Тогда:
А.
Ток срабатывания реле:
Принимаем уставку по току Iуст = Iср / 3 = 4,2 / 3 = 1,4 А по кривой характеристики (аналог РТВ-1)
Так как уставка (МТЗ-2) может быть выбрана в диапазоне от 0.4 до 200 А с дискретностью 0,01 А, то принимаем Iуст = 1.4 А.
Защита работает с выдержкой времени t = 5 секунд.
Данное значение выдержки времени установить возможно так как выдержка времени (МТЗ-2) может быть выбрана в диапазоне от 0,1 до 100 с, дискретностью 0,01 с.
Проведем выбор выдержки времени для МТЗ-2 с действием на отключение и АГП:
Выдержка времени защиты от перегрузки выбирается из условия надежного несрабатывания защиты при пуске и самозапуске:
,
где: кзап - коэффициент запаса, принимаемый равным 1,3;
tпуск - время пуска для электродвигателей, не подлежащих самозапуску, или время самозапуска для двигателей, которые участвуют в самозапуске;
время самозапуска t = 10 сек.
сек.
Выбираем время срабатывания защиты с момента запуска tс.з. = 13 сек
Защита от асинхронного хода сработает на отключение через 3 с
после 10 с выдержки на самозапуск
Данное значение выдержки времени срабатывания защиты установить возможно, так как она может быть выбрана в диапазоне от 0,1 до 100 с, дискретностью 0,01 с.
Повреждаемость электродвигателя в 84% происходит из-за пробоя изоляции при перенапряжениях, связанных с операциями включения и отключения электродвигателей или при замыканиях на землю в сети. Большинство повреждений изоляции обмотки статора приводит к замыканию фазы на корпус и, как правило, через электрическую дугу.
Значение опасного для электродвигателя тока замыкания на корпус определяют по объему повреждения активной стали статора и возможности устранения его простыми средствами. В мировой практике не существует единого мнения о конкретном значении опасного тока замыкания. В России считается опасным ток более 5 А, критерий который был установлен еще в довоенные годы, хотя проведенные в последние десятилетия исследования показали, что токи замыкания в 1-1,5 А могут привести к значительным местным нагревом с последующим переходом однофазного замыкания в витковое. В то же самое время было показано, что замыкания на корпус через дугу с токами не превышающими 10А могут самоустранятся в течении первых 0,2 сек.
Принимая во внимание большое количество электродвигателей малой мощности, ПУЭ предлагает для электродвигателей мощностью до 2000 кВт устанавливать защиту от однофазных замыканий на землю только при токах замыкания 10 А и более при отсутствии компенсации, а при наличии компенсации - если остаточный ток в нормальных условиях превышает это значение.
Для электродвигателей мощностью более 2000 кВт защита от замыканий на землю должна предусматриваться при токах 5 А и более.
Первичный ток срабатывания защит от замыкания на землю должен быть не более:
для электродвигателей мощностью до 2000 кВт - 10А;
для электродвигателей мощностью свыше 2000 кВт - 5А.
Рекомендуются меньшие значения токов срабатывания, если это не усложняет выполнение защиты.
Защиту следует выполнять без выдержки времени с использованием трансформаторов тока нулевой последовательности и с действием на отключение электродвигателя. В зону действия защиты должен входить и питающий кабель.
Чувствительность защиты разрешается не проверять. Если по условию отстройки от переходного режима потребуется значительное загрубление защиты, то следует ввести в защиту выдержку времени, но для обеспечения быстрого отключения двойного замыкания на землю необходимо установить в цепи трансформатора тока нулевой последовательности дополнительное токовое реле с первичным током срабатывания 50¸100 А.
Первичный расчетный ток срабатывания защиты от замыкания на землю в обмотке статора электродвигателя определяется по условию отстройки от броска собственного емкостного тока присоединения при внешнем замыкании на землю:
где:
котс - коэффициент отстройки равный 1,2;
кб- коэффициент, учитывающий бросок собственного емкостного тока присоединения в начальный момент внешнего замыкания на землю. кб = 2 ¸ 3.
Iс∑ - утроенное значение собственного емкостного тока.
Iс∑ = Ic.дв + Iс.л
Iс.дв - собственный емкостный ток электродвигателя;
Iс.л. - собственный емкостный ток кабельной линии, входящей в зону защиты.
