Электроснабжение отделочной фабрики текстильного комбината (стр. 13 из 18)
I
= 
×6160=212,4 Ае) Повторно определяется первичный ток срабатывания защиты и вторичный ток срабатывания реле:
Iсз=1,3× (616+985,6+212,4)=2365,2 А
Iср=
×Ксх, А,Iср=
×1= 19,7А.Полученные значения удовлетворяют требованиям, предъявляемые к дифференциальной защите.
Дифференциальная защита трансформаторов выполняется на реле РНТ-565, имеющий быстронасыщающийся трансформатор и уравнительные обмотки с регулирующими резисторами, с помощью которых можно отстраивать действия защиты. Таким образом, обеспечивается повышенная чувствительность защиты.
Расчет максимальной токовой защиты для трансформатора ГПП МТЗ устанавливается с высшей стороны трансформатора и действует с выдержкой времени при КЗ.
Ток срабатывания МТЗ выбирается исходя из условия отстройки (несрабатывания) от перегрузки. Ток перегрузки обычно определяется из рассмотрения 2-х режимов:
1. отключение параллельно работающего трансформатора:
Iнагр.макс=0,8×Iном.тр,
Iнагр.макс=0,8×50,3=40,2 А.
2. автоматическое подключение нагрузки при действии АВР
Iнагр.макс= I1+ I2=0,8·(Iном.тр1+ Iном.тр2),
Iнагр.макс=0,8× (100,6+100,6)=161 А.
Ток срабатывания защиты выбирается по формуле:
Iсз=
× Iраб..макс, А,где Котс= 1,1-1,2 для реле РТ-40;
Квоз=0,85 – коэффициент возврата реле;
Кзап=2,5 – коэффициент самозапуска обобщенной нагрузки;
Iсз=
× 161=520,9 А.Коэффициент чувствительности при двухфазном КЗ:
К
>1,5,где Iк.мин – минимальный ток двухфазного КЗ до трансформатора ГПП.
К
=6,6>1,5Выдержка времени выбирается из условия селективности на ступень выше наибольшей выдержки времени tп защит присоединений, питающихся от трансформатора
tт=tп+Dt, с,
где tп=0,8 с – выдержка времени защиты, установленной на присоединениях питающихся от данного трансформатора,
Dt=0,5 с – ступень выдержки времени.
tт=0,8+0,5=1,3 с.
Расчет защиты от перегрузки.
Защиту от перегрузки осуществляют одним реле РТ-80 с ограниченно зависимой характеристикой. Защита действует на сигнал с выдержкой времени. Ток срабатывания выбирают из условия возврата реле при номинальном токе трансформатора:
Iсз=
× Iном..тр, А,Iсз=
× 50,3= 66 А.Время действия защиты от перегрузки выбирается на ступень больше МТЗ:
tпер=tмтз+Dt, с
tпер=1,3+0,5=1,8 с.
Автоматика и сигнализация.
На подстанциях предусматривается следующая автоматика:
1) Автоматическое включение резерва (АВР). АВР питания или оборудования предусматривают во всех случаях, когда электроснабжение вызывает убытки, значительно превышающие стоимость установки устройства АВР. В случае повреждения одного из трансформаторов, происходит его отключение и автоматическое включение секционного выключателя, чем обеспечивается бесперебойное электроснабжение потребителей.
2) Автоматическое повторное включение (АВР) трансформаторов предусматривается для автоматического восстановления их нормальной работы после аварийных отключений, не связанных с внутренними повреждениями трансформатора. АПВ трансформаторов является обязательным на однотрансформаторных подстанциях с односторонним питанием. На Двухтрансформаторных подстанциях с односторонним питанием АПВ целесообразно устанавливать в том случае, если отключение одного трансформатора вызывает перегрузку другого и в связи с этим часть потребителей должна отключиться. АПВ позволяет без вмешательства обслуживающего персонала восстановить питание линии после кратковременных КЗ.
2. Специальная часть
2.1 Выбор уставок защиты электродвигателя с применением микропроцессорного устройства защиты MiCOM P220
Согласно правилам устройства электроустановок (ПУЭ) на двигателях напряжением выше 0,4–10 кВ, должны устанавливаться следующие устройства релейной защиты:
а) Защита от междуфазных коротких замыканий – отсечка или дифференциальная защита.
б) Защита от замыканий на землю и от двойных замыканий на землю - токовая защита нулевой последовательности.
в) Защита от перегрузки.
г) Для синхронных двигателей дополнительно требуется защита от асинхронного режима.
