Электроснабжение и релейная защита нефтеперекачивающей станции (стр. 6 из 12)
4.4. Выбор выключателей
Высоковольтные выключатели выбираются по номинальному напряжению, номинальному току, конструктивному исполнению и проверяются по параметрам отключения, а также на термическую и электродинамическую стойкость.Выбор высоковольтных выключателей произведен на основе сравнениякаталожных данных с соответствующими расчетными данными.
Выбор выключателей Q14-Q16.
Выбираем вакуумный выключатель ВМКЭ-35А-16/1000 У1,это выключатель наружней установки. Он предназначен для коммутации электрических цепей в нормальном и аварийном режимах работы в сетях трёхфазного переменного тока и частотой 50 Гц для закрытых распределительных устройств в энергетике и промышленности. Выключатель имеет по полюсное управление встроенным электромагнитным приводом. Выключатели предназначены для работы при температуре окружающего воздуха от минус 45 до +40°C.
Выбор выключателей Q1 – Q13.
Выбираем вакуумный выключатель BB/TEL-10-50/1000-У2.
Выключатели вакуумные внутренней установки серии BB/TELпредназначены для коммутации электрических цепей в нормальном и аварийном режимах работы. Высоковольтные выключатели выбираются по номинальному напряжению, номинальному току, конструктивному выполнению, месту установки и проверяются по параметрам отключения, а также на электродинамическую и термическую стойкость.
Все каталожные и расчётные данные выключателей, сведены в табл.4.6.
Таблица 4.6
Выбор выключателей
| Местоустановкивыключателя | Тип выключателя | Условия выбора | Расчетные данныесети | Каталожные данные выключателя |
| Q14-Q16 | ВМКЭ-35А-16/1000 У1 |  | 35кВ 83,97А 9,43 кА 16 кА 355,69  | 35кВ 1600А 25кА 20кА 2500 |
| Q1-Q13 | BB/TEL-10-50/1000-У2 | | 10кВ 419,16А 45,38кА 81,38 1135,69 | 10кВ 1600А 50кА 100кА 1600 |
Для выключателей Q14-Q16: ВМКЭ-35А: I∞=50 кА, tп=4 с;
Расчет теплового импульса тока при КЗ:
,(4.4.61)где I¥-действующее значение периодической составляющей тока КЗ, кА;
tоткл–время от начала КЗ до его отключения.
tоткл=tз+tвык, (4.4.62)
где tз–время действия релейной защиты, для МТЗtз = 0,5-1с. Примем tз =1 с.
tвык –полное время отключения выключателя, для выключателейВМКЭ-35АиBB/TEL-10 время отключения-tвык=0,05 с.
Tа –постоянная времени затухания апериодической составляющей тока короткого замыкания, для данной точки КЗ:
(4.4.63)где X∑ , R∑ - соответственно суммарное индуктивное и активное
сопротивления цепи до точки КЗ.
tоткл=1+0,07=1,07 с
Т.к. при расчёте токов КЗ в точке К-1 активное сопротивление учитывается, то
Тогда тепловой импульс тока при КЗ для Q13-Q15:
Интеграл Джоуля для Q14-Q16:
(4.4.64)Для выключателей Q1-Q13: BB/TEL-10: I∞=50 кА, tп=4 с;
tоткл =1+0,07=1,07 с.
Т.к. при расчёте токов КЗ в точке К-2 активное сопротивление учитывается, то
Тогда тепловой импульс тока при КЗ для Q1-Q13:
Интеграл Джоуля для Q1-Q13:
4.5. Выбор трансформаторов тока
Для выбора трансформаторов тока составим таблицу табл. 4.5.
