Расчет токов короткого замыкания, подбор релейной защиты системы электроснабжения

ФГОУ ВПО

Костромская государственная сельскохозяйственная академия

Кафедра электроснабжения

Курсовая работа

по дисциплине «РЗА и Т»

Вариант 14

Выполнил: студент факультета

электрификации и автоматизации

746 б группы Лузик А.С.

Руководитель: Смирнов Л.А

Кострома 2005



Содержание

Введение

Исходные данные

1. Расчет токов короткого замыкания

2. Выбор комплектных трансформаторных подстанций и распределительных устройств

2.1 Выбор устройств РЗ и А для элементов системы электроснабжения

2.2 Расчет параметров релейной защиты кабельной линии

2.3 Расчет селективности действия защит

3. Выбор и описание работы схемы АВР секционного выключателя на подстанции

Список использованной литературы



Введение

В настоящее время электроэнергия используется все шире в промышленности и в быту для привода станков, машин и поездов, приготовления пищи, освещения домов и фабричных помещений. Такое широкое использование ее для самых различных целей требует обеспечения надежности электроснабжения. Перерыв в электроснабжении, даже кратковременный, приводит к тяжелым последствиям: браку на производстве, порче оборудования, остановке транспорта. Надежность достигается объединением многочисленных электрических элементов - генераторов, трансформаторов, ЛЭП - в единую энергетическую систему. Так, например, если предприятие питается по одной электрической линии, то при повреждении этой линии электроснабжение предприятия прекращается. Для повышения надежности электроснабжения может быть сооружена вторая линия, тогда при повреждении одной линии питание будет продолжаться по другой.

Однако включение второй линии без дополнительных мероприятий не повышает надежность. Действительно, при к.з. на одной из линии снижается напряжение на обеих линиях, и оно не может быть восстановлено до тех пор, пока поврежденный участок не будет отключен от электрической системы. Для возможности отключения каждый элемент системы снабжается выключателями, способными отделить его от системы и при нормальной работе, и при к.з.

Кто же должен определить, какой именно элемент системы поврежден, и воздействовать на соответствующие выключатели? Эта операция не может быть позволена человеку. Во-первых, понадобилось бы огромное количество людей для наблюдения за всеми элементами электрической системы; во-вторых, даже самый внимательный наблюдатель не в состоянии обнаружить некоторые повреждения внутри электрических аппаратов и машин; в-третьих, человек в состоянии среагировать на замеченное им повреждение и произвести отключение поврежденного элемента за время, измеряемое минутами. Между тем повреждение должно быть отключено в течение секунд, а иногда и долей секунды. Поэтому для определения места повреждения и подачи сигнала на отключение соответствующих выключателей устанавливается специальная аппаратура. Это и есть релейная защита, действующая на отключение.

Каждый элемент системы снабжен выключателями, а также защитами для подачи команды на отключение соответствующих выключателей. В некоторых случаях, когда требования к выключателям и защите невелики, они совмещаются в одном аппарате (предохранитель, автомат). Иногда возникают ненормальные режимы, при которых нецелесообразно немедленное отключение, но требуются действия дежурного персонала для ликвидации их. В таких случаях необходимы автоматические устройства, подающие сигнал дежурному персоналу. Это релейная защита, действующая на сигнал.



Исходные данные

Рис.1. Исходная схема для расчета

Объектом проектирования является трансформатор Т1600

Сеть 0.4 кВ имеет длину L=220 м и выполнена проводом А-50

Коэффициент загрузки трансформаторов подстанций = 0.8

Коэффициент загрузки линий принят 0.8 от допустимого тока по нагреву

Линия 0.4 загружена на 25% от мощности ТП.

Коэффициент мощности =0.8 для всех видов потребителей.

