Материал: Электроснабжение деревообрабатывающего предприятия

                                                                          (7.16)

7)      проверка по чувствительности отсечки при КЗ:

                                                                          (7.17)

где  - коэффициент чувствительности отсечки;

 - минимальный ток КЗ в конце защищаемой линии, кА;

 - ток срабатывания отсечки, кА;

Кр - коэффициент разброса срабатывания отсечки по току [1].

7.3 Выбор автоматических выключателей

Выбор автоматических выключателей производится для участка: от ввода трансформатора Т1, далее по отходящей кабельной линии, питающей РП8 и защиту самого удаленного электроприёмника, питающей РП2 и защиту самого мощного электроприёмника. Защищаемый участок представлен на рисунке 7.1.

Рисунок 7.1 - Фрагмент схемы для выбора защитных аппаратов сети 0,4 кВ

Выключатель QF5 - S 230 RC250: Iнв=250 А; Iнр=250 А; ПКС=50 кА.

)        проверка условия (7.6):

Uнв = 660 В ≥ Uнс380 В - условие выполняется;

)        проверка условия (7.7):

I нр = 250 А ≥ I р = 160 А- условие выполняется;

)        проверка условия (7.8):

Iс.о= 10∙Iн.р= 10∙250 = 2500 (А), [1];

 [1];

По (7.9) пиковый ток равен:

Iпик=8,5∙160=1360 (А);

Таким образом:

Iс.о = 2500 ≥ Кн∙Iпик = 1,5∙1360 = 2040 (А) - условие выполняется;

4)      тепловой расцепитель выбирается по условию:

Iс.п= 1,5∙ I нр= 1,5∙250 =375 (А);

5)      собственное время отключения не превышает  [1];

6)      проверка условия (7.17):

ПКС(ОПКС) = 50 кА ≥ iуд = 17,35 А - условие выполняется.

7)      проверка условия (7.18):

Кч = 6,2/2,5 = 2,48 ≥ 1,1∙1,5 = 1,43- условие выполняется.

Выключатель проходит по всем требованиям.

Выключатель QF4 -TmaxT5N: [1] Iнв=630 А, Iнр=630 А , ПКС=70 кА.

)        проверка условия (7.6):

Uнв= 660 В ≥ Uнс380 В - условие выполняется;

)        проверка условия (7.7):

I нр = 630 А ≥ I р = 464 А - условие выполняется;

)        проверка условия (7.8):

Iс.о= 5∙Iн.р= 5∙630 = 3150 А [1];

 [1];

Пиковый ток равен:

Iпик=(8,5-1)∙160+464,4=1664,4 (А);

Таким образом,

Iс.о=3150≥Кн∙Iпик =1,5∙1664,4=2496 А - условие выполняется;

4)      тепловой расцепитель выбирается по условию:

Iс.п=1,35∙I нр=1,35∙630=945 (А);

)        проверка условия (7.15):

tс.о = 0,07 ≥ tс.о.п = 0,02+0,02 = 0,04- условие выполняется;

)        проверка условия (7.17):

ПКС(ОПКС) = 70кА ≥ iуд = 18,5А - условие выполняется;

7)      Проверка условия (7.18):

Кч = 6,7/3,15 = 2,1 ≥ 1,1∙1,5 = 1,43 - условие выполняется.

Выключатель проходит по всем требованиям.

Выключатель QF3 S 230 RC25: [1] Iнв=25 А, Iнр=6,3 А , ПКС=25 кА;

1)      проверка условия (7.6):

Uнв= 660В ≥ Uнс380 В - условие выполняется;

)        проверка условия (7.7):

I нр =6,3 А ≥ I р = 3,92 А - условие выполняется;

)        проверка условия (7.8):

Iс.о = 10∙Iн.р = 10∙6,3 = 63 (А), [1];

 [1];

Пиковый ток равен:

Iпик=4,5∙3,92=17,6 (А);

Таким образом,

Iс.о= 63 ≥ Кн∙Iпик = 1,5∙17,6 = 26,5 (А) - условие выполняется;

4)      тепловой расцепитель выбирается по условию:

Iс.п = 1,35∙ I нр = 1,35∙6,3 = 8,5 (А);

5) собственное время отключения не превышает  [1];

6) проверка условия (7.17):

ПКС(ОПКС) = 25 кА ≥ iуд = 0,7 А - условие выполняется;

Кч = 0,5/0,63 = 1,8≥1,1∙1,5 = 1,43 - условие выполняется;

Выключатель проходит по всем требованиям.

Выключатель QF2 -S 230 RC25[1]: Iнв=25 А, Iнр=25 А , ПКС=4,5 кА;

)        проверка условия (7.6):

 - условие выполняется;

2)      проверка условия (7.7):

I нр = 25 А ≥ I р =22,6 (А) - условие выполняется;

)        проверка условия (7.8):

Iс.о=10∙Iн.р=5∙25=125 А ,[1];

 [1];

Пиковый ток равен:

Iпик=(4,5-1)∙3,62+22,6=41 (А);

Таким образом,

Iс.о= 125 ≥ Кн∙Iпик =1,5∙41 = 61,5 (А)- условие выполняется;

4)      тепловой расцепитель выбирается по условию:

Iс.п= 1,35∙I нр= 1,35∙22,6 = 30,51 (А);

)        время срабатывания отсечки выключателя:

tс.о=0,4≥ tс.о.п =0,02+0,02=0,04.

