Розрахунок максимально струмового захисту. Знаходимо найбільш можливий струм навантаження:

 

Знаходимо найбільш можливий струм навантаження:

Захист лінії здійснюємо за допомогою реле типу РТ-40, тому приймаємо k_н=1,2; k_n=0,8; k_сз=2,5 [2].

Струм спрацювання захисту для лінії:

І_сз= k_н ·k_сз·І_max/ k_n=1,2·2,5·170/0,8=637,5А

Коефіціент чутливості захисту максимально струмового захисту в основній та резервній зонах:

k_ч.осн= І⁽²⁾_к4.min /І _сз =1470/637,5 · √3/2=2>1,5;

k_ч.рез= І⁽²⁾_к5.min /І _сз =9640/637,5 ·√3/2=13>1,2.

Розраховуємо струм спрацювання реле при схемі з’єднання трансформаторів струму і реле в неповну зірку, при цьому коефіцієнт схеми k_сх=1, k_і=600 [1]:

І _ср = І _сз·k_сх /k_і=637,5/600=1,06 А.

Для захисту вибираємо реле струму РТ-40/2

 

 

4.3Схема пристроїв релейного захисту ЛЕП 6 кВ.

 

При виникненні пошкоджень спрацьовують реле максимально струмового захисту КА1-КА2 і своїми контактами замикають коло обмотки реле часу КТ. Після встановленої витримки часу реле замикає свій контакт КТ і подає живлення на котушки вказівного реле КН1 і проміжного реле KL. KL замикає свій контакт в колі електромагніту відключення і заживлює його котушку YAT, вимикач Q1 відключається. KH1 замикає свій контакт в колі сигналізації і загорається лампа HRL1, сигналізуючи про спрацювання МС3.

При спрацюванні струмової відсічки спрацьовують реле КА3-КА4, які своїми контактами заживлюють котушки реле КН2 і KL. KL своїм контактом заживлює котушку YAT і вимикач Q1 відключається. KH2 своїм контактом подає живлення на HRL2, яка сигналізує про спрацювання СВ.

Схема пристроїв релейного захисту ЛЕП Л4 приведена на рисунку 4.2.

 

ТА1, ТА2 – трансформатори струму

типу ТШЛ-10-У3; КТ – реле часу;

КА1, КА2 – максимальне реле струму KL – проміжне реле;

максимально струмового YAT – електромагніт відключення;

захисту типу РТ-40/2; КН1, КН2 – вказівні реле;

КА3-КА4 – максимальне реле струму HRL1, HRL2 – сигнальні червоні

струмової відсічки типу лампи МСЗ і СВ.

РТ-40/5 КА3-КА5 – контакти реле струму СВ.

 

Рисунок 4.2 – Схема релейного захисту ЛЕП 6 кВ

 

 

5. Вибір пристроїв релейного захисту заводських ТП

 

Згідно завдання на курсову роботу для трансформатора Т3 розраховуємо два види захисту:

– за допомогою запобіжника (на ВН);

– за допомогою автоматичного вимикача (на НН).

 

5.1 Вибір запобіжника

 

Запобіжник вибираємо, виходячи з таких умов:

1. U_{вст.ном}=U_м – напруга вставки запобіжника повинна бути рівною напрузі мережі;

2. І_ном ≥ І_{норм.розр.} - номінальний струм вставки запобіжника повинен бути більшим за робочий струм в нормальному режимі роботи;

3. І_ном ≥ І_{ном.мах}- струм вставки відстроюється від максимального довготривалого струму навантаження. k_н – коефіціент надійності, величина якого залежить від характеру навантаження (k_н = 1,15);

4. І_{відкл.ном} > І_п , тобто номінальний струм відключення запобіжника повинен бути не меншим за періодичну складову струму короткого замикання.

Згідно вищенаведених вимог вибираємо запобіжник типу ПКТ103-6-100-31,5УЗ [4] з такими довідниковими даними:

U_ном = 6 кВ;

U_max = 7,2 кВ;

І_ном = 100 А;

І_{відкл.ном} = 31,5 А.

 

5.2 Вибір автоматичного вимикача

 

Вибір автоматичних вимикачів здійснюють згідно таких умов:

1. U_{вст.ном} > U_м – номінальна напруга вимикача повинна бути не меншою за напругу мережі;

2. І_{відкл.ном} > І_п, тобто номінальний струм відключення запобіжника повинен бути не меншим за періодичну складову струму короткого замикання;

3. І_ном > І_{норм.розр} – номінальний струм автоматичного вимикача повинен бути більшим за робочий довготривалий струм;

І_розр = 2 · S_Т4/√3· U_HH =2·630/√3·0,4=1818,7 А.

