Мартеновское производство

 

 

     Таблица 1.8 - Выбор измерительных  трансформаторов тока на стороне  низкого напряжения 6 кВ (отходящие присоединения)

    Измерительные трансформаторы напряжения служат для  понижения напряжения до значения удобного для обеспечения подключения приборов учета и измерения электроэнергии. Согласно ГОСТа напряжение на вторичной обмотке ТН составляет 100В или 100 В. Так как обмотки напряжения приборов имеют большое сопротивление, то режимом работы ТН является режим, близкий к холостому ходу. Выбор ТН производится по следующим условиям:

    – по номинальному напряжению:

                            U _{ном. тн}. ≥ U _{ном. ЭУ}  (1.20)

    – расчётная вторичная нагрузка ТН должна быть меньше номинальной:

                            S _2ном. ≥ S_{2 расч} ,  (1.21)

    На  каждую секцию шин устанавливается  один ТН, который питает обмотки напряжения приборов контроля и учёта всех присоединений, а также некоторых устройств релейной защиты, например реле напряжения.

    Расчёт  вторичной нагрузки ТН S_2paсч осуществляем в таблице 1.9. 

Таблица 1.9 – Расчёт вторичной нагрузки измерительных трансформаторов напряжения

    Таким образом: S_2paсч = = 115 В·А.

    Для обмоток напряжения счётчиков и реле принимаем трансформатор напряжения типа НОМ - 10. В классе точности 0,5 номинальная мощность вторичной обмотки трансформатора НОМ составляет 75 В-А. На каждой секции шин подстанции, а их две, устанавливаем по одному трансформатору напряжения. Суммарная их мощность будет составлять в этом случае 150 ВА, что больше значения расчётной вторичной нагрузки. Окончательно принимаем к установке трансформатор напряжения типа НОМ. От токов короткого замыкания трансформатор напряжения защищаем предохранителями типа ПКТ- 10. 

    1.6 Выбор источников оперативного  тока на подстанции 

    Оперативный ток необходим для питания  ответственных цепей защит, автоматики, аппаратуры дистанционного управления, аварийной и предупредительной сигнализации. При авариях на проектируемой подстанции оперативный ток может использоваться для аварийного освещения и для снабжения ответственных механизмов систем информации.

    Оперативные цепи и их источники питания должны быть весьма надёжны, так как нарушение  их работы может приводить к серьезным авариям в электроустановках. Различают независимые и зависимые источники оперативного тока. Работа первых не зависит, а работа вторых зависит от режима работы и состояния первичных цепей электроустановки. Независимыми источниками оперативного тока являются аккумуляторные батареи и дизель-генераторные агрегаты, а зависимыми источниками — двигатель-генераторные агрегаты (асинхронный двигатель-генератор постоянного тока), измерительные трансформаторы тока и напряжения, трансформаторы собственных нужд.

    Оперативные цепи работают на постоянном и переменном токе. В ряде случаев наибольшее применение на электрических станциях и крупных подстанциях имеет постоянный оперативный ток, получаемый от аккумуляторных батарей. Широкое использование постоянного оперативного тока в основном вызвано тем, что многие применяемые в электроустановках электромагнитные механизмы, выполненные на постоянном токе, более просты, имеют лучшие характеристики и более надежны в работе, чем выполненные на переменном токе.

    Таким образом, для рассматриваемой подстанции в качестве источника оперативного тока принимаем аккумуляторные батареи, собранные в комплект с мощностью, необходимой для покрытия значения мощности, потребляемой всеми потребителями оперативного тока. Аккумуляторные батареи на рассматриваемой подстанции работают в режиме постоянного подзаряда на напряжении 220 В, при стабильном напряжении 2,2 В на каждом элементе.

    Производим  выбор количества аккумуляторных батарей, которые будут установлены на рассматриваемой подстанции, а также их тип.

    В соответствии с ПУЭ , напряжение на шинах установки постоянного  тока принимается на 5% выше номинального, то есть 230 В [1].

       Определяем число элементов аккумуляторных батарей, присоединенных к шинам в нормальном режиме:

                         (1.22)

           где U_ш - напряжение на шинках установки постоянного тока;

           U_подз - напряжение подзаряда одного элемента  (U_подз. = 2,2 В).

    Таким образом:   N= = 104,5≈105штук.

