Расчет главной понижающей подстанции - Физика и энергетика курсовая работа

Главная

Физика и энергетика
Расчет главной понижающей подстанции

Расчет электрических нагрузок главной понижающей подстанции. Выбор силовых трансформаторов. Расчет питающих линии электропередач, токов короткого замыкания. Выбор оборудования и конструктивное выполнение подстанции. Релейная защита и сетевая автоматика.


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.
Федеральное агентство по образованию
«Уральский государственный горный университет»
по дисциплине: «Основы электроснабжения»
Студент группы ЦЭГПА - 10: Елькин А.А.
Руководитель проекта: Стариков В.С.
Разработать схему ГПП и выбрать схему управления, защиты и сетевой автоматики.
1. ТП техкомплекса промплощадки - ТМ - 2Ч1000 кВт/кВА - 1шт.
2. ТП отопительной котельной - ТМ - 2Ч630 кВт/кВА - 1 шт.
3. ТП обогатительной фабрики - ТМ - 2Ч1600 кВт/кВА - 2 шт.
4. Дробилка конусная - СД - 360 кВт/кВА - 1 шт.
5. Шаровая мельница - СД - 540 кВт/кВА - 4 шт.
- протяженность питающих ЛЭП (от РПС до ГПП).
- допустимый ток К.З. на шинах РУ - 6 кВ.
3. Выбор силовых трансформаторов ГПП
4. Расчет питающих ЛЭП напряжением выше 1000 В
5. Расчёт токов короткого замыкания
6. Выбор основного оборудования ГПП
8. Релейная защита и сетевая автоматика
9. Принципиальная схема электроснабжения
10. Техника безопасности при обслуживании ГПП
Для составления структурной схемы ГПП необходимо определить категории электроснабжения потребителей.
Таблица - 1. Категория электроснабжения потребителей
Поскольку к ГПП подключаются потребители первой категории, то принимаем схему электроснабжения с неявным резервированием с двумя секциями шин.
Рисунок - 1. Структурная схема ГПП.
понижающая подстанция трансформатор релейный
Рассчитаем максимальные расчетные значения активной, реактивной и полной мощностей для каждого потребителя 1 СШ, 2 СШ и всего по ГПП с учетом коэффициентов спроса, коэффициентов мощности по следующим формулам:
Электрические нагрузки систем электроснабжения определяют для выбора числа и мощности силовых трансформаторов, мощности и подключения компенсирующих устройств, выбора и проверки токоведущих элементов, расчета потерь и выбора защиты.
Расчет электрических нагрузок производится методом коэффициента спроса по всем потребителям. Поскольку к ГПП подключаются потребители 1 категории, то принимаем схему электроснабжения с неявным резервированием с двумя секциями шин.
За расчетную электрическую нагрузку принимаем 30 минутную максимальную мощность потребляемую электроприемниками в наиболее загруженную смену.
Целесообразно распределить электроприемники по узлам систем электроснабжения (по секциям шин ГПП; по секциям шин РП; по отдельным фидерам.
Рассчитаем максимальные расчетные значения активной, реактивной и полной мощностей для каждого потребителя 1 СШ, 2 СШ и всего по ГПП с учетом коэффициентов спроса, коэффициентов мощности по следующим формулам:
где: - соответствующий характерному для данной группы приемников коэффициенту мощности.
Максимальная расчетная полная мощность:
Максимальная расчетная активная мощность:
Максимальная расчетная реактивная мощность:
Максимальная расчетная полная мощность:
Максимальная расчетная активная мощность:
Максимальная расчетная реактивная мощность:
Максимальная расчетная полная мощность:
Максимальная расчетная активная мощность:
Максимальная расчетная реактивная мощность:
Максимальная расчетная активная мощность:
Максимальная расчетная реактивная мощность:
Максимальная расчетная полная мощность:
Максимальная расчетная активная мощность:
Максимальная расчетная реактивная мощность:
Максимальная расчетная полная мощность:
Суммарные электрические нагрузки по 1СШ:
Максимальная расчетная активная мощность 1СШ:
Максимальная расчетная реактивная мощность 1СШ:
Максимальная расчетная полная мощность 1СШ:
Расчет нагрузок производится аналогично расчету 1СШ и всей ГПП.
