Автоматы для трансформаторов 63 ква



Выбор автоматических выключателей для защиты трансформаторов

В данном подразделе производится выбор линейных автоматических выключателей для силовых трансформаторов, а также автоматического выключателя для секционирования шин 0,4 кВ.

Выбор линейных автоматов для силовых трансформаторов производится по току силового трансформатора с учетом 40% — ой перегрузки в аварийном режиме:

(8.10)

Выбираем автоматический выключатель ВА 51-37 с Iн.а.=400А и Iн.р=400А. (1, с.94).

Выбор секционного автомата производится по току силового трансформатора:

(8.11)

;

Изм.
Лист
№ докум.
Подп.
Дата
Лист
45
45. 43 01 03. 00 ПЗ

Выбираем автоматический выключатель ВА 75-47 с Iн.а.=4000А и Iн.р=4000А(1,с. 94).

Расчёт токов короткого замыкания

Принимаем раздельную работу трансформаторов, так как ток кз в этом случае будет меньше. Расчёт токов короткого замыкания в сетях напряжением выше 1кВ будем производить в относительных единицах.

Изм.
Лист
№ докум.
Подп.
Дата
Лист
45. 43 01 03. 00 ПЗ

а) б)

Рисунок 9.1 — а) расчётная схема

б) схема замещения

По расчётной схеме составляем схему замещения, в которой каждый элемент заменяем своим индуктивным сопротивлением (рисунок 9.1 б).

Все расчётные данные приводим к базисным напряжению и мощности. Принимаем =10.5кВ и =100МВА.

Базисный ток определяем по выражению

, (9.1)

кА.

Находим величину индуктивного сопротивления каждого элемента схемы замещения.

Изм.
Лист
№ докум.
Подп.
Дата
Лист
47
45. 43 01 03. 00 ПЗ

Для системы источника питания.

Так как Sс=∞, то Хс=0.

Для двухобмоточного трансформатора:

, (9.2)

где Uк — напряжение короткого напряжения (Uк=6,0%);

SН.Т.— номинальная мощность трансформаторов на ГПП (SН.Т.=40 МВА).

Для кабельной линии:

(9.3)

где Хо — индуктивное сопротивление одного километра линии, Ом/км (для КЛ Хо=0,08 Ом/км);

— длина линии ( =1,14 км);

Uср — среднее номинальное напряжение (Uср=6,0);

X

Производим расчёт для точки К1:

Результирующие сопротивления до точки К1:

Ток трёхфазного КЗ в рассматриваемой точке К1:

(9.5)

IК.З (3) кА.

Ударный ток в точке К1:

, (9.6)

где — ударный коэффициент ( =1,8);

Изм.
Лист
№ докум.
Подп.
Дата
Лист
48
45. 43 01 03. 00 ПЗ

— начальное значение периодической составляющей тока КЗ-( = ).

iy кА.

Производим расчёт для точки К2:

Ток КЗ в точке К2, формула (9.5):

IК.З (3) кА.

Ударный ток в точке К2, формула (9.6):

iy кА.

Выбор высоковольтных кабелей

Изм.
Лист
№ докум.
Подп.
Дата
Лист
45. 43 01 03. 00 ПЗ

Расчёт производится на основании рисунка 9.1. Сечение жил кабелей выбирают по экономической плотности тока и проверяются по нагреву и термической стойкости при коротком замыкании. Кабели, защищённые токоограничивающими предохранителями, на термическую стойкость не проверяются.

Потери мощности в трансформаторах

Потери активной ΔРт и реактивной ΔQт мощности в двухобмоточном трансформаторе вычисляются по формулам:

ΔРт=ΔРх.х.+ΔРк.з.·βт 2 ; (10.1)

ΔQт= , (10.2)

где ΔРх.х — потери холостого хода, кВт;

ΔРк.з.- потери короткого замыкания, кВт;
Uк. — напряжение короткого замыкания, %;

Iх.х. — ток холостого хода, %;

Читайте также:  Марки электродов применяемые для сварки чугуна

Sн – номинальная мощность трансформатора, кВА;

Βт – коэффициент загрузки трансформатора.

, (10.3)

где Sм – нагрузка трансформатора, кВА.

SM= , (10.4)

где РР-расчетная активная нагрузка предприятия кВт,

QР — расчетная реактивная нагрузка предприятия кВар,

QК — мощность компенсирующих устройств на низкой стороне кВар.

SM= кВА

Изм.
Лист
№ докум.
Подп.
Дата
Лист
45. 43 01 03. 00 ПЗ

ΔРт=3,75+24·0,77 2 =17,98 кВт;

ΔQт= кВар.

Дата добавления: 2018-02-18 ; просмотров: 5589 ; Мы поможем в написании вашей работы!

