Основы электроснабжения

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное агентство по образованию

Пермский государственный технический университет

Кафедра Электрификации и автоматизации горных предприятий

Курсовая Работа

По курсу « Основам электроснабжения »

Пермь 2006

Ведение

Системой электроснабжения называют совокупность устройств необходимая для производства, передачи и распределения электроэнергии. питания бытовых и промышленных приемников к которым относятся : электродвигателя , злектропечи, сварочные аппараты, осветительные приборы. Система электроснабжения возникла одновременно с появлением электропривода в качестве движущей силы различных машин. Электроэнергия самый удобный вид энергии, она должна обладать высоким качеством, а именно стабильной частотой и напряжением.

Важной особенностью системы электроснабжения является невозможность запаса электроэнергии. Вся полученная энергия потребляется. При непредвиденных колебаниях нагрузки необходима точная и немедленная реакция системы управления. Применение средств управления при помощи вычислительной техники в системах электроснабжения является закономерным продолжение развития автоматизации систем.

Исходные условия и задания к курсовой работе

Для горного предприятия с подземным способом добычи полезного ископаемого при известной величине расчетных нагрузок Pp и Qp требуется разработать проект электроснабжения. На предприятии предполагается иметь одну главную понизительную подстанцию (ГПП) с питанием от энергосистемы неограниченной мощности по двум воздушным ЛЭП при напряжении 35-220 кВ.

В курсовой работе для упрощения расчетов приняты следующие условия:

1) величина расчетных нагрузок на ГПП, РП-I, РП-2, а ЦТШ между секциями шин распределена поровну;

2) расчетные нагрузки Pp и Qp даны в целом для ГПП;

3) величина расчетных нагрузок для РП-I, РП-2, ТП и ЦПП определяется путем умножения заданных величин Pp и Qp соответственно на величину коэффициентов Kр1, Kр2, Кр3 и Кр4.

Данные по варианту №1. к заданию 1-7.

U1, Кв	35
U2, Кв	6
Sк, мВА	450
Длина линии, км: Л1	5,5
Длина линии, км: Л2	4
Тип линии Л3	ВЛ
Длина линии, км: Л3	3,2
Рр, мВт	4,2
Qр,мВАр	3,5
Кр1	0,4
Кр2	0,4
КР3	0,05
КР4	0,5
Длина линии Л4-Л9	произвольная

Данные по варианту №1. к заданию 8.

Ток однофазного замыкания на землю в сети 6-10 кВ,А	50
Наименование грунта	Песок
Сезонный коэффициент	1,1
Вид заземлителя	Круглая сталь
Способ заглубления	Вертикаль
Заглубление, М	0,5
Сопротивление естественного заземления, Ом	40
Другие исходные данные принять произвольно, учитывая нормы и госты.

Задание 1. Выбрать главную схему электрических соединений двухтрансформаторной ГПП горного предприятия

На ее основе составить принципиальную схему первичных соединений ГПП с указанием на ней всех основных элементов распредустройства высшего напряжения (РУ ВН) и распредустройства низшего напряжения (РУ НН).

Выполнить чертеж схемы ГПП в соответствии с требованиями ЕСКД.

После окончательного выбора всех аппаратов и элементов нанести на схему их обозначения. Составить спецификацию элементов схемы.

В пояснительной записке привести описание принципиальной схему ГПП, назначение элементов схемы.

На ГПП необходимо установить два трансформатора и обеспечить их питание от двух независимых источников электроэнергии. На стороне 110 кВ применим упрощенную схему, между линиями находится ремонтная перемычка. Схема позволяет присоединять оба трансформатора к одной линии, что позволяет сохранять в работе трансформатор при повреждении линии, если второй трансформатор находится в ремонте.

В схеме используются следующие элементы:

Выключатель высокого напряжения, предназначен для коммутации цепей в нормальных и аварийных режимах работы.

Вентельные разрядники типа РВС-10, РВО-6 для защиты изоляции электрооборудования.

Отделитель для автоматического отключения поврежденного участка линии или трансформатора после к.з., а также для отключения участков схемы, находящихся без напряжения, отключения и включения индуктивных токов х.х. трансформатора и емкостных токов нагруженных линий.

Короткозамыкатели для искусственного к.з. в сети.