       Определяем  общее число элементов батареи  в аварийном режиме разряда:

                       ,  (1.23)

           где U _ав р - напряжение аварийного разряда (U _ав._Р. ⁼ 1,9 В),

                        штуки.

       Определяем  число дополнительных элементов  в режиме аварийного разряда:

                      N_доп = N_o – N , (1.24)

                    N_доп = 122 – 105 = 17штук.

       Определяем  пиковый номер аккумуляторной батареи  по аварийному и толчковому токам:

    - по аварийному току:

                        , (1.25)

    где 1,05 - коэффициент, учитывающий саморазряд батареи;

j – допустимая нагрузка аварийного разряда, приведенная к первому номеру аккумулятора (j = 25 A/N при температуре электромагнита 25°С);

I_авар – ток устанавливающегося аварийного разряда,(I_авар = 110 А – при постоянно включенной нагрузке).

                      

    - по толчковому току I_толч:

                        (1.26) 

                      I_толч = I_авар + I_прив, (1.27) 

где I_прив – суммарный ток, который создают приводы всех выключателей (I_прив = 60 А), 

                      I_толч = 110 + 60 = 170 А.

    Таким образом:

    

    Следовательно, принимаем к установке АБ с типовым номером N = 4. Для установки возьмем наиболее распространенный вид АБ – свинцово-кислотный. Устанавливаем несколько серийных секций АБ типа СК – 4. 
 
 

 

      2 Специальная часть 

1. Выбор защит  силового трансформатора

 
 

     На  трансформаторах, устанавливаемых в сетях напряжением 6 кВ и выше, должны предусматриваться устройства релейной защиты, действующие при повреждениях внутри баков масляных трансформаторов; многофазных коротких замыканиях в обмотках и на их выводах; однофазных замыканиях на землю в обмотке и на выводах, присоединённых к сети с глухозаземлённой нейтралью; витковых замыканиях в обмотках; внешних коротких замыканиях; перегрузках (если они возможны); понижениях уровня масла в маслонаполненных трансформаторах.

     Тип защиты от повреждений и понижения уровня масла внутри баков маслонаполненных трансформаторов – газовая, реагирующая на образование газов внутри трансформатора в зависимости от интенсивности газообразования защита действует на сигнал или на отключение. В соответствии с «ПУЭ» установка газовой защиты обязательна для трансформаторов мощностью 6300 кВ·А и более [1].

     Типы  защиты от многофазных замыканий  и витковых замыканий в обмотках трансформатора - продольная дифференциальная защита или токовая отсечка. Продольная дифференциальная защита выполняется без выдержки времени на трансформаторах мощностью 6300 кВ·А и более. Токовая отсечка предусматривается во всех случаях, когда не устанавливается дифференциальная защита.

     Тип защиты от внешних коротких замыканий - максимальная токовая защита без пуска или с пуском по напряжению. Защита предназначена для прекращения питания внешних многофазных коротких замыканий при отказе защиты или выключателя смежного повреждённого элемента, а также служит резервом собственных защит трансформатора.

     Тип защиты трансформатора от перегрузки – максимальная токовая защита. Защита выполняется, как правило, с действием на сигнал.

       Для трансформатора ТДНС - 16000/35 мощностью  16 МВ·А  для установки и расчёта принимаем следующие защиты: продольную дифференциальную, максимальную токовую от внешних коротких замыканий и перегрузки, а так же газовую защиты. 
 

 

2. Расчёт  параметров защит силового трансформатора

 
 

2.2.1   Дифференциальная защита 

    Эта защита является основной быстродействующей  защитой силового трансформатора. Для её выполнения трансформаторы тока устанавливаются со всех сторон защищаемого трансформатора. Для защиты применим реле ДЗТ-11.

    Расчет  защиты для понижающего трансформатора сводится к определению первичного тока срабатывания защиты, токов срабатывания реле, числа витков обмоток реле ДЗТ–11 и в конечном итоге коэффициента чувствительности защиты при повреждениях в зоне её действия, т.е. между трансформаторами тока.

    Расчёт  дифференциальной защиты выполняем  с применением реле серии ДЗТ – 11. Для удобства расчёт осуществляем в табличной форме. Расчёты сведены в таблицы 2.1 и 2.2. 

Таблица 2.1 – Расчёт значения номинальных  токов силового трансформатора