4. Струм вставки електромагнітного розщеплювача при k_р = 1,15; k_н =2 [2]:

І_{ел.магн} = k_р · k_н ·І_розр =1,15·2·1818,7=4182,9 А.

5. Струм вставки теплового розщеплювача при k_р = 1,1; k_н = 1,3 [2]:

І_тепл = k_р · k_н ·І_розр =1,1·1,3·1818,7=2599,7 А.

6. Час спрацювання згідно захисної характеристики t = 15 с.

 

З врахуванням цих умов вибираємо автоматичний вимикач серії «ПроЕлектро» типу ЭО25В [4].

І_ном =4000 А; І_відкл =65 кА

Схема пристроїв релейного захисту трансформатора ТЗ приведена на рисунку 5.1.

 

 

Рисунок 5.1 – Схема релейного захисту ТЗ

 

6. Розробка принципової схеми пристрою АПВ

Впристроях АПВ використовують комплектні реле РПВ-358. в які входять:

- реле часу КТ, які створюють витримку часу t_апв1 від моменту пуску АПВ до замикання кола контактора ввімкнення вимикача; проміжне реле KL1 з двома обмотками - обмоткою струму KL1.1 і напруги KL1.2; реле при спрацюванні замикає коло ввімкнення вимикача;

- конденсатора С1, в результаті розряду якого спрацьовує KL1 і забезпечується однократність дії АПВ;

- резистора R1, який забезпечує термічну стійкість реле часу; R2, який зменшує швидкість заряду конденсора С1; R3 - розряджує конденсатор С1 при спрацюванні пристроїв захисту, після дії яких не повинно проходити АПВ, і при вимкненні вимикача ключем SA (заборона АПВ).

- діод VD, який перешкоджає розряду конденсатора С1 при понижені напруги на блоці живлення і заряду (KGV) внаслідок близьких КЗ.

Для живлення електромагніту вимкнення YAT вимикача використовують попередньо заряджений конденсатор С2 блоку живлення і заряду UGV; KL2 для розподілу оперативних кіл електромагніту вимкнення і реле РПВ-358. Електромагніт вимкнення YAC вимикача одержує живлення від трансформатора власних потреб через випрямляч VS.

Принцип роботи схемиПри вимкненні вимикача з будь-якої причини внаслідок замикання його доповненого контакту Q.1 спрацьовує реле положення вимикача KQT і замикає свій контакт KQT.1 вколі пуску АПВ. Якщо вимкнення виникло не від ключа управління SA, то він запишається в положенні „ввімкнено", а його контакт SA.1 замкнутий. Таким чином фіксується невідповідність положення ключа управління і вимикача, яке необхідне для пуску реле часу КТ. Його контакт КТ 1 розмикається без витримки часу, вмикає резистор, забезпечуючи термічну стійкість реле, а контакт КТ.2 з заданою витримкою часу під'єднює обмотку КL1.2 проміжного реле до конденсатора С1. Внаслідок розряду конденсатора реле КL1 спрацьовує і замикає контакт KL1.1 в колі контактора ввімкнення вимикача, в яке ввімкнена послідовна обмотка KL1.1 реле. Вона утримує реле KL1 в збудженому стані до повного ввімкнення вимикача. При успішному АПВ вимикач залишається у ввімкненому стені. Дія пристрою АПВ фіксується вказівним реле КН.

Схема готова до нового пуску після заряду конденсатора С1. Час заряду приймається t_апв2 =20 с. При цьому забезпечується однократність дії пристрою АПВ, так як конденсатор заряджається тільки при ввімкненому вимикачі. Ввімкнення вимикача при неуспішному АПВ не проходить.

В схему пристрою АПВ ввімкнено двообмоткове реле блокування з сповільненим повтором t_B.Р.=0,3..0,4 c. Сповільнення досягається закорочуванням послідовної обмотки KBS.2 реле його замикаючим контактом KBS.3. Реле застосовується для запобігання багаторазових ввімкнень вимикача при пошкодженнях в оперативних колах, наприклад, при зварюванні контакту KL1.1. В таких випадках при першій дії на відмикання реле KBS спрацьовує і стримується контактом KBS.1 в колі обмотки KBS.1, а його контакт KBS.2 розмикає коло контактора KM електромагніта ввімкнення YAC вимикача.