Разеденитель для коммутации цепи, для создания видимого разрыва цепи, для обеспечения безопасного производства работ на оборудовании.

Трансформаторы тока для понижения первичного тока до стандартной величины, для отделения цепей управления и защиты первичных цепей высокого напряжения.

Задание 2. Выбрать по каталогу силовые трансформаторы для ГПП и для удаленной трансформаторной подстанции ТП

Мощность каждого трансформатора была равной 0,65-0,7 суммарной мощности ГПП. мощность ГПП определить на основании Pp и Qp.

Для удаленной однотрансформаторной ТП трансформатор выбирают о учетом Ррз и Qpз и величины рабочих напряжений. Необходимо учесть также рекомендуемую величину коэффициента загрузки трансформатора Я= 0,75-1,0.

На ГПП число трансформаторов принимается не более двух. Это связано с надежностью питания потребителей и экономическая целесообразность, удобство эксплуатации.

В системах электроснабжения промышленных предприятии мощность силовых трансформаторов должна обеспечить в нормальных условиях питание всех приемников

При выборе мощности трансформаторов следует добиваться как экономически целесообразного режима работы, так и со ответствующего обеспечения явного или не явного резервирования питания приемников при отключении одного из трансформаторов, причем нагрузка трансформатора в нормальных условиях не должна (по нагреву) вызывать сокращения естественного срока его службы Мощность трансформаторов должна обеспечивать потребную мощность в режиме работы после отключения поврежденного трансформатора в зависимости от требований, предъявляемых потребителями данной категории.

Определим мощность на ГПП по формуле:

Sр===5460(кВА)

Pp- активная расчетная мощность.

Qp-реактивная расчетная мощность.

Найдем расчетную мощность с учетом отсутствия резервирования. Т.к. на ГПП при отсутствии резерва по сети вторичного напряжения мощность каждого трансформатора выбираем равной 0,65-0,7 суммарной мощности ГПП, на расчетный уровень 5 лет , считая года ввода первого трансформатора.

Sтр=

Выбираем трансформатор типа ТМН 4000/35 (трехфазный двухобмоточный с маслянным охлождением. Регулируемый под нагрузкой) номинальная мощность Sном=4000кВА

Технические даные:

Номинальная мощность (кВА) -4000

Сочетание напряжений (кВ) -ВН-35…20, НН-6,3…11

Потери (кВт)-х.х.-5,7-6,7

Напряжение к.з. (%)-7,5

Ток х.х. (%)-1

Для удаленной ТП выбираем трансформатор с учетом Ррз и Qpз и величины рабочих напряжений.

Ррз=

Qpз=

Sрз=

Ррз- активная мощность приемников третьей группы.

Qpз- реактивная мощность приемников третьей группы.

Учтем рекомендуемую величину коэффициента загрузки = 0,75-1,0 для этого Sтр из формулы

=.

Sтр=

Для удаленной трансформаторной подстанции выбираем типовую комплектную трансформаторную подстанцию внутренней установки КТП-180-560/6-10

Технические данные КТП.

Номинальная мощность (кВА)-320

Тип силового трансформатора - ТСМ 320/6

Тип коммутационного аппарата - ВНП-17 на стороне ВН в шкафах ВВН-1 и ВВН-2

Тип коммутационного аппарата на стороне НН- 0.4 кВ на вводе А374ОБ (с полупроводниковым расцепителем максимального тока) , на отходящих шинах А373ОБ (с полупроводниковым расцепителем максимального тока), в шкафах КНН.

Количество отходящих секций - 5-6.

Технические данные трансформаторов ТСМ-320/6

Номинальная мощность (кВА) - 320

Номинальное напряжение (кВ) - ВН-6,3 , НН-0,525.

Потери (кВт) х.х. - 1,35; к.з. - 4,85

Ток х.х. (%) от номинального - 5,5

Напряжение к.з. наминальной ступени % - 4,5

Задание 3. По заданной величине расчетных нагрузок распредпунктов И1-1 и РП-2, нагрузок центральной подземной подстанции ЦПП и удаленной одиночной трансформаторной подстанции ТП выбрать типы кабелей для всех линий Л3-Л9

Определить их сечения по условию нагрева расчетным током нагрузки; считая напряжение на шинах ГПП на 5 % больше номинального, определить потерю напряжения в линиях Л3, Л4 и Л9 при протекании расчетного тока нагрузки и сделать вывод о соответствии сечения выбранных кабелей (или проводов для линии Л3) допустимой потере напряжения; для линий, где потеря напряжения окажется более допустимой, рассчитать сечение по величине допустимой потери напряжения. По справочнику выбрать стандартные сечения.

