Модернизация электроснабжения системы электропривода подъемной установки ствола СС-3 рудника "Таймырский" (стр. 15 из 21)
В конденсаторных установках, состоящих из нескольких секций, разъединители этих секций должны быть снабжены блокировкой с основным выключателем установки, которая запрещает управление разъединителями секций при включенном выключателе.
6.16. Релейная защита
Каждая конденсаторная установка должна иметь общую защиту всей установки в целом от токов короткого замыкания, осуществляемую в соответствии с ПУЭ. Конденсаторные установки напряжением 3—6—10 кВ в соответствии с Правилами устройства электроустановок должны иметь следующие защиты:
от короткого замыкания, общую для всей конденсаторной установки, выполняемую в виде максимальной токовой защиты, действующей на отключение без выдержки времени;
от короткого замыкания в самих конденсаторах, не снабженных встроенной индивидуальной защитой;
от перегрузки токами высших гармоник, если такая перегрузка возможна;
от повышения напряжения, когда известно, что уровень напряжения в месте присоединения конденсаторной установки будет превышать 110% номинального напряжения. Для надежного действия максимальной токовой защитыпри коротких замыканиях необходимо, чтобы расчетный ток короткого замыкания был больше тока срабатывания защиты. Так как защита действует без выдержки времени, то она должна быть отстроена при нормальной работе от рабочего тока, тока включения, тока разряда в сеть.
Ток включения и ток разряда в сеть конденсаторной установки вызываются переходными процессами. Ток включения возникает при подаче напряжения на конденсаторы, а ток разряда в сеть — при коротких замыканиях в сети, к которой присоединены конденсаторы. Величина и время прохождения этих токов определяются параметрами конденсаторной установки и питающей сети. Однако эти токи очень быстро затухают, хотя бывают в несколько раз больше номинального тока конденсаторной установки.
Во избежание ложного срабатывания общей защиты конденсаторной установки от коротких замыканий ток уставки максимальной защиты принимают примерно в 2 раза больше номинального тока конденсаторной установки.
В схемах защиты конденсаторных установок применяются обычные электромагнитные токовые реле мгновенного действия, могут быть использованы также индукционные токовые реле с ограниченно зависимой выдержкой времени. Эти реле обеспечивают не только защиту от токов короткого замыкания, но и от перегрузки.
Защита конденсаторной установки от перегрузки может работать надежно в том случае, если количество включенных конденсаторов не изменяется. Но — если в условиях автоматического регулирования мощности конденсаторных установок под один главный выключатель присоединено несколько конденсаторных установок и каждая имеет свой переключатель, то при включении или отключении части установки ток, протекающий через токовые реле, будет изменяться. Производить изменение уставок реле при всяком изменении включенной мощности установки не допускается.
В этом случае устанавливают на каждой секции установки отдельный комплект трансформаторов тока с токовыми реле, которые действуют на главный выключатель, предусматривающий отключение всей установки в целом.
Селективность действия общей защиты конденсаторной установки должна также обеспечиваться соответствующим выбором индивидуальной защиты самих конденсаторов.
Индивидуальная защита конденсаторов нужна для конденсаторных установок, в которых применяют конденсаторы на напряжение 3, 6, 10 кВ. Отличие этих конденсаторов от конденсаторов напряжением до 1 000 В заключается в том, что они не имеют встроенной индивидуальной защиты.
При коротком замыкании в конденсаторах очень важно не допускать в них возрастания энергии дуги короткого замыкания, возникающей внутри поврежденного конденсатора, до величины, при которой корпус конденсатора может быть разрушен. Невыполнение этого требования может привести не только к разрушению самих конденсаторов, но и к повреждению находящегося вблизи них оборудования.
Защиту конденсаторов на напряжение 3—10 кВ от токов короткого замыкания осуществляют быстродействующими и токоограничивающими плавкими предохранителями типа ПК. При правильном выборе предохранителей своевременно локализуется повреждение защищаемых конденсаторов.