Источник

Автоматы для трансформаторов 63 ква

Назначение и основные элементы автоматических воздушных выключателей (автоматов). Автомати­ческие воздушные выключатели предназначены для автоматического отключения электрических цепей до 1000 В при токах КЗ и перегрузках, а также для отключения и включения токов нагрузки оперативным персоналом. Кроме того, эти аппараты широко ис­пользуются для выполнения устройства автоматиче­ского включения резерва — АВР на двухтрансформаторных подстанциях и на распределительных щитах с двумя вводами, где схема АВР дает команду на от­ключение рабочего и включение секционного или дру­гого резервного автоматического выключателя, нор­мально находящегося в отключенном положении.

В каждом автоматическом выключателе преду­сматривается один или несколько так называемых расцепи теле и — устройств, воздействующих на его отключение или включение. По принципу дейст­вия, способу выявления аварийной ситуации и назна­чению различают расцепители электромагнитные, теп­ловые, полупроводниковые, минимального напряже­ния, независимые и др.

Электромагнитные расцепители используются для отключения автомата при КЗ и представляют собой максимальные токовые электромагнитные первичные реле прямого действия, которые включаются в каж­дую из трех фаз защищаемого элемента. Электромаг­нитные расцепители могут осуществлять мгновенное отключение автомата (его тогда называют неселек­тивным) или действовать на встроенный орган вы­держки времени, который создает замедление в от­ключении автомата на 0,25, или 0,4, или 0,6 с; такие автоматы называются селективными и используются в электроустановках до 1000 В, где последовательно может быть включено несколько участков, защищае­мых автоматическими выключателями. Таким обра­зом, время срабатывания самого электромагнитного расцепителя не зависит от тока и по аналогии с мгно­венно действующей релейной защитой электромагнит­ный расцепитель называют также отсечкой. Основным назначением отсечки является отключение междуфаз­ных КЗ, но в ответственных электроустановках стре­мятся обеспечить быстрое отключение также и одно­фазных КЗ на землю, что мол-сет достигаться путем увеличения токов при этом виде КЗ (например, уста­новкой трансформаторов со схемой соединения об­моток ∆/ Y или Y / Y , см. § 3), а также использо­ванием специальных расцепителей или реле в нулевом проводе, которые могут быть настроены на значительно меньшие токи срабатывания, чем электромаг­нитные расцепители.

На трансформаторах с выключателями на стороне 10 кВ, где все устройства релейной защиты могут воздействовать на отключение также и автоматиче­ского выключателя 0,4 кВ (§ 8, рис. 19), электромаг­нитные расцепители не используются, а автомат от­ключается с помощью независимого расцепителя (электромагнита отключения).

Независимый расцепитель предназначается глав­ным образом для дистанционного отключения авто­мата. Катушка этого расцепителя рассчитана на но­минальное напряжение переменного или постоянного оперативного тока, принятого на защищаемой под­станции. Независимый расцепитель используется на подстанциях, где со стороны 10 кВ трансформатор защищается плавкими предохранителями (рис. 11, а), для отключения автоматического выключателя 0,4 кВ от дополнительных устройств релейной защиты: га­зовой ГЗ (если имеется газовое реле, § 10) и* спе­циальной токовой защиты нулевой последовательно­сти СТЗНП на стороне 0,4 кВ (§ 9).

Читайте также:  Инструкция по монтажу спиральных зажимов

Независимые расцепители используются и при вы­полнении на двухтрансформаторной подстанции устройства АВР (рис. 11,6), которое при длительном исчезновении напряжения на источнике А (или Б) от­ключает автоматический выключатель АВ\ (или АВ2) и затем включает секционный автомат ABC

Рис. 11. Схемы трансформаторных подстанций 10/0,4 кВ, на которых используются автоматические воздушные выключатели (автоматы) АВ с независимым расцепителем HP : a однотрансформаторная; б — двухтрансформаторная подстанция с устрой­ством автоматического включения резерва АВР на секционном автомате ABC

В автоматических выключателях могут устанавливаться также тепловые или полупроводниковые рас­цепители, имеющие обратно зависимую от тока ха­рактеристику выдержки времени и предназначенные для защиты электрооборудования от токов перегруз­ки и удаленных КЗ.

Тепловой расцепитель представляет собой биме­таллическую пластину, т. е. пластину из двух метал­лов с разными температурными коэффициентами рас­ширения. При нагревании такая пластина изгибается и своим свободным (незакрепленным) концом воз­действует на механизм свободного расцепления авто­матического выключателя, вызывая его отключение. Зависимость времени срабатывания теплового расце­пителя от проходящего через защищаемую цепь электрического тока имеет примерно такой же вид, что и времятоковые характеристики плавких предохрани­телей (рис. 7, б и 8, б, в). Тепловой расцепитель рассчи­тан на прохождение тока, равного его номинальному току /ном. т в течение сколько угодно большого време­ни. Расцепитель срабатывает, если ток в защищаемой цепи превышает его номинальное значение на 20— 35%, но при этом время срабатывания очень велико (минуты), что и является первым принципиальным недостатком теплового расцепителя. Другим недостат­ком является большое влияние изменения темпера­туры окружающей среды на точность работы тепло­вого расцепителя по току и по времени. Из-за этих недостатков тепловые расцепители, как правило, ис­пользуются совместно с электромагнитными. Такие расцепители называются комбинированными. В со­временных выключателях (серии А-3700, ВА) уста­навливаются регулируемые полупроводниковые ком­бинированные расцепители, которые имеют обратно зависимую от тока времятоковую характеристику для защиты от перегрузки и быстродействующую за­щиту (отсечку) от токов КЗ, причем для быстрого и надежного отключения однофазных КЗ в выключа­теле серии ВА имеется специальный блок, реагирую­щий на ток в нулевом проводе и настраиваемый на номинальный ток расцепителя, т. е. значительно бо­лее чувствительный, чем фазные расцепители.