При выполнении этого задания необходимо учесть следующие условия:

- кабели линий Л4-Л7 проложены на открытых эстакадах;

- кабели линий Л8 и Л9 проложены в вертикальном стволе шахты, следовательно, для этих линий надо использовать специальные кабели;

- если по варианту задания линия Л3 кабельная, то кабель прокладывается в земле;

- величину допустимой потери напряжения для всех линий принять равной 5 % от номинального напряжения сети;

- на линиях Л8 и Л9 предусмотреть установку реакторов, исходя из условия ограниченной коммутационной способности выключателей и ограничения тока (мощности) короткого замыкания на шинах ЦПП;

для линий Л4-Л9 допустимо использовать параллельно соединенные кабели.

Найдем величины расчетных нагрузок РП-1 и РП-2:

Рр1=РрКр1=4,20,4=1680 (кВА)

Qр1=QрКр1=3,50,4=1400 (кВА)

Sр1=

Рр2=РрКр2=4,20,4=1680 (кВА)

Qр2=QрКр2=3,50,4=1400 (кВА)

Sр2=

Найдем величину расчетной нагрузки для центральной подстанции ЦПП:

Рр4=РрКр4=4,20,5=210(кВА)

Qр4=QрКр4=3,50,5=175(кВА)

Sр4=

Выбираем кабели линий Л4-Л7 проложены на открытых эстакадах марки АСБГ (трех жильный, с алюмин. жилами изоляция из пропитанной бумаги, в свинцовой обмотке, бронирован двумя рядами стальных лент).Т.к. кабель линий Л8 и Л9 проложены в вертикальном стволе шахты, то для безопасности эксплуатации необходимо использовать специальные кабели марки ЦБВш (с медными жилами , с бумажной пропитанной изоляцией, в свинцовой оболочке, бранировнный стальными лентами в поливинилхлоридной оболочке) это тип кабелей специального назначения, для вертикальных прокладок внутри помещений.

Определим сечение кабелей 5-6 по условию нагрева расчетными токами нагрузки.

Для линии Л5-Л6:

Iр=(А)

Возьмем один кабель Sном=70мм2 при I=229(А) марки АСБ (с алюминиевыми жилами, с изоляцией из пропитанной бумаги, в свинцовой оболочке, бранированный двумя стальными лентами, с наружным покровом).

R0=0,302 Ом/км; Хо=0,080 Ом/км

Для линии Л4-Л7:

Iр=(А)

Возьмем один кабель Sном=120мм2 при I=250(А) марки АСБГ (с алюминиевыми жилами, с изоляцией из пропитанной бумаги, в свинцовой оболочке, бранированный двумя стальными лентами).

R0=0,176 Ом/км; Хо=0,076 Ом/км

Для линии Л8-Л9:

Iр=(А)

Возьмем один кабель Sном=50мм2 при I=265 (А) марки ЦБВш (с медными жилами , с бумажной пропитанной изоляцией, в свинцовой оболочке, бранировнный стальными лентами в поливинилхлоридной оболочке).

R0=0,423 Ом/км; Хо=0,083 Ом/км

Для линии Л3:

Iр=(А)

Возьмем алюминевый провод марки А-16 с Sном=16мм2 при I=35 (А)

R0=1,32 Ом/км; Хо= 0,102 Ом/км

Определим потери напряжении в линиях

Величина допустимой потери напряжения для всех линий принять равна 5% от Uном.

Uном=6,3кВ, =315В

Для линии Л3:

=(В)

Выбранное сечение для линии Л5-Л6 находим по потере напряжения :

=(В)

Для линии Л4-Л7:

=(В)

Для линии Л8-Л9:

=(В)

Потери напряжения в кабельных линиях не превышают допустимых значений.

На линиях Л8-Л9 установлены реакторы (т.к. выключатели имеют ограничения по коммутации и для ограничения токов к.з.)