На шинах 6 кВ установлены 4 синхронных двигателя:
Насосы СТД-630-23УХЛ4: Рн = 630 кВт, Sном = 595 кВА, h=95,8 %,
I п/I н = 5,66, Ммакс/Мн = 2,08
Необходимые для расчета данные сведены в таблицу 2.1.
Таблица 2.1
| Ток трехфазного КЗ на шинах - максимальный режим - минимальный режим | 1,35 кА 1,28кА | |
| Расчетное напряжение на шинах | 6,3 кВ | |
| Ток замыкания на землю внешней сети - максимальный режим - минимальный режим | 10А 4А | |
| Тип двигателя: | Асинхронный, c короткозамкнутым ротором | СТД-630-23УХЛ4 |
| Номинальная мощность | 630 кВт | |
| Номинальное напряжение | 6300 В | |
| Номинальный ток | 69 А | |
| Кратность тока самозапуска | 5,66 | |
| Номинальное количество оборотов | 1492 | |
| КПД при номинальной нагрузке | 95,8% | |
| Cos j при номинальной нагрузке | 0,86 | |
| Уровень компенсации Cos j | 0,97 | |
| Способ подключения компенсирующей емкости | Параллельно двигателю | |
| Мощность компенсирующей емкости | 230 кВАр | |
| Ток холостого хода | 24А | |
| Допустимое время заклинивания ротора в горячем состоянии двигателя | 12 сек | |
| Коэффициент трансформации фазных трансформаторов тока | 100/5 | |
| Коэффициент трансформации трансформатора тока нулевой последовательности | 100 |
2.1.1 Выбор токовой отсечки.
Ток срабатывания отсечки по условию отстройки от пускового тока двигателя производится по выражению:
Iсз = kн×Iп.макс = 1,8×390,54 = 702,972А
kн – коэффициент надежности, с учетом отстройки от броска тока намагничивания равен 1,8;
Iп.макс – пусковой ток двигателя в максимальном режиме;
Iп.макс = kпуск×Iном = 5,66×69 = 390,54 А.
Проверка чувствительности в минимальном режиме:
Кч = I (2)кз/ Iсз = 1280×
/(2×702,972) = 2,57.Уставка, которую необходимо выполнить на реле:
I>> = Iсз/IнТА = 702,972/100= 7,02
где I>> – уставка отсечки на реле;
IнТА – номинальный первичный ток трансформатора тока.
Проверка чувствительности в минимальном режиме:
Кч = I (2)кз /Iср = 1280×
/(2×702,972) = 2,57Чувствительность отсечки соответствует нормам (не менее 2).
2.1.2 Выбор уставок защиты от замыканий на землю.
Защита от замыкания на землю должна работать на отключение при первичных емкостных токах 10А и более для двигателей, мощностью менее 2000кВт. В исходных данных отсутствуют токи замыкания на землю в сети 6кВ. Уставка защиты выбирается стандартным способом независимо от того, необходимо ли ее действие на отключение. Даже в случае, если такой необходимости нет, должна иметься защита от двойных замыканий на землю.
Произведем проверку отстройки защиты от броска емкостного тока двигателя при внешних замыканиях на землю. Бросок тока при перемежающейся дуге может быть равен 3-4 собственного емкостного тока двигателя. Таким образом, уставка защиты по условию отстройки от броска емкостного тока при внешних КЗ:
Iсз = Kн × 4 × Iс дв
где Kн = 1,2 – стандартный коэффициент надежности для реле фирмы ALSTOM;
Icдв - емкостной ток двигателя.
Поскольку емкостной ток замыкания на землю не задан, применяем упрощенную формулу расчета емкостного тока двигателя:
Iс дв = 0,0172; Sном(МВА) = 0,0172 × 0,552 = 0,012 А.
Sном =
×Uном×Iном = ×6,3×0,069 = 0,752 МВА.Уставка защиты от замыкания на землю двигателя по выражению
Iср = Kн × 4 × Iс дв = 1,2×4×0,012 = 0,06 А, первичных. вторичный ток при условно принятом коэффициенте трансформации ТНП = 100
Iо>> = 0,06/100 = 0,0006 можно принять минимальную уставку 0,002.
Можно принять и другое требование к выполнению уставки защиты двигателя от замыканий на землю – исходить из величины тока замыкания на землю, при которой требуется обязательное отключение двигателя (10А).
В защите протекает емкостной ток сети за вычетом тока двигателя и кабеля связи двигателя с ячейкой, величиной которого в данном случае пренебрегаем.
Таким образом, первичная уставка срабатывания защиты от замыкания на землю двигателя должна быть равна 10А первичных или 10/100=0,1 А вторичных.