)        проверка условия (7.17):

ПКС(ОПКС) = 4,5 кА ≥ iуд =2,3 А - условие выполняется;

)        проверка условия (7.18):

Кч= 1,2/0,125 = 3,2 ≥ 1,1∙1,5 = 1,43 - условие выполняется;

Выключатель проходит по всем требованиям.

Выключатель QF1 (вводной) - TmaxT7W (выкатной): Iнв=1250 А, Iнр=25 А, ПКС=100 кА;

1)      проверка условия (7.6):

- условие выполняется;

2)      проверка условия (7.7):

I нр =1250 А≥I р =1187 (А) - условие выполняется;

)        проверка условия (7.8):

Iс.о=5∙Iн.р=5∙1250=6250 (А), [1];

, Kсз=2,4[1].

Пиковый ток равен:

Iпик= 2,4∙1187 = 2848 (А);

Таким образом,

Iс.о = 6250 ≥ Ксз∙Iпик = 1,5∙2848 = 4273 А - условие выполняется;

4)      тепловой расцепитель выбирается по условию:

Iс.п=1,4∙ Iтр=1,4∙1250=1750 (А);

)        проверка условия (7.15):

tс.о= 0,06 с;

)        проверка условия (7.17):

ПКС(ОПКС) = 100 кА ≥ iуд = 26,7 А (см. п. 1.4) - условие выполняется;

7)      проверка условия (7.18):

Кч = 6,3/0,625 = 10 ≥ 1,1∙1,5 = 1,43 - условие выполняется;

Выключатель проходит по всем требованиям.

8. РАСЧЁТ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ

8.1 Назначение релейной защиты и автоматики

«В процессе эксплуатации системы электроснабжения возникают повреждения отдельных её элементов. Наиболее опасными и частными видами повреждений являются трёхфазные, междуфазные и однофазные К.З. В электрических и трансформаторах наряду с междуфазными К.З. и замыканиями на землю имеют место витковые замыкания. Вследствие возникновения К.З. нарушается нормальная работа системы электроснабжения, что создаёт ущерб для промышленного предприятия. При протекании тока К.З. элементы системы электроснабжения подвергаются термическому и динамическому воздействию. Для уменьшения размеров повреждения и предотвращения развития аварии устанавливают совокупность автоматических устройств, называемых релейной защитой и обеспечивающих с заданной степенью быстродействия отключения поврежденного элемента или сети. Основные требования, предъявляемые к релейной защите, следующие: надежное отключение всех видов повреждений, чувствительность защиты, избирательность (селективность) действия - отключение только поврежденных участков, простота схем, быстродействие, наличие сигнализации о повреждениях»[11].

Однако одной релейной защиты бывает недостаточно для обеспечения надежного и бесперебойного электроснабжения. Поэтому дополнительно предусматривают устройства автоматического включения резерва (АВР) и устройства автоматического повторного включения (АПВ). Первое устройсво позволяет подключать резервный источник питания при выходе из строя основного источника. Второе устройство предназначено для повторного включения линий электропередачи, так как большинство повреждений после быстрого отключения линий релейной защитой самоустраняется.

8.2 Защита кабельных линий 10 кВ

Для защиты кабельных линий 10 кВ предусматриваем токовую отсечку и МТЗ (максимальная токовая защита). Также предусматриваем защиту от замыкания на землю .

Релейная защита на цифровой базе будет выполнена с использованием микропроцессорных устройств фирмы «Радиус-Автоматика».

Защиту линии выполним микропроцессорным устройством релейной защиты сетей напряжением 6-35 кВ - «Сириус - 2Л».

Расчёты ведутся аналогичным образом как для электромеханической части РЗА, но с учётом своих коэффициентов и времятоковых характеристик.

Основные технические данные устройств Сириус.

Питание устройства осуществляется от источника переменного (от 45 до 55 Гц), постоянного или выпрямленного тока напряжением от 178 до 242В или от источника постоянного тока напряжением от 88 до 132В, в зависимости от исполнения.

Мощность, потребляемая устройством от источника оперативного постоянного тока в дежурном режиме - не более 15 Вт, в режиме срабатывания защит - не более 30 Вт.

Дополнительная погрешность измерения токов, а также дополнительная погрешность срабатывания блока при изменении температуры окружающей среды в рабочем диапазоне не превышает 1% на каждые 10°С относительно 20 °С.

Дополнительная погрешность измерения токов и срабатывания блока при изменении частоты входных сигналов в диапазоне от 45 до 55 Гц не превышает 2% на каждый 1 Гц относительно 50 Гц.

Устройство не срабатывает ложно и не повреждается:

при снятии и подаче оперативного тока, а также при перерывах питания любой длительности с последующим восстановлением;

при подаче напряжения оперативного постоянного тока обратной полярности;

при замыкании на землю цепей оперативного тока.

8.2.1 Селективная токовая отсечка без выдержки времени

Ток срабатывания токовой отсечки мгновенного действия Icо, кА, определим по формуле:

,               (8.1)

где  - коэффициент надёжности (=1,1; [11], таблица 3.2).

Ток  - определяется при максимальном режиме питающей системы ( кА).

Ток срабатывания реле определим по формуле:

,                                                                                 (8.2)

где kсх - коэффициент схемы;

kТ - коэффициент трансформации трансформатора тока.

Оценку коэффициента чувствительности отсечки производят при наиболее благоприятных условиях: при трёхфазном КЗ в месте установки защиты:

,                                                                                        (8.3)