Утроенное значение собственного емкостного тока электродвигателя определяется:
f - частота сети;
сдв - емкость фазы статора электродвигателя, Ф;
Uном - номинальное линейное напряжение сети, В.
Ориентировочно емкость электродвигателя можно рассчитать по формуле:
Sном.дв. - полная номинальная мощность электродвигателя, МВА;
Uном - номинальное напряжение электродвигателя, кВ.
Для двигателей 10 кВ.:
Фа.
.
Утроенный емкостный ток двигателя 10 кВ:
А или 0,72 мА.
Утроенное значение собственного емкостного тока кабельной линии, входящей в зону защиты, определяется по выражению:
Iс.уд. - утроенное значение собственного емкостного тока одного километра кабельной линии 10 кВ.;
l - длинна линии, км;
m - число кабелей в линии.
А;
Iс∑ = 0.204+0.72·10-3 = 0,20472 А;
Iпер.с.дв..= 0,20472 ·1.2 ·2 = 0,4913 A.
Вторичный ток трансформаторов тока нулевой последовательности зависит от величины вторичной нагрузки и от числа трансформаторов тока, подключенных к реле, поэтому коэффициент трансформации таких трансформаторов не является постоянным.
По (Л7, табл. 6.2) находим минимальное значение первичного тока срабатывания реле при подключении к одному трансформатору тока нулевой последовательности типа ТЗЛ.
Iс.з.min = 0,49 А.
Принимаем ток срабатывания защиты Iс.з. = 0,5 А.
В сетях с изолированной нейтралью чувствительность земляной защиты не рассчитывается
Принятое значение первичного тока срабатывания защиты удовлетворяет условию чувствительности к однофазным замыканиям на землю и в линии к электродвигателю, и в обмотке статора:
Iпер.с.з.. ≥ Iс.з ≥ Iс∑
4 ≥ 0,5 ≥ 0,20472
В схеме предусмотрено замедление земляной защиты для отстройки от переходных процессов. tс.з = 0,5 сек. Защита работает на отключение с выдержкой времени 0,5 сек.
Данное значение уставок тока срабатывания реле установить возможно так как значение тока может быть выбрана в диапазоне от 0,05 до 2,5 А, с дискретностью 0,001 А.
Защита работает с выдержкой времени t = 5 секунд
Значение выдержек времени срабатывания реле устанавливается в диапазоне от 0,05 до 99 с, дискретностью 0,01 с.
Защита минимального напряжения является общей для всех электродвигателей секции и устанавливается в релейном отсеке КРУ трансформатора напряжения. Защита имеет три ступени по напряжению и выдержкам времени.
Первая ступень отключает неответственные электродвигатели для обеспечения самозапуска электродвигателей ответственных механизмов. Уставки срабатывания этой ступени выбираются равными 70% номинального напряжения и выдержкой времени 0,5 ¸ 1,0 сек.
Вторая ступень предназначена для отключения ответственных электродвигателей при длительном отсутствии напряжения для обеспечения условий безопасности и в случаях, когда самозапуск механизмов после останова недопустим по условиям технологического процесса. Кроме этого, вторая ступень может быть использована для обеспечения надежного пуска АВР электродвигателей взаиморезервируемых механизмов и для последовательного пуска ответственных механизмов, если одновременный пуск не может быть осуществлен. Уставки срабатывания второй ступени выбираются равной 50% номинального напряжения и выдержкой времени 3 ¸ 9,0 сек.
Список электродвигателей, отключаемых от первой и второй ступеней защиты минимального напряжения, должен быть утвержден главным инженером предприятия.
Третья ступень служит пусковым органом АВР с напряжением срабатывания равным 25% номинального напряжения и выдержкой времени, равной времени срабатывания защиты питающего секцию ввода.
Расчет групповой защиты минимального напряжения.
Расчет произведен согласно ПУЭ [п.п.5.352; 5.3.53].
I ступень
Время срабатывания: tс.з. = 0,5 сек.
II ступень.
Согласно (Л2), напряжение срабатывания II ступени отстраивается от напряжения самозапуска электродвигателей.
Uсам. - напряжение самозапуска, равное напряжению срабатывания I ступени;
котс - коэффициент отстройки, равный 1,2;
кв - коэффициент возврата равный 1,06.
Время срабатывания:
tс.з. > tп.п.
tп.п. - время перерыва питания.