Из исходных данных и полученных результатов расчетов составляем формуляр электрических нагрузок.
Таблица - 2. Формуляр электрических нагрузок
Для схемы ГПП с двумя силовыми трансформаторами, работающими с неявным резервом, в нормальном режиме работы трансформаторы должны быть нагружены на 70 %, в послеаварийном режиме не более 140%. Следовательно, используем коэффициенты загрузки для нормального режима К зн ? 0,7; К ? 1,4 для ГПП.
где: - коэффициент разновременности максимумов нагрузок.
Для определения необходимости компенсации реактивной мощности по секции определяем коэффициент реактивной мощности:
Коэффициент загрузки трансформатора в нормальном режиме:
3. Выбор силовых трансформаторов ГПП
В системах электроснабжения промышленных предприятий мощность силовых трансформаторов в нормальных условиях должна обеспечивать питание всех приемников.
При выборе мощности трансформаторов следует добиваться как экономически целесообразного режима работы, так и соответствующего обеспечения явного или неявного резервирования питания приемников при отключении одного из трансформаторов.
По максимальному значению мощности выбираем силовые трансформаторы.
Технические характеристики трансформатора ТМН 6300/35:
- Номинальная мощность S н = 6300 кВА;
Проверяем выбранный трансформатор по перегрузочной способности:
Выбранный трансформатор подходит по условиям загрузки в нормальном и послеаварийном режимах работы.
Потребляемая мощность трансформаторов из сети при их фактической загрузке:
4. Расчет питающих ЛЭП напряжением выше 1000 В
Расчет максимального тока нагрузки 1СШ в нормальном режиме:
Расчет максимального тока нагрузки 2СШ в нормальном режиме:
Расчет максимального тока нагрузки ГПП в послеаварийном режиме:
Выбор сечения провода по экономической плотности тока, экономическая плотность тока для алюминиевых проводов: j эк = 1,2 А/мм 2 , при 3000 - 5000 часов в год - по ПУЭ - экономическая плотность тока, зависящая от числа использования максимальной нагрузки в год, материала и климатических условий.
Выбираем провод АС - 70, согласно ПУЭ допустимый длительный ток провода I дл.доп = 210А.
Проверка провода по коэффициенту загрузки в нормальном и после аварийном режиме:
В соответствии с ПУЭ проверка сечения провода по коронированию не производится.
Потери напряжения ВЛ в нормальном режиме работы:
Потери напряжения ВЛ в послеаварийном режиме:
Активное сопротивление проводника одной фазы ЛЭП:
где: - удельное активное сопротивление проводника.
- удельная проводимость материала проводника.
L - длина провода от ГПП до ЭП., км
Индуктивное сопротивление проводника одной фазы ЛЭП:
где: х 0 - индуктивное удельное сопротивление проводника ЛЭП.
- коэффициент мощности группы электроприемников.
Окончате льно принимаем провод АС - 7 0; S = 7 0 мм 2 ; I дл.доп = 210 А.
Сечение провода по механической прочности.
В процессе эксплуатации провода ВЛ испытывают механические нагрузки. От собственного веса проводов, от напора ветра, от налипания мокрого снега, от гололеда. Эти механические напряжения увеличиваются в зимнее время года.
Допустимые сечения проводов по условию механической прочности, которые для проводов АС:
- для ВЛ без пересечений с судоходными реками и сооружениями (35 мм 2 ).
- для ВЛ с пересечениями с судоходными реками и сооружениями (50 мм 2 ).
- для ВЛ сооружаемых на 2-х цепных и многоцепных опорах:
Сечение проводов и жил кабелей выбирают в зависимости от ряда технических и экономических факторов. Выбор экономически целесообразного сечения по ПУЭ произведем по экономической плотности тока в зависимости от материала провода и числа использования максимума нагрузки.
По расчетному току нагрузки принимаю провод АС - 70
Потери напряжения ВЛ в нормальном режиме работы:
По расчетному току нагрузки принимаю кабель марки АПВБ сечением 95 мм 2 . .
Коэффициент загрузки трансформатора:
Сечение провода по экономической плотности тока:
- по ПУЭ - экономическая плотность тока, зависящая от числа часов использования мах. нагрузки в год и климатических условий.
Сечение провода по допустимой потере напряжения:
где: - удельное активное сопротивление проводника.
