Электроснабжение предприятий

Опорные изоляторы выбирают по условиям электрической  и механической прочности, а проходные  изоляторы по условию длительного нагрева максимальным током нагрузки.

Для крепления  шин выбираем изоляторы:

-для  наружной установки ШН-10;

-для  внутренней установки ОМА-10;

Условия электрической прочности:

где - номинальное напряжение установки;

      - Номинальное напряжение изолятора;

Условие выполняется- по электрической прочности проходят изоляторы.

Условия механической прочности:

- усилие, действующее между фазами при трехфазном коротком замыкании;

- допустимое усилие;

- разрушающие усилие на изоляторах, выбираются по справочнику.

Для наружного  изолятора ШИ-10

Для внутреннего  ОМА-10

Выбранные опорные изоляторы шинных конструкций всем условиям выбора изолятора удовлетворяют следовательно принимаем к установке изоляторы типа ШИ-10;ОМА-10.

При простое  через стенку применяем проходные изоляторы:

Для наружной установки- ПИБ-10.

Для внутренней установки- ПБ-10. 

 

По механической прочности

По электрической прочности

Кроме того проходные изоляторы проверяют  по условиям протекания длительного тока.

Условия выполняются следовательно принимаем  к установке проходные изоляторы типа ПНБ-10 и ПБ-10 
 
 
 
 
 
 

10.ВЫБОР   РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ 
 

10.1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ 

     В сетях промышленных предприятий  для защиты линии, трансформаторов,  двигателей, преобразовательных агрегатов  применяют релейную защиту, которая  является основным видом электрической автоматика.

    Релейной защитой называют специальные защитные устройства, выполняемые при помощи реле и других аппаратов и предназначенные для отключения выключателем в установках напряжением выше 1 кВ поврежденного элемента системы электроснабжения, если данное повреждение представляет собой непосредственную опасность для этой системы, или воздействующие на сигнализацию, если опасность отсутствует.

К релейной защите предъявляют следующие требования:

1) избирательность  (селективность) действия, т. е.  способность релейной защиты отключать только поврежденный участок электрической цепи;

2) быстродействие, т. е. способность защиты отключать  поврежденный участок электрической цепи за наименьшее возможное время; в случае необходимости ускорения действия защиты допускается её неизбирательная работа с последующим действием АПВ и АВР;

3) надежность действия, т. е. правильная и безотказная работа релейной защиты при всех повреждениях и ненормальных режимах работы элементов, которая обеспечивается применением наименьшего числа устройств с наиболее простыми схемами, наименьшим количеством реле, цепей и контактов;

4) чувствительность, т. е. способность защиты отключать  участки электрической цепи, которые  она защищает, в самом начале  их повреждения; в случае необходимости релейная защита должна действовать рпи повреждениях на смежных участках. 
 
 

10.2 Релейная защита  силового трансформатора 
 

Релейной  защитой силового трансформатора называется специальное устройство, состоящее  из реле и других аппаратов, которые  обеспечивают автоматическое отключение повреждённого элемента электрической цепи, если данное повреждение представляет собой опасность для этой электрической цепи.

Релейная  защита должна удовлетворять следующим требованиям:

1) Она  должна быть селективной, т.е.  отключать только  повреждённый участок  электрической цепи.

2) Релейная  защита должна иметь минимально  возможное  время срабатывания.

3) Релейная  защита должна быть чувствительной ко все видам повреждениям и ненормальным режимам работы на защищенном участке электрической цепи.

4) Требование  релейной защиты- должна быть  надёжной.

К основным повреждениям трансформатора относятся:

1) Междуфазное  короткое замыкание на выводах и в обмотке.

2) Однофазное  короткое замыкание на землю  и между витками обмотки.

К ненормальным режимам работы относятся:

1) Перегрузки  вызванные отключением одного  из работающих трансформаторов.

2) Возникновение  токов при внешних коротких  замыканиях представляющих опасность  из-за теплового действия на  обмотки трансформатора.

3)  недопустимое понижение уровня масла вызываемое понижение температуры и другие причины.

При выключении  защиты трансформатора необходимо учитывать наличие бросков тока намагничивания при включении трансформатора под напряжение и влияния коэффициента трансформации и схем соединения обмоток трансформатора.

Для защиты силовых трансформаторов используются следующие виды защиты:

1) Продольно-  дифференциальная защита от между  фазных коротких замыканий.

2) Максимальная  токовая защита от внешних  коротких замыканий с блокировкой по номинальному напряжению.

3) Максимальная  токовая защита со стороны  6 КВ от перегрузки

4) Газовая  защита от витковых замыканий  и других внутрибаковых повреждений. 

10.3 Продольно дифференциальная  защита

Схема дифференциальной защиты работает по принципу сравнения токов по

принципу  сравнения токов по концам   защищаемого элемента сети.

Для работы этой защиты с обеих сторон защищаемого объекта установлены трансформаторы тока при нормальном режиме и при коротком замыкании вне защищаемого контура, ток в реле будет равен токам погрешности трансформаторов тока от чего и отстраивается ток не баланса. При повреждении внутри защищаемого объекта ток проходит через трансформатор тока под действием тока срабатывает дифференциальная защита приводящая в действие привод короткозамыкателя.