Мощность электродвигателя:

М- Р=37кВт



1. Расчет токов короткого замыкания

Составляем схему замещения для расчета токов короткого замыкания

Рис 2. Схема замещения

1.1 Определение сопротивлений элементов сети

1.1.1 Определяем сопротивления генераторов

Для генератора 1:

Ом

Для генератора 2:

Ом

где: Xd -сверхпереходное сопротивление генератора; принимаем равным 0,15 Ом, согласно задания.

Uср - номинальное напряжение, принимаем 37.5 кВ.

Sн - номинальная мощность генератора

1.1.2 Определим сопротивления воздушных линий 35 кВ

Линии 1 и 2 имеют одинаковую длину и одинаковое сечение, поэтому:

Для провода АС - 120: Ro=0.249 Ом/км, Хо=0,403 Ом/км [1, табл.1.3, табл.15].

Активное сопротивление:

; Ом

Индуктивное сопротивление:

; Ом

где: R₀ - удельное активное сопротивление линии для провода АС-120, Ом/км; X₀ - удельное индуктивное сопротивление линии, Ом/км

Полное сопротивление линий:

;

Ом

1.1.3 Определим сопротивление трансформаторов 35/10 кВ

Выбираем трансформаторы.

Трансформаторы Т1 и Т2 имеют одинаковые мощности:

Sном.т1 = Sном.т2 = 40 МВА.

Таблица 1.

Каталоговые данные трансформатора Т1 и Т2.[6 с.49]

Тип	Sном, кВА	Uном, кВА	Р, кВт	Uкз, %	Iхх, %
		ВН	НН	хх	кз
ТРДН-40000/35	40000	36.75	10.5	39	225	9.5	-

Определяем полное сопротивление трансформатора:

;

где: Uk% - напряжение короткого замыкания трансформатора ,%

Uk = 9.5 % -согласно заданию,

Sном.т - номинальная мощность трансформатора, кВА.

Ом

Определяем активное сопротивление трансформатора:

Ом

Ом

Определяем индуктивное сопротивление трансформатора:

Ом

Ом

1.1.4 Определим сопротивления воздушных линий 10 кВ.

Так как линии 3 и 4 питают трансформаторы Т3 и Т4, а Sном.т3 = Sном.т4 = 1600 кВА, то найдём максимальный ток воздушной линии 3 и 4.

Максимальный ток воздушной линии найдем с учетом коэффициента перегрузки трансформатора k_п=1.4.



А

В соответствии с магистральным принципом построения сетей напряжением 10 кВ, принимают сталеалюминевый провод сечением не менее 70 мм².[1 с.78]

Из[11, табл.2.5.19, c.35] выбираем сечение провода марки АС по допустимому длительному току: АС - 70, Iдоп = 265 А.

Проверяем сечение выбранного провода по экономической плотности тока:

где J_эк - нормированное значение экономической плотности тока, А/мм².

Предприятие работает в односменном режиме. Продолжительность использования максимума нагрузки 3000-5000 ч. Принимаем J_эк=1.1 А/мм² для неизолированных алюминиевых проводов. [5, табл. 1.3.36]

Сечение провода с учётом экономической плотности тока для ВЛ3 и ВЛ4:

мм²

Принимаем стандартное сечение провода: S=120мм². Принимаем провод марки АС - 120.

Для провода АС - 120: Ro=0.249 Ом/км, Хо=0,310 Ом/км [1, прил. табл.1.3, табл.15].

Для линии 3: L=3 км.

Активное сопротивление:

; Ом

Индуктивное сопротивление:

; Ом

где: R₀ - удельное активное сопротивление линии для провода АС-120, Ом/км; X₀ - удельное индуктивное сопротивление линии, Ом/км

Полное сопротивление линий:

;

Ом

Для линии 4: L=4 км.

Активное сопротивление:

; Ом

Индуктивное сопротивление:

; Ом

где: R₀ - удельное активное сопротивление линии для провода АС-120, Ом/км; X₀ - удельное индуктивное сопротивление линии, Ом/км

Полное сопротивление линий:

;

Ом

1.1.5 Определим сопротивление трансформаторов 10/0.4 кВ

Выбираем трансформаторы.

