянии недостаточное время для подготовки их к запуску.
При успешном первом или втором циклах АПВ и истечении времени подготовки элементов времени КТ1 и КТ2 к запуску, реле снова готово к действию на выключатель для его включения.
Устройство А1ПВ-2П серийно выпускается Рижским опытным заводам «Энергоавтоматика».
Характеристика потребителей электрической энергии. Определение расчетных электрических нагрузок жилых домов и числа трансформаторных подстанций. Построение картограммы нагрузок. Выбор марки и сечения проводов. Релейная защита, противоаварийная автоматика. дипломная работа [1,3 M], добавлен 29.07.2012
Анализ повышения надежности распределительных электрических сетей. Оптимизация их режимов, обеспечивающая минимум затрат при заданной в каждый момент времени нагрузке потребителей. Ключевые технологии, развиваемые в секторе магистральных сетей за рубежом. реферат [197,2 K], добавлен 27.10.2015
Основные типы конфигурации электрических сетей и схем присоединения к сети понижающих подстанций. Схемы внешнего электроснабжения магистральных нефтепроводов и газопроводов. Нефтеперекачивающие и компрессорные станции. Электроснабжающие сети городов. презентация [1,4 M], добавлен 10.07.2015
Определение электрических нагрузок в зависимости от стадии проектирования и места расположения расчетного узла. Выбор питающих напряжений распределительных сетей, схемы электроснабжения. Расчет токов короткого замыкания. Релейная защита и автоматика. дипломная работа [243,0 K], добавлен 12.02.2014
Характеристика электроприемников городских электрических сетей. Графики нагрузок потребителей. Система электроснабжения микрорайона. Число и тип трансформаторных подстанций. Расчет токов короткого замыкания. Расчет электрических сетей. курсовая работа [98,8 K], добавлен 15.02.2007
Характеристика проектируемого цеха и потребителей электроэнергии. Выбор электродвигателей, их коммутационных и защитных аппаратов. Определение электрических нагрузок. Выбор схемы и расчет внутрицеховой электрической сети. Релейная защита и автоматика. дипломная работа [1,0 M], добавлен 16.04.2012
Расчет электрических нагрузок потребителей, токов короткого замыкания, заземляющего устройства. Выбор трансформаторов напряжения и тока, выключателей. Релейная защита, молниезащита и автоматика подстанции. Повышение надежности распределительных сетей. дипломная работа [1,8 M], добавлен 15.11.2015
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Электрические сети курс лекций. Физика и энергетика.
Для Всех Ли Смысл Жизни Одинаковый Сочинение
В Реферате Должно Быть Содержание
Реферат: Субхи, Мустафа
Контрольная работа: Герменевтические традиции
Реферат по теме Законодавче забезпечення боротьби з відмиванням коштів в Україні: історія, сучасний стан, напрями вдосконалення
Дипломная работа по теме «Управление стрессами: причины, последствия, поведенческие реакции» (на примере организации образовательного процесса)
Курсовая работа: Гостиница и гостиничное хозяйство
Формы И Системы Оплаты Труда Курсовая
Глобальные Проблемы Человечества Реферат Кратко
Реферат по теме Общество как социокультурная система
Дипломная работа: Глобализация как вид либерализма и Россия
Курсовая Работа На Тему Державна Система Охорони Інтелектуальної Власності України – Складова Частина Міжнародної Системи Охорони Промислової Власності
Реферат: 5 составляющих успеха электронной коммерции. Скачать бесплатно и без регистрации
Доклад: Развитие экспортной продукции Украины
Практическая Работа Ионные Реакции
Курсовая работа: Методы расчета и анализа цен на продукцию и услуги
Контрольная Работа По Англ 7 Класс
Курсовая работа по теме Комплексная механизация молочной фермы
Сочинение Владимир Красное Солнышко Егэ
Проблемы Защиты Информации В Интернете Реферат
Технология производства керамического кирпича - Производство и технологии курсовая работа
Сущность стресса - Психология презентация
Митральные пороки сердца - Медицина презентация