- удельная проводимость материала проводника.
L - длина провода от ГПП до ЭП., км
Индуктивное сопротивление проводника одной фазы:
где: х 0 - индуктивное удельное сопротивление проводника.
Активная составляющая трансформатора:
Реактивная составляющая трансформатора:
Потери напряжения в обмотках трансформатора:
Сечение провода по механической прочности.
Кабельные линии прокладываются вертикально или с углом наклона 45 0 , также предъявляются дополнительные требования:
- изоляция токоведущих жил кабельных линий и поясная изоляция должна быть выполнена на основе истекающей массы (церезин).
Бронированный кабель с аллюминивыемыми жилами,
изоляция: кабельная бумага пропитанной маслоколефольным составом, защитная оболочка свинцовая, броня выполнена из проволок (К), наружный покров не горючий.
- кабель должен быть вибростойким, стойким к опресивным средам и иметь несущую броню (П).
Для вертикальной прокладке использовать кабели сечением:
Сечение провода по коронообразованию:
для ВЛ - 110 кВ (S min = 70 мм 2 ) АС.
для ВЛ - 150 кВ (S min = 120 мм 2 ) АС.
Сечение провода КЛ по термической стойкости:
Такой проверке подвергаются КЛ напряжением > 1000 В имеющих максимальную токовую защиту с выдержкой времени.
Предельно допустимые значения проводников при температуре нагрева:
- кабели с бумажной изоляцией до 10кВ - 200 0 С.
- кабели с резиновой и ПВХ изоляцией - 150 0 С.
- кабели с полиэтиленовой изоляцией - 120 0 С.
где: - напряжение короткого замыкания;
Т П - приведенное время действия короткого замыкания. Т П = 0,2с
Окончательно принимаю кабель марки АПВБ сечением 70 мм 2 .
Приведенное время действия апериодической составляющей :
- постоянная времени изменения апериодического тока.
Сечение провода на динамическую стойкость:
По расчетному току нагрузки принимаю кабель марки АПВБ сечением 120 мм 2 .
Коэффициент загрузки трансформатора:
Сечение провода по экономической плотности тока:
- по ПУЭ - экономическая плотность тока, зависящая от числа часов использования мах. нагрузки в год и климатических условий на одного трансформатора.
Сечение провода по допустимой потере напряжения:
где: - удельное активное сопротивление проводника.
- удельная проводимость материала проводника.
L - длина провода от ГПП до ЭП., км
Индуктивное сопротивление проводника одной фазы ЛЭП:
где: х 0 - индуктивное удельное сопротивление проводника ЛЭП.
Активная составляющая трансформатора:
Реактивная составляющая трансформатора:
Потери напряжения в обмотках трансформатора:
где: - напряжение короткого замыкания;
Т П - приведенное время действия короткого замыкания.
Окончательно принимаю кабель марки АПВБ сечением 70 мм 2 .
Сечение провода на динамическую стойкость.
Оценка возможных уровней отклонения напряжения в потребителе.
Рисунок - 2. Линейная схема системы электроснабжения
Согласно ПУЭ в нормальном режиме допускается отклонение напряжения от номинального на зажимах электродвигателей и их пусковых аппаратов . Проанализируем возможные состояния напряжения на зажимах потребителей.
Анализ режимов отклонения напряжения в потребителе.
1) Отклонение напряжения в min режиме загрузки:
где: - потери напряжения в КЛ наиболее близко расположенного Э.П.
Потери напряжения в обмотках трансформатора в номинальном режиме работы:
где: - коэффициент загрузки трансформатора .
А ктивная составляющая трансформатора :
где: - потери активной мощности в трансформаторе, потери в меди, кВт. Р еактивная составляющая трансформатора:
П отери напряжения в наиболее близко расположенном эле к троприемнике:
2) О тклонение напряжения в max режиме загрузки :
где: - потери напряжения в ВЛ наиболее отдаленного расположенного Э.П.
Потери в обмотках трансформатора в послеаварийном режиме работы:
Потери напряжения в наиболее далеко расположеном Э.П. В.Л.:
5. Расчет токов короткого замыкания.