Трансформаторы Т3 и Т4 имеют одинаковые мощности:

Sном.т3 = Sном.т4 = 1600 кВА.

Таблица 2.

Каталоговые данные трансформаторов Т3 и Т4.[6 с.49]

Тип	Sном, кВА	Uном, кВА	Р, кВт	Uкз, %	Iхх, %
		ВН	НН	хх	кз
ТМ-1600/10	1600	10.5	0.4	3.3	16.5	5.5	1.3

Определяем полное сопротивление трансформатора:

;

где: Uk% - напряжение короткого замыкания трансформатора, %

Uk = 5.5 % -согласно заданию,

Sном.т - номинальная мощность трансформатора, кВА.

Ом

Определяем активное сопротивление трансформатора:



Ом

Ом

Определяем индуктивное сопротивление трансформатора:

Ом

Ом

1.1.6 Определяем сопротивление линии 0,4 кВ

Для провода А - 50: R0 = 0.576 Ом/км, X0 = 0.341 Ом/км [1, прил. табл. 15, с. 510]. L=220м.

Активное сопротивление:

; Ом

Индуктивное сопротивление:

; Ом

где: R₀ - удельное активное сопротивление линии для провода А-50, Ом/км; X₀ - удельное индуктивное сопротивление линии, Ом/км

Полное сопротивление линий:

;

Ом

1.1.7 Определим сопротивление кабельной линии 0.4 кВ

Рассчитаем сечение кабельной линии 0.4 кВ, питающего электродвигатель.

Выбираем электродвигатель М - 4А200М2У3 [9] c.28

Р = 37 кВт; ? = 0,9; cos? = 0.8

Определяем номинальный ток двигателя М.

А

А

Выбираем сечение кабеля

S = 16 мм²

Выбираем четырехжильный кабель напряжением до 1 кВ марки АСБ - 16 с Iдоп = 90 А для прокладки в земле (траншеях). [1, табл. 9, с.506]

X₀ - индуктивное сопротивление кабельной линии, принимаем равным 0.07 Ом/км [8 c.75].

R₀ = активное сопротивление линии

-удельная проводимость провода, для алюминия =32 [Л6 c.132].

S- сечение проводника,

R₀ = Ом

Длина кабельной линии 0.4 кВ: L=30м, согласно задания.

Активное сопротивление:



; Ом

Индуктивное сопротивление:

; Ом

где: R₀ - удельное активное сопротивление линии для провода А-50, Ом/км; X₀ - удельное индуктивное сопротивление линии, Ом/км

Полное сопротивление линий:

;

Ом

Проверяем двигатель на возможность запуска от трансформаторной подстанции:

где Xсх - сопротивление схемы до точки кз

В

Условие, Uост =(0.6 - 0.7)U_ном выполняется, электродвигатель запустится.

1.2 Определение токов короткого замыкания

Расчет проведем задавшись, что секционирующие выключатели включены.

1.2.1. Определение токов короткого замыкания в точке К1

Рис. 3. Схема замещения для расчета токов КЗ в точке К1.

Определяем полное сопротивление до точки К1.

Z1= Xг1= 6.696 Ом

Ток трехфазного КЗ в точке К1 равен:

кА

Ток двухфазного КЗ в точке К1 равен:

кА

1.2.2 Определение токов короткого замыкания в точке К2

Рис. 4. Схема замещения для расчета токов КЗ в точке К2.



Определяем активные и реактивные сопротивления до точки К2:

R2 = Rл1 = 7.47 Ом

Х2= Xг1+Xл1 = 6.696+12.09=18.786 Ом

Определяем полное приведенное сопротивление до точки К2:

Ом

Ток трехфазного КЗ в точке К2 равен:

кА

Ток двухфазного КЗ в точке К2 равен:

кА

1.2.3 Определение токов короткого замыкания в точке К3

Рис. 5. Схема замещения для расчета токов КЗ в точке К3

Определяем полное сопротивление до точки К3.