Расчетный ток через реактор:

Выбираем реактор типа РБА6-300-3

Iном. - 300А

Хр=0,35 Ом

Р =1,47 кВт - номинальные потери на фазу

Sн =3120 - номинальная проходная мощность на 3 фазы кВ.А

Задание 4. Рассчитать для точек K1-K5 значения токов трехфазного к.з. - начального сверхпереходного, ударного, установившегося, и соответствующие значения мощности к.з.

электроснабжение трансформаторный замыкание

Расчеты проведем для режима раздельной работы питающих линий и трансформаторов ГПП, считая, что секции шин на РП-1, РП-2 и ЦПП работают раздельно. Расчет токов к.з. проведем в абсолютных единицах.

Ток трех фазного к.з. является максимально-возможным током к.з. определение его необходимо для проверки правильности выбора коммутационоой аппаратуры, с учетом ее предельной отключающей способности, и кабелей, с учетом их термической стойкости к воздействию тока к.з. При расчете тока к.з. напряжение в сети повышено, а температура проводников не превышает температуры окружающей среды.

Величина тока к.з. в сети напряжением 6,3 кВ определяются следующим образом:

Iк.з.=

Где Zк - полное сопротивление фаз цепей ВН.

Сопротивление цепей к.з. в сетях напряжением 6кВ находятся с учетом сопротивления энергосистемы Хэ.с. по известной мощности трехфазного к.з. в базовой точке. Ом)

Находим Хэ.с.:

Sк - мощность трансформаторного к.з.

Хо=0,08 (Ом/км)

Определим индуктивное R ЛЭП:

Хлэп=L1*Х0=5,5*0,86=4,73(Ом) по внешней стороне

Переведем индуктивное сопротивление со стороны ВН на сторону НН

Примем длину линии Л4-Л7=1500м

Примем длину линии Л8-Л9=2500м

Примем длину линии Л5-Л6=3000м

Длина линии Л3=3200м

Сопротивление линии Л3:

Х3=

Сопротивление линии Л4:



Х4=

Сопротивление линии Л9:

Х9=

Найдем индуктивные сопротивления трансформатора Т1:

Uк.з. измеряется в %.

Sтр.ном. берем Ѕ всей мощности т.к. трансформатор Т1 с двумя обмотками НН и в схеме замещения при расчетах к.з. используется только одна обмотка. Сопротивление реактора у нас найдено Хр=0,35 Ом:

Индуктивное сопротивление трансформатора Т3:

Напряжение к.з. наминальной ступени % - 4,5

Проверим со стороны НН на ВН.

Сопротивление линии Л3:

; ХЛ3=

ZЛ3=

Сопротивление линии Л4:

; ХЛ4=

n - число расчетных участков цепей нагрузок.

ZЛ4=

Сопротивление линии Л9:

; ХЛ9=

ZЛ9=

Найдем индуктивные сопротивления для каждой точки к.з.:

Хк1=ХЭС+ХЛЭП=14+0,45=14,45 (Ом)

Хк2=ХК1+ХТр1=14,45+1488=1502 (Ом)

Хк3=ХК2+ХЛ3+ХТр3=1502+0,32+5,58=1507 (Ом)

Хк4=ХК2+ХЛ4=1502+0,114=1502,1 (Ом)

Хк5=ХК4+ХЛ9+ХР=1502,1+0,207+0,35=1502,6(Ом)

Найдем реактивные сопротивления для каждой точки к.з.:

rк1=0 (Ом);

rк2=0 (Ом);

rк3= rл3=0,32 (Ом);

rк4= rл4=0,088 (Ом);

rк5= rк4+rЛ3=0,264+0,32=0,584(Ом);

Общие сопротивления:

Zк1=ZЭС+ZЛЭП=14+0,45=14,45(Ом)

Zк2=ZК1+ZТ1=14,45+1488=1502,4(Ом)

Zк3=ZК2+ZЛ3=1502,4+0,49=1502,8(Ом)

Zк4=ZК2+ZЛ4=1502,4+0,0011=1502,4(Ом)

Zк5=ZК4+ZЛ9+Zр=1502,4+0,025+0,35=1502,7 (Ом)

Найдем отношение Хк/rк:

;

;

;

;

Найдем действующее значение установившегося тока трехфазного к.з.:

;

;

;

Переведем указанные токи:

;

;

;

;

;

Определим ударные коэффициенты исходя из зависимости ударного коэффициента Ку от постоянной времени Т (или отношения Х/r) взятые в справочнике №1 по электроснабжению промышленных предприятий под редакцией А.А.Федоров стр.104:

; ; ; ; ;

Определим двухфазные токи к.з.:

Определим наибольшее значение Iу за первый период от начела процесса :

;

;

;

;

;

Ударные токи к.з.:

Определим мощность трехфазного к.з.:

46=2785(мВа);

2,42=146,5(мВа);

13,31=805,9(мВа);

2,42=146,5(мВа);

2,42=146,5(мВа);

Все полученные результаты сведем в таблицу:

Кi	Хрез (Ом)	Rрез (Ом)	Zрез (Ом)		I(3ф) к.з. (кА)	Ку	I(2ф) к.з. (кА)	Iуд (кА)	Iуд (кА)	S(3ф) ьк.з. (мВа)
К1	14,45	0	14,45	-	46	1,8	40	105,8	143	2785
К2	1502	0	1502,4	-	2,42	1,8	2,1	5,66	6,14	146,5
К3	1507	0,32	1502,8	4709,3	13,31	1,5	2,1	24,9	5,09	805,9
К4	1502,1	0,088	1502,4	17069	2,42	1,8	2,1	5,66	6,14	146,5
К5	1502,6	0,584	1502,7	2579	2,42	1,2	2,1	3,31	4,09	146,5



Задание 5. Выбрать и проверить по условиям протекания токов к.з. следующие аппараты и токоведущие устройства

Разъединители типа РЛНД-35/600.

Короткозамыкатели типа КЗ-35.

Отделители типа ОД-35/600.

Трансформаторы тока типа ТПОЛ-35. c iн.дин=800кА

Проверим трансформатор по электродинамической устойчивости:

Кдин=

- к-т внутренней электродинамической устойчивости;

Этот к-т задается заводом изготовителем, следовательно условие проверки трансформатора тока можно записать:

Iуд.рас.

Проверка трансформатора на внешнюю электродинамическую устойчивость проводится путем определения и сравнения расчетного усилия с допустимым усилием, приходящим на головку изолятора тр-ра тока.

Кдин

Проверка тр-ра тока на термическую устойчивость к токам к.з.:

Термическую устойчивость тр-ра тока характеризуют

к-том термической устойчивости КТ:

КТ задается заводом изготовителем (КТ.У=80), следовательно условие термической устойчивости можно записать :

tп-приведенное время к.з. =1с.

КТ.У.

Выбираем выключатели для РУ НН ГПП и секционные выключатели типа ММГ-229 с параметрами:

Iуд.=200кА; IТ.У.=116кА;

Проверим по термической устойчивости:

Tн.т.у-время к которому отнесен Iн термической устойчивости ( для отечественных выключателей принимаем 5с)

IТ.У.

Выключатели и трансформаторы тока для Л3:

выбираем выключатели типа ВМЭ-10-50 с I=200А, Iуд=12,4;

и трансформаторы тока типа ТПЛ-10 с I=200А.

Проверим выключатели по термической устойчивости:

IТ.У.

Проверим тр.ры тока по термической устойчивости:

КТ.У.=90;

КТ.У.

Проверим трансформаторы по электродинамической устойчивости:

Кдин

Для линии Л4-Л9:

выбираем выключатели типа ВМЭ-10-50 с I=200А, Iуд=12,4;

и трансформаторы тока типа ТПЛ-10 с I=200А.

Проверим выключатели по термической устойчивости:

IТ.У.

Проверим тр.ры тока по термической устойчивости:

КТ.У.=90;

КТ.У.

Проверим трансформаторы по электродинамической устойчивости:

Кдин

На стороне 0,4кВ удаленной подстанции установлен автомат типа АВМ-20Н (2кА) и тр. Тока типа ТНШЛ-0,66.

I=1,5кА

Проверим по электродинамической устойчивости:

Проверим выключатели по термической устойчивости:

IТ.У.

Проверим тр.ры тока по термической устойчивости:

КТ.У.

Проверим трансформаторы по электродинамической устойчивости:

Кдин

Выберем трансф. Напр. Типа НТМИ-10-66У3 S=150(вА) класс точности-1. Выберем разрядники типа РВО-10кВОпределим наименьшее сечение кабельных линий Л4-Л9 по условию термической устойчивости:

Л4: ;

Л9:

С- расчетный термический коэффициент.