Рисунок - 3. Схема к расчету короткого замыкания
Коротким замыканием (КЗ) называется всякое случайное или преднамеренное, не предусмотренное нормальным режимом работы электрическое соединение различных точек электроустановки между собой или с землей при этом ток в аппаратах или проводниках, примыкающих к месту соединения (иначе точке КЗ), резко возрастают, превышая, как правило, расчетные значения нормальн ого режима.
Знание токов короткого замыкания в общем случае необходимо для выбора электрооборудования (электрических аппаратов, изоляторов, кабелей и т.д.) для проектирования релейной защиты, для выбора средств ограничения токов к ороткого замыкания.
Протяженность питающих ЛЭП - 20 км.
Допустимый ток К.З. на шинах РУ 6 кВ - 10 кА.
Расчет токов короткого замыкания в относительных еденицах.
Индуктивное сопротивление ЛЭП 35 кВ:
где: - активное и индуктивное сопротивление одного километра линии.
Сопротивление обмоток трансформатора:
Рисунок - 4. Схема замещения к расчету токов короткого замыкания
Расчет токов короткого замыкания в точке К 1 .
Результирующее индуктивное сопротивление линии:
Проверяем, можно пренебречь активным сопротивлением или нет.
0,386 > 0,225 - следовательно, активным сопротивлением пренебречь нельзя.
Полное результирующее сопротивление линии:
Ток короткого замыкания в точке К 1 :
- постоянная времени изменения апериодического тока.
Расчет токов короткого замыкания в точке К 2 .
Результирующее индуктивное сопротивление от системы до точки К 2 :
где: - индуктивное сопротивление трансформатора.
Активное сопротивление трансформатора:
Результирующее активное сопротивление в точке К 2 :
0,393 < 0,622 - следовательно, результирующим активным сопротивлением пренебрегаем.
Ток короткого замыкания в точке К 2 :
- постоянная времени изменения апериодического тока.
Рисунок - 5. Упрощенная схема замещения
Расчетное относительное сопротивление СД:
где: - индуктивное сопротивление СД.
- сверхпереходное относительное сопротивление двигателя.
где: - индуктивное сопротивление СД.
- сверхпереходное относительное сопротивление двигателя.
По расчетным кривым определяем относительное значение периодической составляющей тока К.З.
Значения токов К.З. для момента времени:
где: К уд. = 1,75 - 1,9 - ударный коэффициент для СД.
Результирующее индуктивное сопротивление:
Эквивалентное сопротивление до точки К 2 :
Значение установившегося тока короткого замыкания в точке К 2 :
6. Выбор основного оборудования ГПП
Основное оборудование ГПП подразделяется на оборудование открытого распределительного устройства (ОРУ) на стороне высокого напряжения (35кВ) и оборудование закрытого распределительного устройства (ЗРУ) на стороне низкого напряжения (6кВ). Всё оборудование ЗРУ смонтировано в ячейках КСО - 6 (10) - Э1 «Аврора».
Преимущества КСО - 6(10) - Э1 «Аврора»:
- высокая надежность, удобство и безопасность технического обслуживания камер;
- высокий коммутационный ресурс применяемых коммутационных аппаратов;
- изолированные в отдельном отсеке медные сборные шины;
- модульная конструкция и выдвижное исполнение отдельных модулей в камере;
- наличие механической и световой мнемосхемы с индикацией положения аппаратов;
- более высокий срок службы (30 лет), небольшие габаритные размеры и масса.
Принимаем разъединитель РДЗ - 35/1000 НУХЛ1 со следующими параметрами:
- номинальное напряжение: U н = 35кВ;
- наибольшее рабочее напряжение: U нр = 40,5кВ;
- амплитуда предельного сквозного тока: i пр.скв . = 63 кА;
- предельный ток термической стойкости: I t = 25 кА
2. i пр.скв . = 63 кА > i уд = 39,8 кА;
Трансформатор тока выбирается из условия:
где: I р = 58,48 А, расчетный ток нагрузки;
Принимаем: ТЛК - 35 - II - 100/5 У: U нр = 40,5 кВ, I н = 100А;
- номинальное напряжение: U н = 35 кВ;
- наибольшее рабочее напряжение: U нр = 40,5 кВ;
- предельный сквозной ток: i пр.скв . = 41,5 кА;
- предельный ток термической стойкости: I t = 20 кА
3. i пр.скв . = 41,5 кА > i уд =39,8 кА;
ЗОН - 35 () - в нейтрале трансформатора.