Z3= Xг3= 4.219 Ом

Ток трехфазного КЗ в точке К3 равен:

кА

Ток двухфазного КЗ в точке К3 равен:

кА

1.2.4 Определение токов короткого замыкания в точке К4

Рис. 6. Схема замещения для расчета токов КЗ в точке К4.

Определяем активные и реактивные сопротивления до точки К4:

R4 = Rл2 = 7.47 Ом

Х4= Xг2+Xл2 = 4.219+12.09=16.309 Ом

Определяем полное приведенное сопротивление до точки К4:

Ом

Ток трехфазного КЗ в точке К4 равен:

кА

Ток двухфазного КЗ в точке К4 равен:

кА

1.2.5 Определение токов короткого замыкания в точке К5

Рис. 7. Схема замещения для расчета токов КЗ в точке К5

Для расчета токов КЗ в именованных единицах сопротивление всех элементов расчетной схемы приводим к той ступени напряжения, на которой вычисляется ток КЗ. Приведение осуществляется через квадрат коэффициента трансформации.

У нас в точке К5 потребители получают питание от источников различной мощности, поэтому расчет ведем согласно методике, изложенной [1 с.195].

Определяем активные и реактивные сопротивления до точки К5 от генератора 1:

R'5 = Rл1+ Rт1 = 7.47+0.1978=7.668 Ом

Х'5= Xг1+Xл1+ Xт1 = 6.696+12.09+3.334=22.12 Ом

Определяем полное приведенное сопротивление до точки К5 от генератора1:

Ом

Определяем активные и реактивные сопротивления до точки К5 от генератора 2:

R”5 = Rл2+ Rт2 = 7.47+0.1978=7.668 Ом

Х”5= Xг2+Xл2+ Xт2 = 4.219+12.09+3.334=19.649 Ом

Определяем полное приведенное сопротивление до точки К5 от генератора1:

Ом

Разделим полные приведенные сопротивления на квадрат коэффициента трансформации.

Ом Ом

Ток трехфазного КЗ в точке К5 от генератора 1 равен:

кА

Ток двухфазного КЗ в точке К5 от генератора 1 равен:

кА

Ток трехфазного КЗ в точке К5 от генератора 2 равен:

кА

Ток двухфазного КЗ в точке К5 от генератора 2 равен:

кА

Находим общий ток трехфазного КЗ в точке К5:

кА

Находим общий ток двухфазного КЗ в точке К5:

кА

1.2.6 Определение токов короткого замыкания в точке К6

Рис. 8. Схема замещения для расчета токов КЗ в точке К6

Для расчета токов КЗ в именованных единицах сопротивление всех элементов расчетной схемы приводим к той ступени напряжения, на которой вычисляется ток КЗ. Приведение осуществляется через квадрат коэффициента трансформации.



В точке К6 мы получаем следующий вид схемы (трехлучевую звезду), т.к. ВЛ1 и ВЛ2 работают в параллель, также в параллель работают Т3 и Т4.

Рис.9. Схема замещения для расчета токов КЗ в точке К6 (трехлучевая звезда).

Z'=Zг1+Zл1+Zт1=23.411 Ом Z”=Zг2+Zл2+Zт2=21.092 Ом

Z'''=Zл3-4+Zт3-4=2.576 Ом

Расчет сопротивления Z'''.

Определяем полное сопротивление линий 3 и 4:

Ом

Ом

Ом

Определяем сопротивления Т3 и Т4:

Ом

Ом

Определим для трехлучевой звезды общее сопротивление схемы, согласно [1 c.195]:

Ом

Расчет токов КЗ в точке К6 ведем согласно методике [1 с.195].

Преобразуем трехлучевую звезду в двухлучевую.

Рис.10. Схема замещения для расчета токов КЗ в точке К6 (двухлучевая звезда).