Время срабатывания: tс.з. = 9 сек.
Данное значение напряжения срабатывания реле установить возможно так как это значение может быть выбрано в диапазоне от 5 до 99,9 В,
с дискретностью 0,1 В. С диапазоном уставок по времени срабатывания от 0,02 до 99,99 с, дискретностью 0,01 с.
Для рассматриваемого двигателя отключение происходит по второй ступени т.к. двигатель участвует в самозапуске (относится к ответственным механизмам).
В данном проекте рассмотрены вопросы организационных и технических мероприятий, а также средства, обеспечивающие защиту людей от опасного воздействия электрического тока, электромагнитного поля, электрической дуги и электростатических зарядов.
К организационным мероприятиям относятся:
1. правильная организация и ведение безопасных методов работ;
2. обучение и инструктаж электротехнического персонала;
3. контроль и надзор за выполнением правил техники безопасности (ПТБ)
К техническим мероприятиям по электробезопасности относятся:
1. обеспечение нормальных метеорологических условий в рабочей зоне;
2. нормальное освещение;
3. применение необходимых мер и средств защиты;
4. применение безопасного ручного электроинструмента, а также применение ограждений, блокировок коммутационных аппаратов, спецодежды.
ГПП является одним из важных объектов и в то же время – это объект повышенной опасности поражения электрическим током, обслуживающего персонала. Исходя из этого, на ГПП уделяется особое внимание вопросам охраны труда и ПТБ.
Согласно расчетам картограммы электрических нагрузок, ГПП нужно расположить в районе завода инженерных машин ( ЗИМ ). В соответствии с
[Л6, 4.2, 4.3] к ОРУ-110 кВ подведена автомобильная дорога и предусмотрен проезд вдоль трансформаторов. Расположение ГПП так же выбрано с учетом розы ветров, согласно которой преимущественное направление ветров северо-западное. Все источники загрязнения находятся с южной стороны по отношению к ГПП – 110.
Подстанция состоит из 3-х основных частей:
ОРУ-110 кВ
Трансформаторы 2ТРДН – 25000/110, ЗРУ-10 кВ.
Аппаратура ОРУ-110 кВ и трансформаторы установлены открыто. Территория ГПП ограждена сплошным внешним забором высотой 1,8 м [Л6, 4.2 39]. Металлические конструкции ОРУ-110 кВ, ЗРУ-10 кВ и трансформаторов, а также подземные части металлических и железобетонных конструкций для защиты от коррозии – окрашены. Трансформаторы для уменьшения нагрева прямыми лучами солнца окрашены в светлые тона маслостойкой краской [Л6, 4.2, 30]. Для предотвращения растекания масла распространения пожара под трансформаторами предусмотрены маслоприемники, закрытые металлической решеткой, поверх которой насыпан слой чистого гравия толщиной 0,25 м [Л6, 4.2. 70]. Все токоведущие части, доступные случайному прикосновению, ограждены металлической сеткой с окном 2525 мм [Л6, 4.2. 26]; на всем электрооборудовании ОРУ и ЗРУ выполнены надписи мнемосхемы, поясняющие назначение электрооборудования, а также предупреждающие плакаты. Токоведущие части окрашены в соответствии с [Л6, 1.1 29]
фаза А – желтым цветом;
фаза В – зеленым;
фаза С – красным.
В ЗРУ ячейки КРУ стоят в два ряда с центральным проходом 2 м,
ширина прохода между ячейкой и стеной – 1 м. Выкатные части КРУ имеют механическую блокировку, так что доступны к токоведущим частям, автоматически закрываются металлическими шторками при выкате тележки.
ЗРУ имеет две двери для выхода, которые открываются наружу и имеют самозапирающиеся замки [Л6, 4.2 92]. ЗРУ выполнено без окон [Л6, 4.2. 94].
Камеры трансформаторов собственных нужд оборудованы барьерами у входов. Барьеры установлены на высоте 1,2 м и съемные. Между дверью и барьером имеется промежуток шириной 0,5 м [Л6, 4.2 26].
