Проектирование системы электроснабжения для жилого массива (стр. 11 из 16)
МТЗ с независимой выдержкой времени, выполняется по схеме неполной звезды на постоянном оперативном токе. Для выполнения защиты использованы два трансформатора тока (ТТ), установленные в фазах А и С за выключателем. Исходя из требований техники безопастности, вторичные обмотки трансформаторов тока заземляются.
Схема релейной защиты
При возникновении повреждения срабатывают пусковые органы защиты реле 1Т и 2Т. При этом их контакты замыкают цепь обмотки реле времени В, приводя его в действие. По истечении установленной выдержки времени, реле времени В замыкает контакт в цепи обмотки промежуточного реле П, которое срабатывая, отключает выключатель. При этом указательное реле У фиксирует действие защиты на отключение.
Токовая отсечка работает почти также, отличие заключается в том, что у неё нет выдержки времени, а значит отсутствует реле времени.
Селективное действие токовой отсечки достигается тем, что её ток срабатывания принимается большим максимального тока короткого замыкания, проходящего через защиту при повреждении вне защищаемого элемента.
3.3 ВЫБОР ТРАНСФОРМАТОРОВ ТОКА
Для правильного действия релейной защиты требуется точная работа трансформаторов тока при протекании в защищаемой цепи токов перегрузки и токов короткого замыкания, которые во много раз могут превышать их номинальные первичные токи.
Трансформаторы тока предназначены:
1. В установках напряжением до 1000 В снизить измеряемый ток до значения, допускающего подключение последовательных катушек измерительных приборов или аппаратов защиты (реле);
2. В установках напряжением более 1000 В отделить цепи высокого напряжения от цепей измерительной и защитной аппаратуры, обеспечивая безопастность их обслуживания, и выполнять те же функции, что и в установках до 1000 В.
Трансформаторы тока имеют класс точности 0,2; 0,5; 1; 3; 10, что соответствует значениям токовых погрешностей, выраженным в процентах. Класс точности трансформаторов тока должен быть: для счётчиков 0,5; для щитовых измерительных приборов и реле – 1 и 3.
Учитывая необходимость подключения трансформаторов тока для питания измерительных приборов и реле с различными классами точности, высоковольтные трансформаторы тока выполняют с двумя вторичными обмотками. Например, 0,5/Р – для счётчиков и реле; 0,5/Д – для счётчиков и реле дифференциальной защиты с различными номинальными нагрузками [ 12 ].
Выбираем рансформаторы тока в РП.
Условие выбора трансформаторов тока
Iном. тт. ≥ Iраб. max.
Iраб. max.1. = 136,6 А
Iраб. max.2. = 76,6 А
Выбираем трансформатор тока типа ТПМ – 30 150/5 и ТПМ – 30 100/5 (таб.2-79 стр.182 [4])
Коэффициент трансформации ТТ Кт.1. = 30.; Кт.2. = 20.
3.3.1 ВЫБОР МТЗ
Расчитываем ток срабатывания защиты
Кзап. * Кс.з.
Ic.з. = *Iраб.max. (3.1.)Кв
Где: Iраб.max. – ток кольца в нормальном режиме работы;
Кзап. – коэффициент запаса, учитывает погрешность реле, неточности расчета и принимается = 1,1 – 1,2;
Кс.з. – коэффициент самозапуска, в городских электросетях принимается = 1;
Кв. – коэффициент возврата токового реле, равный = 0,8 – 0,85.
1,1 * 1
Ic.з.1. = * 136,6 = 187 А0,8
1,1 * 1
Ic.з.2. = * 76,6 = 105 А0,8
Расчитываем ток срабатывания реле
Iс.з.
Iср.р. = (3.2.)Кт. * Ксх.
Где: Кт. – коэффициент трансформации трансформатора тока
Ксх. – коэффициент схемы, зависит от способов соединения трансформаторов тока и имеет значение = 1, при соединении в полную и неполную звезду;
187
Iср.р.1. = = 6,24 А30 * 1
105
Iср.р.1. = = 5,25 А20 * 1
Выбранная защита должна быть проверена по чувствительности:
Кч. =Iк.min. / Iс.з. (3.3.)
Где: Ik.min. – минимальный ток КЗ в конце защищаемого участка.
Чувствительность защиты считается достаточной, если при КЗ в конце защищаемого участка Кч. ≥ 1,5.
Кч.1. = 5600 / 187 = 30 > 1,5, следовательно защита чувствительна
Кч.2. = 4800 / 105 = 45,7 > 1,5, следовательно защита чувствительна
Время срабатывания МТЗ выбирается равным 0,5 с.
3.3.2 ВЫБОР ТОКОВОЙ ОТСЕЧКИ
Ток срабатывания токовой отсечки выбирают по формуле:
Iс.о. = Котс. * Iк.з. (3.4.)