Суммарный ток и его распределение по ветвям остаются без изменений:

I1 = I_кз^(3)' I2 = I_кз^(3)”

Суммарное сопротивление остается без изменений:

Z_? = 13.672 Ом

Вводим понятие коэффициентов распределения схемы С1 и С2, которые представляют собой токи в ветвях схемы, выраженные в относительных единицах к суммарному току:

Очевидно, что сумма коэффициентов распределения равна единице.

Коэффициенты распределения ветвей обратно пропорциональны значениям их сопротивлений:

или ,

откуда:

;

Для схемы на рисунке рис.10 можно записать соотношение:

и так как С1 + С2 = 1, то

Ом; Ом

Разделим полученные сопротивления на квадрат коэффициента трансформации.

Ом Ом

Таким образом, найдены сопротивления ветвей эквивалентной схемы, определение тока КЗ которой не представляет затруднений.

Ток трехфазного КЗ в точке К6:

кА

кА

кА

Ток двухфазного КЗ в точке К5 от генератора 2 равен:

кА

кА

кА

1.2.7 Определение токов короткого замыкания в точке К7

Рис.11. Схема замещения для расчета токов КЗ в точке К7.

Определяем полное приведенное сопротивление до точки К7:

Ом

Ток трехфазного КЗ в точке К7 равен:

кА



Ток двухфазного КЗ в точке К7 равен:

кА

1.2.8 Определение токов короткого замыкания в точке К8

Рис.12. Схема замещения для расчета токов КЗ в точке К8

Определяем полное приведенное сопротивление до точки К8:

Ом

Ток трехфазного КЗ в точке К8 равен:

кА

Ток двухфазного КЗ в точке К8 равен:

кА

Результаты расчетов сводим в таблицу 3.

Таблица 3.

Сводная таблица результатов расчета токов короткого замыкания.

Вид к.з.	К1	К2	К3	К4	К5	К6	К7	К8
Iкз(3)	3.233	1.071	5.132	1.244	6.967	11.756	1.367	2.999
Iкз(2)	2.803	0.929	4.449	1.079	6.041	10.037	1.185	2.600



2. Выбор комплектных трансформаторных подстанций и распределительных устройств высокого и низкого напряжения

2.1 Выбираем для установки следующие КТП

Принимаем две параллельно работающих КТП - 1600/10 для внутренней установки на напряжение 10/0.4 кВ, тип трансформатора ТМ, Sном.т. = 1600 кВА. [2 c.532]

Тип коммутационного аппарата:

- на стороне 10 кВ, укомплектована вакуумными выключателями с прямоходным электромагнитным приводом (согласно задания); [4 c.7]

- на отходящих линиях 0.4 кВ - ВА-51, ВА-51Г.

Некоторые элементы шкафа можно заменять по просьбе заказчика.

Рис 13. Однолинейная схема ПС - 10/0.4 кВ

Принимаем две КТПБ - 40000/35 на напряжение 35/10 кВ, тип трансформатора ТРДН, Sном.т. = 40000 кВА. [2 c.525]

Тип коммутационного аппарата:

- на стороне 35 кВ, укомплектована вакуумными выключателями с прямоходным электромагнитным приводом (согласно задания); [4 c.7]

- на стороне 10 кВ, укомплектована маломасляными выключателями с встроенным пружинным или электромагнитным приводом.

Рис.14. Однолинейная схема ПС - 35/10 кВ.

2.2 Выбор автоматического выключателя для защиты электродвигателя

Номинальный ток двигателя: Iном.дв. = 74.173 А.

Выбор автоматического выключателя производим из условия:

Iн.р. ? Iном.дв.