Оборудование ячеек КСО - 6(10) - Э1 «Аврора».
Ячейки КСО - 6(10) - серия камер сборных одностороннего обслуживания, предназначенных для комплектования распределительных устройств (РУ)
напряжением 6 или 10 кВ трехфазного переменного тока частотой 50 Гц в сетях с изолированной или заземленной через дугогасящий реактор или резистор нейтралью.
Металлический корпус из оцинкованной стали и покрытые порошковой краской, фасадные элементы делают конструкцию надежной и долговечной, а поперечное относительно сборных шин расположение коммутационных аппаратов - компактной.
Питание всех потребителей производится напряжением 6 кВ, так как все оборудование в ячейках одинаковое, то приведем выбор для наиболее мощного потребителя - ЦПП (I р = 257 А; P м = 1400 кВт).
- номинальное напряжение: U н = 6 кВ;
- наибольшее рабочее напряжение: U нр = 7,3 кВ;
В ячейках ввода от силового трансформатора используем
шинные разъединители РВФ - 6/1000, номинальным током 1000 А.
Применение более мощного оборудования обусловлено тем, что при выходе из
строя одного их трансформаторов потребители обеих ГПП будут получать
питание от одного трансформатора (одного ввода).
Из выше перечисленного следует, что оборудование вводных ячеек должно выдерживать возрастающие нагрузки.
- суммарный ток потребителей 1 секции - 456,2 А
- суммарный ток потребителей 2 секции - 530,5 А
- суммарный ток потребителей по ГПП - 986,7 А
- номинальное напряжение: U н = 6 кВ;
- наибольшее рабочее напряжение: U нр = 7,2 кВ;
- предельный сквозной ток: i пр.скв. = 32 кА;
- предельный ток термической стойкости: I t =1 кА
- номинальный ток отключения: I откл. = 20 кА
3. i пр.скв. =32 кА > i уд =12,25 кА;
Трансформатор тока выбирается из условия:
где, I р = 257 А, расчетный ток нагрузки.
Принимаем ТОЛ - 6(10) - 1 - 400/5 У: U нр = 10 кВ, I н = 400 А; К т = 400/5.
Разъединитель с заземляющими ножами:
Предельный ток термической стойкости:
Время протекания наибольшего тока термической стойкости:
Импульсное пробивное напряжение при предразрядном времени 2 -20мс не более 23,5 кВ.
Номинальный ток первичной/вторичной:
Предельный ток термической стойкости:
Время протекания наибольшего тока термической стойкости: t= 3 с.
Номинальное напряжение: ВН/НН =10000/100
Номинальная мощность при классах точности:
Присоединение отходящих линий осуществляется кабельными вставками входящими в комплект ячеек КСО - 6 - «Аврора».
Главная понизительная подстанция выполнена из распределительных устройств высшего и низшего напряжения.
Распределительное устройство 35кВ на ГПП выполнено открытым. Применение ОРУ уменьшает стоимость и сокращает сроки сооружения подстанции. При замене и демонтаже оборудования ОРУ по сравнению с закрытым более маневроспособны.
Для опорных конструкций в ОРУ металл, оцинковка выполнена гибкими проводами, которые с помощью гирлянд изоляторов крепятся к опорам. Контактные соединения выполняются при помощи сварки.
Конструкция ОРУ обеспечивает свободный доступ к трансформаторам при эксплуатации. Соединение трансформатора с ОРУ низшего напряжения выполнено пакетом шин (токопроводом).
На открытом распределительном устройстве устанавливается электрооборудование высшего напряжения: вакуумные выключатели, разъединители, разрядники и т.д.
Распределительное устройство низшего напряжения выполнено закрытым. КРУ изготавливают на предприятиях электропромышленности и электромонтажных организаций в виде камер типа КСО (камера стационарная одностороннего обслуживания).
С ОРУ осуществляется ввод с трансформаторов с двумя токопроводами в здание ЗРУ. В ЗРУ прокладывается шинный токопровод (секция шин) секционируемый вакуумными выключателями.
Распределительное устройство состоит из камер сборных одностороннего обслуживания КСО - 6(10) - «Аврора», предназначенных для приема и распределения электрической энергии переменного тока в трехфазных сетях, напряжением 6 или 10 кВ.