В ЗРУ предусмотрены следующие защитные средства:
1. Изолирующая штанга – 2 шт на каждое напряжение;
2. Указатель напряжения – 2 шт. на каждое напряжение;
3. Изолирующие клещи – по 1 шт. на U = 10 кВ и U = 0,4 кВ;
4. Диэлектрические перчатки – не менее двух пар;
5. Диэлектрические боты (для ОРУ) – 1 пара;
6. Диэлектрически галоши – 2 пары (для 0,4 кВ);
7. Временные ограждения – не менее двух штук;
8. Переносные заземления – не менее двух штук на напряжение;
9. Диэлектрические коврики – по местным условиям;
10. Переносные плакаты и знаки безопасности;
11. Шланговый противогаз – 2 шт.;
12. Защитные очки – 2 пары;
13. Медицинская аптечка.
Согласно НПБ 105-95 с СниП 21.01.97. С целью предупреждения возникновения пожара в распределительных устройствах 110 и 10 кВ на ГПП предусматриваются следующие технические мероприятия и решения:
1. Электрооборудование и сети в процессе эксплуатации не загружаются выше допустимых пределов, а при к.з. имеют достаточную отклоняющую способность и термическую стойкость.
2. В ЗРУ-10 кВ применены элегазовые выключатели типа VF 12.12.20.
3. Силовые масляные трансформаторы оборудованы газовой защитой, срабатывающей на сигнал и отключение.
4. Для предотвращения растекания масла при повреждениях маслонаполненных силовых трансформаторов выполнены маслоприемники, рассчитанные на прием 100 % масла, содержащегося в корпусе трансформатора. Удаление масла из маслоприемника предусмотрено переносным насосным агрегатом.
5. Фундаменты под маслонаполненные трансформаторы выполнены из несгораемых материалов. Так же для предотвращения растекания масла выполняется подсыпка гравия.
6. Помещение и здание ЗРУ и камеры трансформаторов собственных нужд выполнены по II степени огнестойкости.
7. ЗРУ, при длине 15 м, имеет 2 выхода по концам наружу, с самозапирающимися замками, открываемыми со стороны ЗРУ без ключа. Двери обиты железом с асбестовой подкладкой и имеют ширину не менее 0,75 м и высоту 1,9 м. Двери между помещениями ЗРУ разных напряжений открываются в сторону помещения низшего напряжения. Помещение РУ более высокого напряжения имеют ворота с железными створками для перемещения через них габаритного оборудования (например, ячеек КРУ). Ворота открываются наружу и расположены в конце ЗРУ.
8. Перекрытие кабельных каналов выполнены съемными плитами из несгораемых материалов в уровень с чистым полом помещения.
9. В целях своевременного извещения о пожаре в ЗРУ имеется пожарная сигнализация, непосредственно связанная с пожарной охраной. Сигнализация выполнена на основе датчиков типа АТИМ-3 и ДТЛ (70º С). Вблизи средств связи вывешены таблички о порядке действия при пожаре (подача сигнала, вызов пожарной охраны).
10. Для локализации очагов пожара на ГПП имеются первичные средства пожаротушения:
а) ЗРУ-10 кВ - огнетушители ОУ-10 – 2 шт.,
- ящик с песком – 2 шт. (вместимость 0,5 м);
б) щит управления 0,4 кВ - огнетушители ОУ-10 – 2 шт.;
в) камеры трансформаторов собственных нужд - огнетушители
ОХП-10 – 2 шт.,
г) ОРУ-110 кВ – пожарный щит с принадлежностями и ящик
с песком у каждого трансформатора.
Для защиты оперативно-ремонтного персонала от поражения электрическим током в соответствии с ГОСТ 12.1.038-82 ССБТ И-1.04.88 все коммутационное оборудование ГПП оснащено заземляющими ножами. Разъединители 110 кВ имеют механическую блокировку с заземляющими ножами, что позволяет исключить неправильные действия электротехнического персонала в случае включения этих аппаратов из отключенного состояния, когда они были заземлены ножами.
В ЗРУ-10 кВ выключатели, установленные в ячейках КРУ, также имеют механическую блокировку с заземляющими ножами. С целью обеспечения допустимого уровня напряжения прикосновения конструкции ЗРУ и оборудование заземляется с контуром заземления, который выполнен с использованием естественных заземлителей – железобетонных колонн ЗРУ и металлических угольников обрамления кабельных каналов. Контур заземления ЗРУ соединен с заземляющим устройством ОРУ-110 кВ не менее, чем в двух точках. Для устройства заземления ОРУ-110 кВ выполняется расчет.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9
