Разработка вопросов энергосбережения за счет использования ветроэнергетической установки (стр. 9 из 16)

А

Затем определяется ток срабатывания защиты I⁽¹⁾_ср от однофазного тока КЗ:

(9.8)

где К_н - коэффициент надежности, равный 1,2.

А

Установка тока срабатывания I⁽¹⁾_ср от однофазного тока КЗ выбирается из трех значений: 40, 80 и 120 А. Выбираем I⁽¹⁾_ср=80 А. Определяем чувствительность этой защиты:

(9.3)

Защиты чувствительны к любым видам токов КЗ и принимаются к исполнению.

Окончательно принимаем автоматический выключатель А3732Б К1 с I_ном=400А, I_Эл.р.=4000 А, снабженного приставкой ЗТ-0,4, имеющей

I⁽²⁾_уст =250 А, I⁽¹⁾_уст =80 А .

Защита линии 0,38 кВ (Л-2)

Расчет защиты линии Л2 аналогичен с расчетом защиты Л1.В линии Л2 установлен крупный асинхронный двигатель АИР132М4, с параметрами

Р_потр=10 кВт; Р_двиг=11кВт; КПД=0,885; сosφ=0,85; I_н.= 22,2 А; К_i=7,5

Выбор автоматического выключателя на потребителе (QF3)

Для Для установки у потребителя выбираем автоматический выключатель ВА 57-31-34 с параметрами:

U_ном.QF3=660 В ≥ U_{сети ном.}=380 В

I_ном.QF3=100 А ≥ I_р.потр2.=37 А

I_т.р.QF3=63 А ≥ 1,1×I_{р.потр2.}=40,7 А

I_эл.р.QF3=400>I_п.эл.д.= 1,25×7,5×22,2=208 А

Выбор автоматического выключателя, установленного на подстанции в Л2 (QF4).

Выбираем выключатель серии А 3794С по параметрам сети:

U_ном.QF4=660 В ≥ U_{сети ном.}=380 В

I_ном.QF4=160 А ≥ I_р.max.=37 А

По условию селективности:

1,3×I_р.max.=48,1 А < I_т.р.QF4=80 А > I_т.р.QF3=63 А

I⁽³⁾×к_н=2995×1,25<I_эл.р.QF4=1600 А > I_эл.р.QF3=400 А

Токовая отсечка не обеспечивает требуемую селективность. Поэтому предлагаем селективный автоматический выключатель серии А3794С с отсечкой времени tср=0,04с < tу=0,1с

Оценка чувствительности защиты Л2

Ток однофазного К.З. в конце линии 0,38 кВ равен 1081 А

Ток трехфазного К.З. на шинах 0,4 кВ ТП 2854 равен 4660 А

Защита чувствительна к любым видам токов КЗ и принимаются к исполнению.

Защита линии 0,38 кВ (Л3)

Расчет защиты линии Л3 аналогичен с расчетом защиты Л1и Л2. В линии Л3 установлен крупный асинхронный двигатель, с параметрами

Таблица 9.1 Выбор двигателя

РпотркВт	РдвигкВт	Двигатель	n,об/мин	КПД	cosφ	Iн,А	mтрог	mпуск	кi
30	30	4АР180М4У3	1500	0,9	0,87	58,2	1	2	7,5

Выбор автоматического выключателя на потребителе (QF5).

Для защиты принимаем QF5 серии ВА 57-31-34 с параметрами:

U_ном.QF5=660 В ≥ U_{сети ном.}=380 В

I_ном.QF5=100 А ≥ I_{р.потр6.}=95 А

I_т.р.QF5=125 А ≥ 1,1×I_{р.потр6.}=104,5 А

I_эл.р.QF5=800 А>1,25×I_п.эл.д.=1,25 ×7,5×58,2=545,6 А

Выбор автоматического выключателя, установленного на подстанции в Л3 (QF6).

Выбираем выключатель серии А 3794С по параметрам сети:

U_ном.QF6=660 В ≥ U_{сети ном.}=380 В

I_ном.QF6=250 А ≥ I_р.max.=163 А

По условию селективности:

1,3×I_р.max.=123,5 А < I_т.р.QF6=160 А > I_т.р.QF5=104,5 А

I⁽³⁾×к_н=3124*1,25<I_эл.р.QF6=1600 А > I_эл.р.QF5=800 А

Токовая отсечка не обеспечивает требуемую селективность. Поэтому предлагаем селективный автоматический выключатель серии А3794С с отсечкой времени tср=0,04с < tу=0,1с.

Оценка чувствительности защиты Л3

Ток однофазного К.З. в конце линии 0,38 кВ равен 874,5 А

Ток трехфазного К.З. на шинах 0,4 кВ ТП 2854 равен 4660 А

Защита чувствительна к любым видам токов КЗ и принимаются к исполнению.

9.2 Защита трансформатора 10/0,4 кВ

Трансформаторы защищаются плавкими предохранителями типа ПКТ-10.

Основные условия выбора плавких предохранителей:

U_пред ≥U_{ном сети}

I_{ном откл} ≥ I_{к max}(9.2.1)

I_{ном пл.вст} ≈ 2 I_{ном тр}

Рекомендуется значения токов плавких вставок, I_{ном пл.вст} выбирать в зависимости от мощности трансформатора по [1].