 

 

 

 

Рисунок 6.1 – Принципова схема пристрою АПВ на постійному струмі

(від АБ)

 

7 Складання монтажної схеми релейного захисту лінії

 

Все електротехнічне обладнання станції або підстанції розбивається на монтажні одиниці. Під монтажною одиницею розуміють сукупність обладнання, апаратури, приладів, кабелів і проводів, які відносяться до одного пристрою. Монтажними одиницями є: генератор, трансформатор, лінія, секційний вимикач, а також пристрої захисту, автоматики сигналізації контролю, які є загальними для декількох монтажних одиниць.

Монтажним одиницям присвоюються скорочені умовні позначення – марку, наприклад, трансформатор №3-3Т.

В комплект монтажних схем однієї монтажної одиниці входять:

1. Схема панелі керування з компоновкою апаратури і рядом затискачів;

2. Схема панелі захисту з компоновкою апаратури і рядом затискачів;

3. Схема панелі автоматики з компоновкою апаратури і рядом затискачів;

4. Схема панелі комутації комірок вимикачів з приводами;

5. Схема кабельних зв’язків і відповідні ряди затискачів.

 

Деякі вказівки по маркуванню:

1. Маркування призначене для позначення провідників в електричній схемі і для характеристики функціонального призначення;

2. Для позначення кіл застосовується цифрова (арабська) і у випадку необхідності з літерною приставкою;

3. Ділянки кіл нумеруються незалежно від нумерації затискачів апарату і його умовного позначення. Допускається немаркування кола всередині комплектних виробів заводського виготовлення;

4. Ділянки кіл, розділені контактами апаратів, котушками реле, обмотками машин, опорами, конденсаторами тощо, рахуються різними ділянками і повинні мати різні марки;

5. Ділянки кіл, що сходяться в одному вузлі схеми, повинні мати однакову марку;

6. Марки кіл проставляються над ділянками провідників;

7. Всі кола одної монтажної одиниці повинні мати різні марки;

8. Маркування аналогічних кіл однакових монтажних одиниць повинна, як правило, виконуватися однаково;

9. Маркування кіл постійного струму повинно виконуватись з врахуванням їх полярності: ділянки кіл додатної полярності – непарними числами, від´ємні – парними;

10. Всі проміжні кола маркуються довільно, за винятком декількох основних кіл, для яких рекомендуються певні числа.

Монтажна схема релейного захисту лініїриведена на рисунку 7.1

 

 

 

 

 

8 Складання карти селективності

Час спрацювання електричного вимикача t_А = 0.5 с. Час спрацювання на високій стороні трансформатора ТЗ t_ТЗ = 0,5 с (із захисної характеристики запобіжника, який рівний часу спрацювання захисту трансформатора ТЗ).

Витримка часу максимально струмового захисту ЛЕП 6 кВ.

t_ЛЗ = t_ТЗ+ ∆t =0,5+0,5=1 с.

де ∆t – ступінь селективності.

Витримка часу МСЗ трансформатора Т1:

t_Т1 = t_ЛЗ + ∆t =1,0+0,5=1,5 с.

відповідно до якої ми встановлюємо витримку часу реле часу максимально струмового захисту трансформатора Т1.

Витримка часу максимально струмового захисту ЛЕП 35 кВ:

t_Л1 = t_Т1+ ∆t =1,5+0,5=2,0 с.

Відповідно до якої встановлюємо витримку часу реле часу максимально струмового захисту ЛЕП 35 кВ.

Карта селективності зображена на рисунку 8.1.

 

 

Рисунок 8.1 – Карта селективності

 

 

Перелік посилань на джерела

 

 

1. Андреев В.В. Релейная защита и автоматика в системах электроснабжения. – М.: Высшая школа, 1991. – 496 с.

2. Шабад М.А. Расчёт релейной защиты и автоматики в распределительных сетях. – Л.: Энергоатомиздат, 1985. – 296 с.

3. Правила устройств электроустановок. - М.: Энергоатомиздат, 1985. – 640 с.

4. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учеб. пособие для вузов. - М.: Энергоатомиздат, 1989. – 608 с.

5. Реле защиты. Под редакцией В.С. Алексеева и др. - М.: Энергия, - 1976. – 464 с.

6. Методичні вказівки до курсової роботи “Релейний захист, автоматика і телемеханіка систем електропостачання”. – Івано-Франківськ, ІФДТУНГ, 1996. 60 с.

7. Федорів М. Й., Костишин В.С. Основи релейного захисту та автоматики: Конспект лекцій. - Івано-Франківськ, 2003.- 142 с.