Задание 6. Определить мощность компенсирующего устройства (КУ), необходимую для поддержания на первой секции шин РП-1 значения tg = 0,30-0,39

Выбрать по каталогу тип конденсаторов и определить их число на фазу. Предложить схему защиты батареи конденсаторов. Рассчитать и выбрать параметры защиты.

Находим мощность БСК:

tg

Мощность конденсирующего устройства:

QК.У.=

=0,9 - понизительный коэффициент.

tg

Определим мощность конденсаторов на одну фазу:

QК.У.1Ф=

Выбираем конденсаторы: КС2-10,5-75, по 12 шт. на 1 фазу.

QК.У.1Ф= QК.У

Найдем мощность БСК:

QБСК=QК.У.1Ф*3=2,73(мВа)

Для конденсаторных установок, предназначенных для компенсации реактивной мощности в сетях переменного тока, предусматриваются устройства релейной защиты от многофазных к.з. от сверхтоков нагрузки. Защита от повышения напряжения согласно ПУЭ не требуется, если конденсаторная установка выполнена с учетов возможного напряжения цепи. Линия к конденсаторной установке должна быть оборудована защитой от однофазных к.з. на землю. В качестве защиты предусматривается МТЗ без выдержки времени. Защита от перегрузки выполнена в виде МТЗ в двухфазном исполнении и предназначена для отключения установки при перегрузке токами внешних гармоник. Защита от повышения напряжения выполняется с использованием одного реле максимального напряжения с высоким коэффициентом возврата и действует с выдержкой времени на отключение. При любом отключении схемы автоматики должны обеспечить запрет ее повторного включения.

Первичный ток срабатывания защиты от многофазных к.з. определяется из условия надежного не срабатывания при включении установки:

Iс.з.К*Iном.=2,5*46=115(А)

К=2 - 2,5 - коэффициент учитывающий переходной процесс.

Защита удовлетворяет требованиям чувствительности если:

Кч=;

I- min значение тока в системе установки защиты.

Первичный ток срабатывания от перегрузки определяется:

1,3*IномIс.з.(Iном=59,811559,5

Котс=1,1 - к-т отсечки

Кв=0,85 - к-т возврата

Первичное напряжения срабатывания защиты определяют:

Uс.з.1,1 Uном. ; Uс.з.= 1,1*6,3=6,93кВ

Задание 7. Для радиальной кабельной линии Л4 проложенной между ГПП и РП-2, рассчитать и выдрать уставки максимально-токовой защиты (МТЗ) и токовой отсечки

Расчет уставок МТЗ и токовой отсечки для Л4:

Уставку МТЗ рассчитываем по формуле:

Iср.р=(мВа)

Оценим чувствительность защиты:

Кч=

Т.к. 16,5 больше чем 1,5 , защита будет срабатывать надежно.

Токовую отсечку настраивают по:

Пусковым токам двигателя

Токам к.з. в конце защищаемого участка

Токам к.з. в начале смешенного участка

От токов к.з. на вторичной обмотке трансформатора

Расчетные токи срабатывания отсечки:

Iср.р=

Чувствительность отсечки:

Кч=

По справочнику выбираем защиту нулевой последовательности от замыкания на землю типа ЗЗП-1. Защита предназначена для отключения при однофазных замыканиях на землю. Защита имеет малую потребляемую мощность и реагирует на ток замыкания I состоит: из вторичного измерительного преобразователя тока нулевой последовательности в виде промежуточного тр-ра Т1, нагруженного С6 (согласующего устройства) двухкаскадного усилителя переменного тока на транзисторах VT1 и VT2 , схемы сравнения VT3 и VT4 ,двух электрических величин пропорциональных току 3I0 а напряжению 3U0 нулевой последовательности и реагирующего элемента ЕА. Согласующее устройство преобразует 3I0 в напряжение (на С6) сдвинутое по фазе на угол относительно тока нулевой последовательности, позволяет изменять ток срабатывания защиты (изменением количества витков обмотки трансформатора) и обеспечивает термическую стойкость защиты при замыкании на землю. Двухкаскадный усилитель переменного тока усиливает составляющую промышленной частоты выходного напряжения согласующего устройства. Для этой цели на выходе усилителя выполнен резонансный контур С2-Т3 с частотой фазы f=50Гц. Схема сравнения - сравнивает фазы двух величин: напряжение вторичной обмотки трансформатора Т3, пропорционального току нулевой последовательности 3I0 и напряжения на автотрансформаторе Т2, пропорционального току нулевой последовательности 3U0. Сравнивается время совпадения Тс их мгновенных значений по знаку с установленным временем Ту. Реагирующий элемент ЕА срабатывает при Тс ТУ. При замыкании на защищаемой линии, когда через защиту к точке замыкания проходит ток обусловленный емкостями поврежденных линий, сравниваемые напряжения Uб и Uк совподают по вазе. На неповрежденной линии ток обусловленный собственной емкостью линии, направлен к шинам, а сравниваемые ее защитой напряжения смещены по фазе на угол . Из этого следует что защита срабатывает имея максимальную чувствительность, если угол сдвига фаз между Uб и Uк равны нулю и не действуют при . Таким образом зона срабатывания определяется углом сдвига .