Где: Котс. – коэффициент отстройки принимается равным 1,1
Iс.о. = 1,1 * 6 = 6,6 кА
3.4 ЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРОВ
Защита силовых трансформаторов, в том числе понижающих трнсформаторов распределительных сетей должны выполняться по „ Правилам устройства электроустановок” и директивным материалам. В распределительных сетях устройства релейной защиты трансформаторов выполняются, как правило, на переменном оперативном токе. Широко применяются для защиты трансформаторов распределительных сетей, особенно 3 – 10 кВ, плавкие предохранители.[ 14 ].
Резервной защитой трансформатора является максимальная токовая защита, установленная на РП.
Произведем расчет плавких вставок по формуле:
Iном.п.в. ≥ Iрасч.п.в. (3.5.)
Iрасч.п.в. = Кз. *Iр.max. (3.6.)
где: Кз. – коэффициент запаса равный 1,2
Для FU 1.1.
Iрасч.п.в. = 1,2 * 12 = 14,4
Выбираем номинальный ток плавкой вставки (табл.2-74 стр.178 [4]).
Iном.п.в. = 20 А
Аналогочным образом выбираем ток плавкой вставки для остальных предохранителей. Результаты заносим в таблицу (3.1.).
Таблица 3.1.
Выбор плавких вставок
| № ТП | № предохранителя | Тип предохранителя | Iр.max. А | Iном.п.в. А |
| ТП - 1 | FU 1.1; FU 1.2 | ПКТ103-10-80-20У3 | 12 | 20 |
| ТП - 2 | FU 2.1; FU 2.2 | ПКТ103-10-80-20У3 | 12 | 20 |
| ТП – 3 | FU 3.1; FU 3.2 | ПКТ103-10-80-20У3 | 12 | 20 |
| ТП - 4 | FU 4.1; FU 4.2 | ПКТ103-10-80-20У3 | 12 | 20 |
| ТП - 5 | FU 5.1; FU 5.2 | ПКТ103-10-80-20У3 | 12 | 20 |
| ТП - 6 | FU 6.1; FU 6.2 | ПКТ103-10-80-20У3 | 12 | 20 |
| ТП - 7 | FU 7.1; FU 7.2 | ПКТ103-10-80-20У3 | 12 | 20 |
| ТП - 8 | FU 8.1; FU 8.2 | ПКТ103-10-80-20У3 | 12 | 20 |
3.5 ЗАЩИТА СЕТЕЙ 0,38 кВ
Защита сетей 0,38 кВ от подстанций до ВРУ выполнена на автоматических воздушных выключателях типа ВА с комбинированными расцепителями.
Автоматические выключатели выпускаются в одно-, двух- и трёхполюсном исполнении постоянного и переменного тока. Ихснабжают специальными устройствами токовой релейной защиты, которые в зависимости от типа выключателя выполняют в виде токовой отсечки, максимальной токовой защиты с зависимой и независимой выдержкой времени или в виде двухступенчатой и трёхступенчатой токовой защиты. Для этого используют электромагнитные, тепловые и полупроводниковые реле. Устройства защиты автоматических выключателей называют расцепителями.
Для выполнения защитных функций автоматы снабжаются либо только теплвыми или электромагнитными расцепителями, либо комбинированными (тепловые и электромагнитные). Тепловые осуществляют защиту от токов перегрузки, а электромагнитные – от токов короткого замыкания.
Сети от ВРУ до этажных щитков защищаются предохранителями установленными в распределительном шкафу ВРУ. От квартирных щитков до квартир защита строится на однофазных автоматических выключателях.
3.6 АВТОМАТИЧЕСКОЕ ВКЛЮЧЕНИЕ РЕЗЕРВА
3.6.1 ТРЕБОВАНИЯ К УСТРОЙСТВАМ АВР И РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ
В системах электроснабжения при наличии двух (и более) источников питания часто целесообразно работать по разомкнутой схеме. При этом все источники включены, но не связаны между собой, каждый из них обеспечивает питание выделенных потребителей. Такой режим работы сети объясняется необходимостью уменьшить ток КЗ, упростить релейную защиту, создать необходимый режим по напряжению, уменьшить потери электроэнергии и т.д. Однако при этом надежность электроснабжения в разомкнутых сетях оказывается более низкой, чем в замкнутых, так как отключение единственного источника приводит к прекращению питания всех его потребителей. Электроснабжение потребителей, потерявших питание, можно восстановить автоматическим поключением к другому источнику питания с помощью устройства автоматического включения резервного источника питания (У АВР) На РП применяются местные АВР.
Местным АВР называют устройство, все элементы которого установлены на одном РП и действие которого не выходят за пределы этого РП. Характерной особенностью построения схемы местного АВР является подача команды на включение выключателя резервного источника питания только с помощью специальных вспомогательных контактов (блок-контактов)выключателя рабочего питания, которые замыкаются при его отключении.