Uн.а. ? Uсети

К установке принимаем трехполюсный автоматический выключатель ВА51Г31 с номинальным током выключателя 100 А и с номинальным током расцепителя 80А на напряжение 380В. [10, табл. 26, с.77] Буква «Г» говорит о том, что выключатель предназначен для защиты электродвигателей.

kс.от._т =Iс.о./Iн.расц. = 14

kс.п._т = Ic.п./Iн.расц. = 1.2

ПКС = 6 кА

ОПКС = 6 кА

kно = 2.1; kнп = 1.2; kв = 1 [10, табл.33, с.91]

1) Определяем ток уставки теплового расцепителя, с учетом диапазона регулирования:

А

Т.к. расчетный ток двигателя вписывается в кратность диапазона регулирования теплового расцепителя, то защита будет наиболее эффективной и оптимальной.

2) Расчет защиты потребителей от перегрузки:

А

Кнп = 1.2- коэффициент надежности от перегрузки [10 с. 96];

Кв = 1 - коэффициент возврата [10 стр. 94].

3) Расчет тока срабатывания от перегрузки с учетом диапазона регулирования:

А

Т.к. ток срабатывания с учетом диапазона регулирования вписывается в диапазон регулирования, то защита от перегрузки удовлетворяет условиям выбора автомата и является наилучшей.

4) Выбор автомата из условия отстройки от пусковых токов:

А

5) Расчет тока срабатывания электромагнитного расцепителя (отсечки) с учетом диапазона регулирования теплового расцепителя:



А

Проверяем автоматический выключатель по чувствительности:

т.к. k_ч > 1.5, следовательно автомат по чувствительности проходит.[10 с. 93]

2.3 Выбор автоматического выключателя для защиты линии 0.4 кВ

Т.к. линия загружена на 80% от допустимого тока линии, то определяем ток проходящий по линии 0,4 кВ.

I_{вл 0.4} = Iд•0,8 = 215•0,8 = 172 А

Для А-50, Iдоп = 215 A [2, табл.7.33, с.427]

Выбор автоматического выключателя производим из условия:

Iн.р. ? Iвл0.4

Uн.а. ? Uсети

К установке принимаем трехполюсный автоматический выключатель ВА51-35 с номинальным током выключателя 250 А и с номинальным током расцепителя 200 А на напряжение 380В.[10, табл. 27, с.79]

kс.от._т =Iс.о./Iн.расц. = 12

kс.п._т = Ic.п./Iн.расц. = 1.25

ПКС = 18/15 кА (в числителе - в цикле О-ВО, в знаменателе - в цикле О-ВО-ВО)

ОПКС = 22 кА

kно = 1.5[10, с.91]; kнп = 1.3; kв =0.97 [10, с.96]

1) Определяем ток уставки теплового расцепителя, с учетом диапазона регулирования:

А

Т.к. расчетный ток двигателя вписывается в кратность диапазона регулирования теплового расцепителя, то защита будет наиболее эффективной и оптимальной.

2) Расчет защиты потребителей от перегрузки:

А

Кнп = 1.3- коэффициент надежности от перегрузки [10 с. 96];

Кв = 0.975 - коэффициент возврата [10 с. 96].

3) Расчет тока срабатывания от перегрузки с учетом диапазона регулирования:

А

Т.к. ток срабатывания с учетом диапазона регулирования вписывается в диапазон регулирования, то защита от перегрузки удовлетворяет условиям выбора автомата и является наилучшей.

4) Проверим работу автоматического выключателя при коротком замыкании в конце линии:



А

Iс.отс - ток срабатывания отсечки расчётный;

5) Расчет тока срабатывания электромагнитного расцепителя (отсечки) с учетом диапазона регулирования теплового расцепителя:

А

Проверяем автоматический выключатель по чувствительности:

т.к. k_ч > 1.5, следовательно автомат по чувствительности проходит.[10 с. 93]

2.4 Выбор вводного выключателя на стороне НН

Номинальный ток трансформатора на стороне 0.4 кВ определяем по формуле:

А

Так как трансформатор может быть перегружен не более чем на 40 % от своей номинальной мощности, то автоматический выключатель выбираем из условия:

Iн.мтз? 1,4 I_н.тр.0,4 Iн.мтз?3232.6 А

Iн.мтз = 4000 А

К установке принимаем автоматический выключатель «Электрон»

с полупроводниковым реле МТЗ - 1 на напряжение до 660 кВ.