Камера ячейки представляет собой металлоконструкцию, выполненную из гнутых стальных профилей, и состоит из трех отсеков: отсека сборных шин, отсека аппаратов и присоединений кабеля, отсека релейной защиты и вторичной коммутации.
Каждый из отсеков с фасада закрыт дверью из листовой стали и сетчатым ограждением, с боков камера имеет торцевые стенки. Есть задняя стенка.
Предусмотрена блокировка, не допускающая открытия дверей высоковольтного отсека при включенных выключателях нагрузки (разъединителях).
Установка камер КСО производится в закрытом помещении. Для прокладки кабелей, силовых и контрольных, в полу помещения предусматриваются кабельные каналы.
Технические данные КСО - 6(10) - Э1«Аврора»:
Номинальное напряжение, кВ: 6 или 10
В главных цепях камер используются: вакуумный выключатели BB/TEL - 6/630; разъединители РТ - 6, ЗР - 6; выключатели нагрузки ВНТ-10/630; трансформаторы тока в проходном исполнении ТПЛ - 10 - М; трансформаторы напряжения ЗНОМ; предохранители ПКТ; разрядники РВМ.
КСО - 10 - 630/20 - 10 - 2 - Э2 УЗЛ - камера сборная одностороннего
обслуживания на номинальное напряжение 10 кВ, номинальный ток 630 А со схемой главных электрических цепей, с силовым выключателем типа BB/TEL на номинальный ток отключения 20 кА, модификации Э2, категории размещения и климатического исполнения У3 по ГОСТ 15150.
Для более безопасной и устойчивой работы потребителей можно применить еще дополнительную аппаратуру.
Нелинейные ограничители перенапряжений.
Для защиты оборудования от коммутационных и грозовых перенапряжений в главные цепи ячеек в отсеке аппаратов и кабельных присоединений (на технологически выдвижной монтажной панели) устанавливаются нелинейные ограничители перенапряжений.
Антиконденсатные нагревательные элементы.
Для поддержания нормальных условий эксплуатации ячеек КСО в кабельном отсеке и отсеке релейной защиты устанавливаются нагревательные элементы (резисторы).
Регулировка температуры нагрева осуществляется при помощи термостата.
Источник гарантированного оперативного тока.
В схему оперативного тока включен источник гарантированного оперативного тока, обеспечивающий надежную работу блоков релейной защиты и приводов выключателей после исчезновения напряжения. Источник бесперебойного питания (ИБП) обеспечивает гарантированное питание переменным оперативным током 220 В. ИБП устанавливается в отдельной ячейке по сетке схем главных цепей ячеек КСО) или в щите навесного типа. При необходимости организации постоянного оперативного тока 220(110) В выполняется установка щитов управления с аккумуляторными батареями различных производителей либо в ячейке или навесном щите устанавливаются ИБП на постоянный ток.
А - отсек сборных шин. 1 - шинный разъеденитель.
В - высоковольтный отсек. 2 - вакуумный выключатель.
С - релейный отсек. 3 - трансформатор тока.
D - кабельный отсек. 4 - трансформатор напряжения.
6 - клемник (межпанельные соединения).
8 - изолятор с емкостным делителем.
9 - трансформатор тока с нулевой последовательности.
В зависимости от схем главных цепей в камерах КСО устанавливаются следующие аппараты.
ВВ/TEL - 10 - 12,5 - 1000; BB/TEL - 10 - 20 - 1000.
ЗНОЛ.06; ЗНОЛП; ЗНОЛПМ - 10; НОЛ.08.
Трансформаторы тока нулевой последовательности
РВЗ - 10; РВФЗ - 10 с приводами ПР - 10.
8. Релейная защита и сетевая автоматика
В соответствии с ПУЭ для трансформаторов до 6300 кВА должны быть предусмотрены следующие виды защит:
- токовая отсечка без выдержки времени - от многофазных коротких замыканий;
- максимальная токовая защита - от перегрузки;
- токовая защита нулевой последовательности с действием на отключение - от однофазных замыканий на землю;
- защита минимального напряжения с действием на отключение - от понижения напряжения на шинах питающей подстанции;
Токовая отсечка без выдержки времени.