Основными условиями при выборе силовых предохранителей для защиты конденсаторов являются следующие:
номинальное напряжение предохранителей должно соответствовать напряжению сети, в которой устанавливаются конденсаторы;
предохранители должны выдерживать значительные колебания нагрузки, обычные в условиях нормального режима работы конденсаторов;
предохранители должны быть рассчитаны на периодические переходные токи. Для конденсаторов малой мощности броски тока по отношению к номинальному при включении имеют большую кратность, чем для мощных конденсаторов;
при параллельном соединении конденсаторов предохранители должны выдерживать максимальный разрядный ток, протекающий от неповрежденных конденсаторов к поврежденному;
предохранители должны быстро отключать поврежденный конденсатор, обеспечивая при этом требования селективности;
разрывная мощность предохранителей должна быть не меньше возникающей на выводах конденсатора мощности короткого замыкания;
при пробое отдельных соединенных последовательно секций конденсатора номинальный ток плавкой вставки предохранителя не должен значительно превышать номинальный ток конденсатора.
6.17. Потери в кабелях связанные с низким коэффициентом мощности
Принимаем начальный cosj=0,7; с учетом компенсации cosj=0,95.
Потери учитываем только в кабельной линии от ГПП-33 до РП-365, т.к. коэффициент мощности увеличивается только до места установки компенсирующих устройств.
Сопротивление кабеля ААБлГ-4(3х185), l=707м от ГПП-33 до РП-365
Рабочий ток при cosj=0,8
Рабочий ток при cosj=0,95
Потери активной энергии при cosj=0,7
Потери активной энергии при cosj=0,95
Разность потерь активной энергии за год
6.18. Добавочные потери от высших гармоник в электрических машинах
Потери в электрических машинах. При работе синхронных и асинхронных двигателей в условиях несинусоидального напряжения возникают добавочные потери мощности, обусловленные высшими временными гармониками тока в цепях статора и ротора. Появляются также добавочные потери в стали статора и ротора; однако эти потери малы и ими можно пренебречь. Основная часть добавочных потерь от гармоник в синхронных машинах приходится на долю демпферной клетки и обмотки статора; потери в обмотке ротора, как правило, оказываются меньшими. В асинхронных двигателях высокого напряжения потери в статоре и роторе примерно одинаковы.
Оценка величин потерь от высших временных гармоник в синхронных двигателях производим по кривым рис.3-6. [7], на которых представлены отношения этих потерь DРДn при напряжении, равном одному проценту напряжения основной частоты, к суммарным номинальным потерям DРном.
Удельные потери для одной гармоники будут различными в зависимости от того, какую последовательность образует система векторов напряжения этой гармоники, поскольку различной оказывается частота токов в роторе и демпферной системе. Используем средние значения удельных потерь, рассчитанных для случая прямого и обратного следования фаз векторов напряжения гармоник.
Для СД компрессорной станции
Суммарные потери DРSn, % определяемые всеми гармониками напряжения
, (6.29)для СД DРном=0,003Рном=0,003*3200*8=81,6кВт
по кривым рис. 3-6. [7] определяем отношения:
%; 
%; 
.Для трансформаторов подъемных машин КС-3.
Потери активной мощности от токов высших гармоник в трансформаторах выражаются формулой
, (6.30)где InТ —ток n-й гармоники, протекающий через трансформатор; rт - сопротивление трансформатора при промышленной частоте; кnТ - коэффициент, учитывающий увеличение сопротивления короткого замыкания для высших гармоник вследствие влияния поверхностного эффекта и эффекта близости. Для силовых трансформаторов можно принять к11=3,2 и к13=3,7.
Для трансформаторов ТП-365, ТП-363, ТП-312, ТП-309:
, (6.31)по табл. 27.6. [1] принимаем DРм=DРх.х.+DРк.з.
Ом 
6.19. Управление и регулирование батарей конденсаторов и СРФ
Необходимо четко разграничивать понятия автоматического управления и автоматического регулирования БК. При автоматическом управлении в качестве задающего органа на входе цепи управления может использоваться измерительный орган, например реле, реагирующий на электрическую величину. При достижении электрической величиной уставки срабатывания измерительного органа последний воздействует на коммутирующий аппарат, включающий в работу БК. Если ее включение не оказывает существенного влияния на измеряемую измерительным органом электрическую величину, то обратного действия от изменения режима сети на вход цепи управления не происходит. Направление воздействий проходит по “открытой” цепи управления. Подобное управление режимом БК может осуществляться в том случае, когда вопрос о ее работе решается двояко: либо включена, либо отключена. Отключение БК происходит при снижении измеряемой электрической величины до уставки возврата измерительного органа. Таким образом, вопрос может решаться лишь в том случае, если приходится иметь дело с односекционной установкой.