10.4ГАЗОВАЯ ЗАЩИТА ТРАНСФОРМАТОРА

При возникновении  электрических повреждений в  обмотках маслонаполненных трансформаторов  и на вводах внутри их баков обычно образуются пары масла и возникает  интенсивное перемещение масла  из бака в расширитель. Это явление используют для защиты трансформатора от всех видов повреждений внутри бака, защиту выполняют при помощи газового реле, устанавливаемого на трубопроводе между баком и расширителем трансформатора.

Газовая защита осуществляется с помощью сигнальных газовых реле

 РГЧЗ-66.

При незначительных повреждениях в трансформаторе, при  слабом газообразовании, газы вытесняют  часть масла, и уровень его  в реле понижается. Это приводит к увеличению силы действующей вниз за счет увеличения масла в чашке, в результате чего замкнутся контакты реле и замкнется цепь сигнализации.

При коротком замыкании в трансформаторе возникает  сильное газообразование. Сила потока газа, воздействует на лопасть, заставляя  чашку реле повернуться тем самым замыкая контакты реле действующего на отключение  трансформатора. 

             10.5 Максимально токовая защита с     блокировкой

  по напряжению  со стороны питания

Для надежности работы защиты и для повышения  чувствительности со стороны питания  применяем максимально токовую защиту с блокировкой по минимальному напряжению.

Обмотки реле напряжения присоединены к вторичной  обмотке трансформатора напряжения. При нормальном режиме контакты реле разомкнуты, в случае понижения напряжения до напряжения срабатывания контакты реле замыкаются.

Благодаря указанной блокировке защита может  действовать на отключение только при  срабатывании реле напряжения. Благодаря  этому защита не действует на включение  короткозамыкателя, даже если токовые  реле замкнут свои контакты вследствие перегрузки линии. При коротком замыкании напряжение сети понижается ,и реле минимального напряжения срабатывают, разрешая действовать защите на отключение.

Контакты  реле тока МТЗ защищаемого элемента в нормальном режиме работы разомкнуты. При увеличении тока в обмотке реле до определенного значения оно срабатывает и замыкает своими контактами цепь обмотки реле времени. Последнее приходит в действие и через установленную на нем выдержку времени замыкает контактами цепь включающей катушки привода короткозамыкателя.

10.6Максимально  токовая защита от перегрузок

  на стороне  вторичного напряжения

Защита  от трансформатора от перегрузки выполняется  максимально токовой защитой  с одним токовым реле в одной  фазе трансформатора, так как перегрузки как правило симметричны.

Для защиты трансформатора ТРДН – 63000/110 защита от перегрузки устанавливается на каждую из  обмоток. Защита от перегрузки действует через реле времени на сигнал. Благодаря такой блокировки, защита может действовать на отключение только при срабатывании реле напряжения. Благодаря этому защита не действует на влияние короткозамыкателя, даже если токовое реле замкнут свои контакты, вследствие перегрузки линии. При коротком замыкании напряжение сети понижается и реле лишившегося напряжения срабатывается, размыкает действие защиты на отключение, контакты реле тока МТЗ в нормальном режиме разомкнуты. 
 

11.ОПИСАНИЕ  РАБОТЫ СХЕМЫ РЕЛЕЙНОЙ  ЗАЩИТЫ 
 

11.1. АВТОМАТИЧЕСКОЕ ВКЛЮЧЕНИЕ РЕЗЕРВА 

Автоматическое  включение резервных источников питания и электрооборудования является одним из основных видов автоматизации в электроснабжении промышленных предприятий.  
Автоматическое включение резерва (АВР) повышает бесперебойность электроснабжения; дает возможность отказаться от двойной системы шин или вообще от сборных шин РУ, что упрощает и удешевляет схему подстанции; допускает раздельную работу линий и трансформаторов, благодаря чему уменьшаются токи короткого замыкания (ТКЗ) и упрощается релейная защита; сокращает количество эксплуатационного персонала при переводе подстанции на телеуправление.  
На промышленных предприятиях устройствами АБР оборудуются выключатели линий, трансформаторов, электродвигателей и секционные выключатели. Большое распространение получили АБР секционных выключателей; это позволяет отказаться от явного резерва трансформаторов и линий, используя их перегрузочную способность.  
Применение АБР обязательно для потребителей первой’ категории надежности. Отсутствие запаса мощности при перегрузках после срабатывания АБР разрешает дежурному персоналу, согласно Правилам технической эксплуатации (ПТЭ), отключать часть неответственных электропотребителей.  
Система АВР не должна срабатывать при кратковременном глубоком снижении напряжения или его исчезновении на шинах ТП, вызываемых короткими замыканиями на отходящих линиях. Исходя из этого выдержка времени на срабатывание АВР (собственное время действия АВР) определяется по условию АВР, 
где t — максимальное время срабатывания защиты на отходящих линиях; Л! — ступень селективности.  
Устройство автоматического включения резерва должно срабатывать при исчезновении напряжения у потребителей в результате отключения выключателей рабочего питания релейной защитой, персоналом или самопроизвольно.  
Снижение напряжения на двигателях уменьшает частоту их вращения, что может нарушить работу приводных механизмов. При наличии не отключаемых двигателей и обеспечении их самозапуске схема АБР должна срабатывать с минимальным временем при снижении напряжения до 60—70 % от номинального.