Токовая отсечка без выдержки времени - от коротких замыканий на выводах и в соединениях трансформатора с шинами на стороне высшего напряжения.
Ток срабатывания максимальной токовой отсечки выбирается по условию отстройки от тока трёхфазного короткого замыкания на стороне U 2 силового трансформатора.
где: - первичный ток срабатывания отсечки на стороне 35 кВ.
К Н = 1,45 - коэффициент надежности.
Кратность тока срабатывания отсечки по отношению к току уставки реле и максимальной токовой отсечки на стороне 35 кВ.
Максимально токовая защита - от сквозных замыканий. При этом первая ступень защиты должна действовать на отключение выключателя на стороне низшего напряжения, а вторая, резервирующая защиту первой ступени и токовую отсечку, на отключение выключателя на стороне высшего напряжения трансформатора.
S к =1200 МВА, - мощность короткого замыкания на шинах РПС;
S н =6,3 МВА, - номинальная мощность трансформатора;
U б1 =35 кВ, - базисное напряжение на высшей стороне;
U б2 =6,3 кВ, - базисное напряжение на низшей стороне;
I б1 =1, кА, - базисный ток на стороне высокого напряжения.
Ток двухфазного короткого замыкания в точке К2:
Расчет тока уставки на U вн трансформатора ГПП.
где, , - коэффициент схемы, для схемы соединения обмоток реле и трансформаторов тока.
- уточненное значение первичного тока срабатывания.
- расчетное значение тока срабатывания реле.
- коэффициент надежности (РП - 85);
На реле РТ - 85 регулирование тока срабатывания осуществляется не плавно, а ступенчато, путем изменением чисел витков обмотки, включенных в токовую цепь. Поэтому в общем случае не возможно установить не реле ток срабатывания, в точности равный расчетному.
Газовая защита - от повреждений внутри бака трансформатора и от понижения уровня масла с действием на отключение при интенсивном газообразовании и на сигнал - при слабом и понижении уровня масла.
Реагирует на образование газов, сопровождающих повреждение внутри бака трансформатора, в отсеке переключателя отпаек устройства регулирования коэффициента трансформации, а также действует при чрезмерном понижении уровня масла.
В качестве реле защиты в основном используется газовое реле ПГЗ - 22.
Токовая защита нулевой последовательности.
В соответствии с ПУЭ ток срабатывания защиты принимаем .
Трансформаторы тока нулевой последовательности следует устанавливать у выводов двигателя. В целях упрощения и удешивления зашиты, на электродвигателях, не имеющих шести выводов для подключения дифференциальной защиты, допускается установка трансформаторов тока нулевой последовательности в распредилительном устройстве.
Предназначена для облегчения условий восстановления напряжения после коротких замыканий и обеспечения самозапуска электродвигателей ответственных механизмов за счет отключения электродвигателей неответственных механизмов суммарной мощностью, определяемой возможностями источников питания и сети обеспечить самозапуск. Так же, действовать на отключение ответственных двигателей при длительном значительном снижении или отсутствии напряжения.
Защита реагирует на появление уравнительного тока. Защита имеет счетчик циклов качаний. По истечении определенного времени, если качания не затухли, защита отключает двигатель от сети.
В ячейках КСО - 6 «Аврора» все защиты могут быть выполнены на основе микропроцессорных блоков релейной защиты и автоматики типа IPR - A и SMPR - A.
Расчет устройства заземления и грозозащиты электрооборудования ГПП.
Заземлители (элементы заземления) разделяют на: искусственные и естественные. В качестве искусственных заземлителей применяют вертикально забитые в землю отрезки стальной трубы длиной 3 метра и горизонтально проложенные стальные полосы круглые и прямоугольные, которые служат для связи вертикальных заземлителей.
В качестве естественных заземлителей используются:
- проложенные в земле стальные водопроводные трубы, соединенные в стыках газо- или электросваркой;
- стальная броня силовых кабелей, проложенных в земле при числе их не менее 2;
- металлические конструкции зданий и сооружений и др.
Не допускается использовать в качестве естественных заземлителей трубопроводы горючих жидкостей и горючих или взрывчатых газов, алюминиевые оболочки кабелей, алюминиевые проводники и кабели, проложенные в туннелях, блоках, каналах.