[10 табл. 22 стр. 66]

Таблица 4.

Технические данные автоматического выключателя марки «Электрон» с полупроводниковым реле МТЗ, на напряжение до 660 В:

Тип	Исполнение	Iном. выкл. Iн.в. А	Ном. ток МТЗ Iн.мтз. А	Установки п/п реле	ПКС в цепи 380 ВкА
				Регул. на шкалах РМТ значения	Iс.п. Iн.мтз	tс.о. с
				Iс.о. Iн.мтз	tс.п, c при токе
					Iн.мтз	6Iн.мтз
Э40	Стационарное Т Т	5000	2500; 3200; 4000; 5000;	3; 5	100; 150; 200;	4; 8; 16;	1.25	0.250.450,7;	230/105

Определяем номинальный ток расцепителя с учетом кратности регулировки:

Iнрд = КдIнр Кд = (0.81,25) [10] c.96

Iнрд =(0.8--1.25)4000=(3200-5000) A

Проверим работу автоматического выключателя в режиме перегрузки:

Iспр=Iраб Iспр= А

Кнп = 1.3- коэффициент надежности от перегрузки [10] c.95

Кв = 0.75 - коэффициент возврата [10] c.95

Определим ток срабатывания перегрузки с учетом диапазона регулирования:

Iспд = КспIнрд=1.25(3200-5000)=4000-6250 А

Kсп=1.25 - коэффициент срабатывания от перегрузки. [10] c.67

Определяем ток срабатывания отсечки расчетный:

Iсор=КноIраб=1,63232.6=5172.16 A

Kно = 1,6 - коэффициент надежности отсечки [10] c.91

Определяем диапазон уставок тока отсечек автомата:

Iсод=КсоIнрд=7(3200-5000)=22400-35000 А

Ксо = 7 - кратность срабатывания отсечки [10] c.64

Проверяем автоматический выключатель по чувствительности:

где: I_кз⁽²⁾ - минимальный ток короткого замыкания в месте установки автоматического выключателя.

т.к. k_ч > 1.5, следовательно автомат по чувствительности проходит.[10] с.93



3. Выбор и описание работы схемы АВР секционного выключателя на подстанции

Рассмотрим принцип действия схем АВР на примере двухтрансформаторной подстанции, приведенной на рисунке 3.1. [12, с.47] Нормально оба трансформатора Т1 и Т2 включены и осуществляют питание потребителей секций шин низшего напряжения.

При отключении по любой причине выключателя Q1 трансформатора Т1 его вспомогательный SQ1.2 размыкает цепь обмотки промежуточного реле KL1. В результате якорь реле KL1, подтянутый при включенном положении выключателя, при снятии напряжения отпадает с некоторой выдержкой времени и размыкает контакты.

Второй вспомогательный контакт SQ1.3 выключателя Q1, замкнувшись, подает плюс через еще замкнутый контакт KL1.1 на обмотку промежуточного реле KL2, которое своими контактами производит включение секционного выключателя Q5, воздействуя на контактор включения YAC5. По истечении установленной выдержки времени реле KL1 размыкает контакты и разрывает цепь обмотки промежуточного реле KL2. Если секционный выключатель Q5 включится действием схемы АВР на неустранившееся КЗ и отключится релейной защитой, то его повторного включения не произойдет. Таким образом, реле KL1 обеспечивает однократность АВР и поэтому называется реле однократности включения. Реле KL1 вновь замкнет свои контакты и подготовит схему АВР к новому действию лишь после того, как будет восстановлена нормальная схема питания подстанции и включен выключатель Q1. Выдержка времени на размыкание контакта KL1 должна быть больше времени включения выключателя Q5, для того чтобы они успели надежно включиться.