На стойкость в режиме короткого замыкания силовой трансформатор, защищенный предохранителем, не проверяется [7].

Защита ТП 2854

U_пред ≥U_{ном сети}; 10кВ=10кВ

I_{ном откл} ≥ I_{к max}; 15 кА>4660 кА

I_{ном пл.вст} >I_{раб макс}; 20 А>12,3

где

Предварительно выбираем плавкую вставку на 10 А.

Окончательно значения плавких вставок будут выбраны после согласования защит.

9.3 Защита линии 10 кВ

Линии напряжением 10 кВ защищаются от токов КЗ с помощью максимальной токовой защиты (МТЗ) и токовой отсечки (ТО) с действием на отключение. Выполняются защиты на реле типа РТВ и РТМ (см. рис. 13.1) или РТ-85.

9.3.1 Расчет МТЗ на РТВ

Ток срабатывания защиты определяется по двум условиям:

Первое, при отстройке от рабочего максимального тока

I^/_{с.з.расч}= К_н К_з

I_{р max} = 1,3×1,1×145,8= 342,8 А , (9.3.1)

К_в 0,65

где К_н, К_з, К_в - коэффициенты надежности, самозапуска и возврата: где К_н=1,3 и К_в=0,65 для реле РТВ; К_н=1,2 и К_в=0,8 для реле РТ-85; К_з=1,1 для всех видов реле;

Второе, по условию селективности с более удаленной от источника питания защитой I^//_{с.з.расч}, значение которого рекомендуется выбирать по данным табл. 8.1.по самому мощному трансформатору ТМ-10/0,4 кВ, подключенному к линии (в примере 630 кВА).

I^//_{с.з.расч}=420 А . (9.3.2)

Большее значение принимается за расчетное.

9.3.1.2 Ток срабатывания реле

I_ср= К_схI_{с.з.расч}=1

420=14 А , (9.3.3)

К₁ 30

где К_сх - коэффициент схемы соединения трансформаторов тока и реле, для схем с неполной звездой, в основном применяемых для защиты линий 10 кВ; К_сх =1;

К_I - коэффициент трансформации ТТ, К_I=30;

9.3.1.3 Установка тока на реле

I_у≥I_ср=15 А, [1]. (9.3.4)

9.3.1.4 Действительный (принятый) ток срабатывания защиты

I_с.з.д= К_zI_у= 30 15=450 А . (9.3.5)

К_cх 1

9.3.1.5 Проверяется чувствительность защиты

К_{ч расч}= I_{к min} = I⁽²⁾_{к (ч)} = 671 =1,5>К_ч.доп=1,5 (9.3.6)

I_{с з д} I_{с з д} 450

9.3.2 Расчет токовой отсечки на реле РТМ

9.3.2.1 Ток срабатывания ТО выбирается по двум условиям

при отстройке от максимального тока КЗ у ближайшей потребительской подстанции

I^/_{со расч}= К_нI⁽³⁾_к2=1,5 1579=2368 А . (9.3.7)

где К_н=1,5 для реле РТМ;

при отстройке от броска тока намагничивания трансформаторов 10/0,4 кВ, подключенных к линии, при их включении под напряжение.

I^//_{со расч} =5 ∑ S_{т ном} =5 3263 =942 А . (9.3.7)

√3 U_ном√3 10

Большее значение принимается за расчетное.

9.3.2.2 Ток срабатывания реле отсечки

I_с.р.о= К_схI_{со расч}= 12368=79 А . (9.3.8)

К_I30

9.3.2.3 Установка тока на реле

I_у0≥I_{с р о} . (9.3.9)

I_{с р о} =100 А[1].

9.3.2.4 Действительный ток срабатывания отсечки

I_{с о д}= К_II_уо= 30100=3000 А . (9.3.10)

К_cх 1

9.3.2.5 Чувствительность защиты

К_{ч расч}= I⁽³⁾_к1 = 5568 =1,86>К_ч.доп≈1,2 . (9.3.11)

9.4 Согласование защит

Действие максимальных токовых защит должно быть согласовано по времени, чтобы поврежденный элемент электропередачи отключался ближайшей к нему защитой (рис.3).

Согласование защит обычно выполняется на графике (карте селективности), на котором токовременные характеристики защит строятся при одном напряжении

(в примере 0,38 кВ) в пределах от тока срабатывания защиты до тока КЗ в месте установки защиты. Для построения графика рекомендуется использовать времятоковые характеристики автоматических выключателей, приставок ЗТ-0,4, предохранителей на напряжение 10кВ, МТЗ и ТО

Рис. 9.4.1 Защита от токов КЗ, установленная в электропередаче.

На графике (рис. 9.4.2.) строятся характеристики защит линий 0,38 кВ, затем трансформатора 10/0,4 кВ и ВЛ 10 кВ. Оси координат берем в логарифмическом масштабе.

Вначале показывается схема электропередачи с указанием всех защит и их параметров, токов КЗ, необходимых при согласовании (см. рис. 9.4.1).

Последовательность согласования следующая.

Строится токовременная характеристика защиты линии Л1.

Защита выполнена на автоматическом выключателе А3721Б К1 с приставкой ЗТ-0,4 и электромагнитным расцепителем. Токовременная характеристика [8] заносится в табл.13.3 I⁽²⁾_у=250А

Таблица 9.4.1-Вспомогательная таблица.