Согласно п.1.7.96. [1]. В электроустановках напряжением выше 1 кВ сети с изолированной нейтралью сопротивление заземляющего устройства при прохождении расчетного тока замыкания на землю в любое время года должно быть:
где: I - расчетный ток замыкания на землю, А.
1) Сопротивление растеканию одиночного заземлителя:
В качестве заземлителя используем стержни (см. рис.7.1).
где: с = 50 (Ом·м) - удельное электрическое сопротивление верхнего слоя земли (50 м);
где: h = 0,7 (м) - расстояние между поверхностью земли и заземлителем.
Рисунок - 7. Стержневой заземлитель
2) Сопротивление полосового заземлителя, соединяющий между собой два вертикальных электрода:
3) Общее сопротивление заземляющего контура:
где: з г и з в - коэффициенты использования горизонтальных и вертикальных заземлителей соответственно.
n - количество стержневых заземлителей.
Для начала нам нужно определить необходимое количество электродов. Первое, мы спроектируем начальное заземляющее устройство (см. рис. 5). Далее рассчитаем его суммарное сопротивление, если сопротивление ЗУ не будет удовлетворять требованиям ПУЭ (не более 10 Ом), то добавим еще ряд вертикальных электродов.
Рисунок - 8. Расположение электродов на ГПП
Из ЗУ: n = 16, l = 5 м, з г = 0,5, з в = 0,52.
Рассчитав общее сопротивление заземляющего контура, данное заземляющее устройство удовлетворяет требованиям ПУЭ. Но исходя из последней формулы, выразим требуемое число вертикальных электродов:
При расчете n коэффициенты приравняем к единице:
Рассчитаем сопротивление заземляющего контура при 8 горизонтальных электродов:
n = 8, l = 5 м, з г = 0,67, з в = 0,65
Остальные расчеты приведены в таблице - 8.
Принимаем число вертикальных электродов равное 3 шт., т.к. мы не учитываем другие заземляющие проводники, то заземляющее устройство спроектируем с небольшим запасом по сопротивлению.
По факту поступления на оптоволоконный датчик вспышки света от дугового разряда и наличия сигнала от пускового органа релейной защиты происходит отключение выключателей. В зависимости от выбранного режима может осуществляться как селективное, так и неселективное отключение.
В случае селективного отключения центральным блоком отдается команда на отключение только поврежденной ячейки, в случае не селективного - происходит отключение вводного и секционного выключателей с запретом авто
Расчет главной понижающей подстанции курсовая работа. Физика и энергетика.
Реферат: Рабочее движение 1880-1900 гг.
Совет Федерации Федерального Собрания Рф Курсовая Работа
Курсовая работа: Роль и место I четверти 5 класса в системе занятий по ИЗО. Скачать бесплатно и без регистрации
Курсовая работа: Разработка базы данных Культурный досуг. Скачать бесплатно и без регистрации
Английский 7 Кузовлев Контрольная Работа
Контрольная работа: Учет незавершенного производства
Эссе На Тему Моя Конституция
Реферат: Инфраструктура высокоэффективного физического воспитания в общеобразовательной школе России: методология проектирования и эксплуатации
Курсовая работа по теме Разработка сайта интернет-магазина
Неуспеваемость Школьника Курсовая
Дипломная работа по теме Проекты социальной защиты детей, оставшихся без попечения родителей, в РСФСР в 1929-1941 гг.
Курсовая работа: Эффективность рекламной кампании в Интернет. Скачать бесплатно и без регистрации
Отчет по практике: Анализ финансового состояния предприятия ООО "Скат-Форвард"
Реферат На Тему Адвокатура: Прошлое И Настоящее
Реферат по теме Korea in Focus
Курсовая работа: Экономическая сущность затрат предприятия
Отчет по практике по теме Деятельность ОАО 'Ангарский завод полимеров'
Реферат: Учебно-методический комплекс дисциплины преподавателя по дисциплине Менеджмент и маркетинг
Реферат: 451 градус по Фаренгейту
Курсовая работа: Технологическая линия производства мороженого
Взаимодействие педагогов с неполными семьями в современных социально-экономических условиях - Педагогика курсовая работа
Защита чести, достоинства и деловой репутации в гражданском законодательстве - Государство и право дипломная работа
Основы построения системы риск-менеджмента на предприятии - Менеджмент и трудовые отношения курсовая работа