С целью обеспечения АВР при отключении выключателя Q2 от его вспомогательного контакта SQ2.2 подается команда на катушку отключения YAT1 выключателя Q1. После отключения Q1 схема АВР запускается и действует, как рассмотрено выше.

Аналогично рассмотренному выше АВР секционного выключателя будет действовать и при отключении трансформатора Т2.

Кроме рассмотренных случаев отключения одного их трансформаторов потребители также потеряют питание, если по какой-либо причине останутся без напряжения шины высшего напряжения Б (или А). Схема АВР при этом не подействует, так как оба выключателя Т1 (Q1 и Q2) или Т2 (Q3 и Q4) останутся включенными. Для того чтобы обеспечить действие схемы АВР и в этом случае, предусмотрен специальный пусковой орган минимального напряжения, в состав которого входят реле KV1, KV2 и KV3. При исчезновении напряжения на шинах подстанции Б, а следовательно, и на шинах В минимальные реле напряжения, подключенные к трансформатору напряжения TV1, замкнут свои контакты и подадут плюс оперативного тока на обмотку реле времени КТ через контакт реле KV3. Реле КТ при этом запустится и по истечении установленной выдержки времени подаст плюс на обмотку выходного промежуточного реле KL3, которое произведет отключение выключателей Q1 и Q2 трансформатора Т1. После отключения выключателя Q1 схема АВР подействует, как рассмотрено выше.

Реле напряжения KV3 предусмотрено для того, чтобы предотвратить отключение трансформатора Т1 от пускового органа минимального напряжения в случае отсутствия напряжения на шинах высшего напряжения А резервного трансформатора, когда действие схемы АВР будет заведомо бесполезным. Реле KV3, подключенное к трансформатору напряжения TV2 шин А, при отсутствии напряжения размыкает контакт KV3.1 и разрывает цепь от контактов KV1.1 и KV2.1 к обмотке реле времени КТ.

Аналогичный пусковой орган минимального напряжения предусматривается для отключения трансформатора Т2 в случае исчезновения напряжения на шинах А.



Список использованной литературы

1. Будзко И.А., Лещинская Т.Б. Электроснабжение сельского хозяйства - М: Колос, 2000. - 536 с.

2. Неклепаев Б.Н., Крючков И. П. Электрическая часть станций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учеб. пособие для вузов.- 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 608 с.: ил.

3. Нормы технологического проектирования электрических сетей с.-х. назначения НТПС-88 - М: АО РОСЭП, 1997.

4. Смирнов Л.А. Релейная защита. Методические рекомендации по выполнению курсовой работы. - Кострома: изд. Костромской ГСХА, 2004. -27с.

5. Правила устройств электроустановок. 7 издание 2003.

6. Федоров А.А. Справочник по электроснабжению и электрооборудованию.- М.: Энергоатомиздат. - 1987- 592 с.

7. Андреев В.А. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения - М.: Высш.шк., 1991. - 496 с.

8. Харкута К.С., Яницкий С.В., Ляш Э.В. Практикум по электроснабжению сельского хозяйства. - М.: Агропромиздат, 1992. - 223 с.

9. Кравчик А.Э., Шлаф М.М и др. Асинхронные двигатели серии 4А. Справочник.- М.: Энергоатомиздат, 1982. - 504с.

10.Беляев А.В Выбор аппаратуры, защит и кабелей в сетях 0.4 кВ. Л.: Энергоатомиздат, 1998.- 176 с.

11. Е.Ф. Макаров Справочник по электрическим сетям 0.4-35 и 110-1150 кВ. Том 1 и 2.- М.: ПАПИРУС ПРО.- 2003 - 624с.

12. М.А.Беркович, В.А. Гладышев, В.А. Семенов Автоматика энергосистем. Учебное пособие для техникумов. - 3-е издание, пререраб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1991, - 240с.: ил.