Таблица 4.5
Выбор трансформаторов тока
| Место установки | Тип трансформатора тока | Условия выбора | Расчетные данные сети | Каталожные данные трансформа-тора тока |
| ЗРУ | ТПОЛТ-10 | Uс£ Uном Iрасч£ I1ном   | 10 кВ419 А81,38 кА111,01 | 10 кВ 1500 А 191 кА 2916 кА2×с |
Проверим трансформаторы тока ТПОЛТ-10, устанавливаемые внутри помещения на электродинамическую стойкость при КЗ
; (4.44)гдеkt– кратность термической устойчивости, приводится в каталогах, kt = 65;
t – время термической устойчивости, приводится в каталогах, t=1 с;
tпр – приведенное время КЗ, tпр=1,005 с;
I∞ – действующее значение периодической составляющей тока КЗ,
I∞ = 10,51 кА.
.Проверим трансформаторы тока, устанавливаемые внутри помещения на термическую стойкость при КЗ:
(4.45) 
, 
.Из расчета следует, что выбранные трансформаторы тока ЗРУ удовлетворяют условиям выбора.
4.6. Выбор трансформаторов напряжения
Условие выбора:
Uном ≥ Uном. сети (4.46)
Выберем трансформаторы напряжения типа НАМИ-10-ХЛ2, номинальное напряжение которого 10 кВ и номинальная мощность в третьем классе точности 500 В×А. Предельная мощность 1000 В×А.
4.7. Выбор предохранителей
Плавкими предохранители обеспечивают защиту трансформаторов напряжения. Для их защиты выберем предохранители типа ПКТМ-10, технические данные которого представлены в таблице 4.7.
Таблица 4.7
Технические характеристики предохранителя ПКТМ-10
| Наименование | I ном, А | U ном, В | I откл. min | I откл. ном., кА | Исполнение |
| Предохранитель ПКТМ- 10 | 5-31,5 | 10000 | 3 Iном | 40 | однокорпусное |
| Предохранитель ПКТМ- 10 Предохранитель | 40-80 | 10000 | 3 Iном | 40 | однокорпусное |
| ПКТМ- 10 | 100-160 | 10000 | 3 Iном | 40 | двухкорпусное |
4.8. Выбор ограничителей перенапряжения
Ограничители перенапряжений нелинейные с полимерной внешней излоляцией предназначены для защиты от коммутационных и атмосферных перенапряжений изоляции электрооборудования подстанций и сетей переменного тока. Ограничители перенапряжений устанавливаются в сетях переменного тока частотой 50 Гц с изолированной нейтралью и включаются параллельно защищаемому объекту.
Ограничители перенапряжений типа: ОПН-П1-3IIУХЛ1, ОПН-П1-6IIУХЛ1 и ОПН-П1-10IIУХЛ1.
Конструктивно ограничители перенапряжения выполнены в виде блока последовательно соединенных оксидно-цинковых варисторов, заключенного в полимерную покрышку.
Технические данные которого представлены в таблице 4.8.10.
Таблица 4.8.10
Технические данные ОПН
| Наименование изделия | Класс напряж. сети, кВ | Наибольш. рабочее напряж., кВ действ. | Остающееся напряжение при волне импульсного тока 8/20 мкс с амплитудой, кВ | Масса, кг | ||||
| 250 А | 500 А | 2500 А | 5000 А | 10000А | ||||
| ОПН-П1-10II УХЛ1 | 10 | 12 | - | 29,5 | - | 36 | 38 | 5,4 |
V ВЫБОР И РАСЧЕТ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ
5.1. Назначение релейной защиты
Лидирующее положение в разработке, производстве и внедрении микро-процесссорных защит в России занимают два предприятия:
ООО «АББ Реле-Чебоксары» и НТЦ "Механотроника"-г.Санкт-Петербург.
Блоки БМРЗ НТЦ «Механотроника» предназначены для выполнения функций релейной защиты, автоматики, управления и сигнализации присоединений от 0,4 до 220 кВ. Эти блоки не уступают многим зарубежным образцам по техническим и эксплуатационным характеристикам, при этом их стоимость значительно ниже.
Блок микропроцессорный релейной защиты БМРЗ-ДА-47
(в дальнейшем - БМРЗ), предназначен для выполнения функций релейной защиты, автоматики, управления, измерения и сигнализации присоединений напряжением 10 кВ.
БМРЗ обеспечивает функции защиты, автоматики и управления синхронных и асинхронных двигателей.