Условные обозначения автоматических выключа­телей начинаются с букв А (автомат) или ВА (вы­ключатель автоматический), Далее ряд букв и цифр мер, буква С показывает, что выключатель селектив­ный (имеется регулируемая выдержка времени). мер, буква С показывает, что выключатель селектив­ный (имеется регулируемая выдержка времени).

Выбор автоматических выключателей. Как ком­мутационный аппарат, предназначенный для отклю­чения токов КЗ, автоматический выключатель выби­рается по максимальному значению тока КЗ в месте его установки, т. е. при металлическом трехфазном КЗ. В связи с малой вероятностью металлических КЗ (§ 8) при выборе автоматов отходящих линий 0,4 кВ в ряде случаев учитывается меньшее значение тока КЗ через переходное сопротивление до 15 мОм. Но для вводных и секционных автоматических вы­ключателей трансформаторных подстанций (рис. 11) такое допущение не принимается, и их коммутацион­ная способность, электродинамическая и термическая стойкость должны соответствовать максимальному току КЗ. Как защитный аппарат автоматический вы­ключатель не должен срабатывать при номинальных токах и допустимых перегрузках, должен селективно и с достаточной чувствительностью отключать все виды КЗ, причем с минимальным временем. При не­допустимых перегрузках защищаемого элемента авто­мат должен отключаться раньше, чем произойдет по­вреждение защищаемое элемента.

Читайте также:  Зажим кровоостанавливающий москито регистрационное удостоверение

Условия и примеры выбора автоматических вы­ключателей до 1000 В рассмотрены в работе [7]. На стандартных подстанциях 10/0,4 кВ с трансформато­рами мощностью 0,25; 0,4 и 0,63 MB -А, где автомати­ческие выключатели используются как коммутацион­ные и защитные аппараты, применяются следующие типы автоматов. На однотрансформаторных под­станциях на вводе 0,4 кВ могут устанавливаться авто­маты серий А-3100 или А-3700 (автоматы серии А-3100 сейчас не выпускаются) с комбинированными расцепителями. Электромагнитные расцепители срабатывают с временем около 0,1 с. На двухтрансформаторных подстанциях (рис. 11,6) на вводах трансформато­ров и на секционном выключателе ABC устанавли­ваются селективные автоматы серий АВМ, «Электрон» или ВА.

Номинальный ток автоматического выключателя выбирается по номинальному току защищаемого трансформатора с учетом его допустимой длительной перегрузки при отключении одного из двух трансформаторов и включении секционного автомата. Напри­мер, на типовой подстанции с двумя трансформато­рами мощностью 0,25 МВ-А каждый (2X250 кВ-А) могут быть установлены автомагические выключатели типа АВМ-ЮС с номинальным током 600 А (при но­минальном токе трансформатора 360 А). На подстан­ции мощностью 2X400 кВ-А — АВМ-ЮС с номиналь­ным током 800 А (при номинальном токе трансфор­матора 580 А). На подстанции мощностью 2Х Х630 кВ-А —АВМ-15С с номинальным током 1200 или 1500 А (при номинальном токе трансформатора 910 А). Номинальные токи теплового расцепителя (защита от перегрузки) имеют значения, примерно равные номинальному току автомата. Кратность тока срабатывания независимого расцепителя (электро­магнитного), осуществляющего защиту трансформа­тора от КЗ, выбирается из условия несрабатывания автомата при токах самозапуска нагрузки, не мень­ших, чем 7—10 от номинального тока теплового рас­цепителя.

Электромагнитный или ему подобный полупровод­никовый независимый расцепитель должен надежно, с достаточной чувствительностью реагировать на все виды КЗ на шинах основного щита 0,4 кВ подстан­ции (точка К1 на рис. 12, а), а также на вторичных сборках с целью дальнего резервирования КЗ (точки K 2 и К 3 ). Сопротивления электрической дуги 15 мОм и с учетом сопротивления питающей энергосистемы ( Xc =0.1* X тр табл. 4) и равном 10 кА, время срабатывания тех же предохранителей ПКТ-10 составляет около 1 с, что обеспечивает селективность между всеми защитными аппаратами (рис. 12,6).

Рис. 12. Схема двухтрансформаторной подстанции 10/0,4 кВ и карта селективности (б) с времятоковыми характеристиками плавких предохранителей ВН типа ПКТ-10 и автоматических вы­ключателей 0,4 кВ (АВ 1 АВ5)

Источник

Оцените статью
toolgir.ru
Adblock
detector