Схема сравнения является двухполупериодной. На ее выходе включен регулирующий элемент ЕА в виде поляризованного реле.

Ток в обмотке реле в один из полупериодов определяется состоянием транзистора VT3 и диода VD4. Для прохождения тока необходимо чтобы в первом случае одновременно были открыты VT3 и VD3. Состояние транзисторов и диодов зависит от полярности мгновенных напряжений Uб и Uк. Они открыты, если эти напряжения имеют одинаковую полярность. При совпадающих по фазе Uб и Uк в течении одного из полупериодов открыты VT3 и VD3, в течении другого VT3 и VD4. При этом ток в обмотке реле К максимален. По мере увеличения угла сдвига фаз между Uб и Uк время совместного открытого состояния соответствующих транзистора и диода в каждом полупериоде сокращается, поэтому среднее значение тока в обмотке реле К уменьшается. Для получения указанной выше зоны срабатывания , ток срабатывания реле К выбран среднему значению тока .



Принципиальная схема ЗЗП-1

Задание 8. Для удаленной однотрансформаторной подстанции ТП выполнить проект заземляющего устройства подстанции

В электроустановках свыше 1000В с изолированной нейтралью сопротивление заземляющего устройства при протекании расчетного тока замыкания на землю должно удовлетворять:

.

Uрас- напряжение расчетное на заземляющем устройстве по отношению к земле.

Iрас- ток расчетный замыкания на землю.

При расчете заземляющих устройств, используемых одновременно для заземления установок напряжением до и выше 1000В. Uрас принимают 125В. Сопротивление заземляющего устройства в электроустановке выше 1000В не должно превышать 10 Ом.

Из ПУЭ- 1.7.58. в качестве расчетного тока принимаем полный ток замыкания на землю.

I(3ф)к.з.=46(кА)

R3т.к. Rе> R3 (Rе=40 Ом), то необходимо сооружение искусственных заземлителей сопротивление которых должно быть:

Rи=

Определим удельное сопротивление грунта (Песок) из справочника по электроснабжению Том №1 под редакцией А.А. Федорова. стр.227

Примем в качестве заземлителя трубу d=25мм

D= 0,95*dуч=0,95*0,25=0,23(м)

dуч=0,25м; L=4м; g=0,08м

Расчитаем R растекания одного вертикального электрода:

RВО=

Определим число вертикальных заземлителей при к-те использования =0,84 из справочника по электроснабжению Том №1 под редакцией А.А.Федорова. стр.229

n =

Проверим термическую устойчивость соединительных проводников:

S=I(3ф)к.з.

С=75 - постоянная (для стали) из справочника по электроснабжению Том №1 под редакцией А.А.Федорова. стр.224

Термическая устойчивость обеспечивается т.к. токи к.з. на землю имеют значительные величины.

Схема заземляющего устройству

Вид сверху

Литература

1.Справочник по электроснабжению промышленных предприятий. А.А. Федоров ,Том 1-2 , Энергия, Москва 1973г.

2.Инструкция по расчету систем электроснабжения подземных участков калийных руд, Ю.Ф. Мельников, Пермь 2000г.

3.Справочник энергетика промышленных предприятий, Т.I.М., Госэнергоиздат, 1961г.

4.Электрические станции и подстанции, Л.Н. Баптиданов., Госэнергоиздат, 1963г.

Размещено на Allbest.ru