Проверка высоковольтных электрических аппаратов, установленных в ТП

Проверка выключателей нагрузки

Проверка проводится аналогично проверке оборудования, установленного в РП-22. Данные проверки приведены в таблице 1.8.

Таблица 1.8 — Сводная таблица по выбору выключателей нагрузки.

В таблице 1.8 представлено условие выбора выключателей нагрузки вводных ячеек, через которые проходит наибольшая нагрузка. Выключатели нагрузки на отходящих линиях работают в гораздо меньших нагрузочных условиях. Следовательно, все выключатели нагрузки, установленные в трансформаторных подстанциях, типа ВНз-16 удовлетворяют условиям работы сети, электродинамической и термической стойкости.

Релейная защита

Расчет релейной защиты для отходящей линии фидер № 9

Расчетная схема для расчета релейной защиты показана на рисунке 1.7. Защита выполняется по схеме неполной звезды на постоянном токе с реле типа РТ-81. Расчет защиты приводится для отходящей линии фидер № 9.

Рисунок 1.7 — Расчётная схема Ток срабатывания максимальной защиты 5.

где kн — коэффициент надежности, учитывающий погрешность реле и необходимый запас, kн =1.2ч1.4 для реле РТ-81 /13/;

kвкоэффициент возврата реле, kв=0.8ч0.85 для реле РТ-81 /13/;

kсзп — коэффициент самозапуска, kсзп = 1.24ч1.3 /13/;

Iраб. макс — максимальный рабочий ток (ток нагрузки) защищаемого элемента;

Iраб. макс = 150 А.

Ток срабатывания реле.

где — коэффициент схемы при симметричном режиме,.

пТ — коэффициент трансформации трансформаторов тока. ПТ =200/5=40.

Тогда.

Ближайшая большая уставка на реле PT-81-I равна 7.5 А /13,.

табл.П.6/ При этой уставке ток срабатывания защиты равен.

Проверка чувствительности защиты в основной зоне.

где Iк. мин — ток двухфазного КЗ в наиболее удаленной точке защищаемой линии.

Наиболее удаленная точка в нормальном режиме — шины 10 кВ ТП-«Новая», где ток трехфазного КЗ Iк=3247 А.

(1/18).

Проверка чувствительности защиты в зоне резервирования, т. е. при КЗ на шинах низшего напряжения трансформатора ТП-«Новая», наиболее удаленной ТП.

где Iк. мин — ток двухфазного КЗ на шинах 0.4 кВ ТП-«Новая»,.

Защита чувствительна в зоне резервирования.

Далее подбирается характеристика 2 максимальной защиты линии (реле РТ-81). На карте селективности (рисунок 1.8) строится расчетная ампер-секундная характеристика 1 плавких предохранителей ПКТ — 10−31,5 (номинальный ток 31,5 А) /13, П. 11/, по следующим точкам:

Сдвигаем типовую характеристику I' вправо на 20% для учета неточности работы предохранителя, т. е. строим расчетную характеристику 1 по следующим точкам:

/, А 240 360 480 600 720 840.

t, сек 0,4 0,1 0,07 0,04 0,02 0,015.

Рисунок 1.8 — Карта селективности Характеристика времени срабатывания защиты 5 должна отвечать следующим требованиям:

• 1) ток срабатывания защиты 5 должен быть не менее чем на 10% больше тока плавкой вставки при времени плавления, tпл = 5 с, который равен 120 А. Поэтому ток срабатывания защиты должен быть выбран не менее чем 1.1 *120=132 А. Выбранный ранее ток соответствует этому условию.
• 2) должна обеспечиваться ступень селективности t = 0.5ч0.7 с между характеристиками защиты 5 и предохранителем 1 во всем диапазоневозможных КЗ. Принимаем ступень селективности t = 0.5 с.

Принимая за основу типовую односекундную характеристику реле РТ-81 /13, рис.П.1/, определяем несколько точек нужной характеристики с tс. з= 0.5 с в независимой части, а затем пересчитываем абсциссы этих точек по выбранному току срабатывания защиты по выражению (1.19).

где k — кратность I р / I с. р %, определяем по типовой характеристике;

I с. з — ток срабатывания защиты, А.

k, %.
t с. з, с.	2,4.	2,6.	4,1.		5,8.
I к, А.

Из рисунка 1.8 видно, что при всех токах КЗ выбранные характеристики полностью обеспечивают селективность действия защитных устройств.

Проверка допустимости выбранного времени срабатывания максимальной токовой защиты 5 по условию термической стойкости кабельной линии.

где Sмин — минимально допустимое сечение провода, мм2;

Iк — ток трехфазного короткого замыкания в начале защищаемой линии;

С — постоянная, зависящая от материала провода, его начальной и конечной температуры. Для кабелей 10 кВт с алюминиевыми жилами С = 91 /13, с. 53/;

Iотк — время от начала КЗ до его отключения, вычисляемое по выражению:

где tс. з и tо.в. — время срабатывания защиты и время отключения выключателя, с.

Сечение кабеля 120 мм² значительно больше чем минимально допустимое, следовательно, выбранное ранее время срабатывания защиты 5 может быть принято.

Производится расчетная проверка трансформаторов тока защиты 5:

а) проверка на 10% погрешность. Предельную кратность находим по выражению:

где I1расч — первичный расчетный ток, при котором должна обеспечиваться работа трансформаторов тока с погрешностью не более 10%, для максимальной токовой защиты с зависимой характеристикой I1расч = 1,1 1350 = 1485 А, где 1350 А — значение тока, соответствующее началу независимой части характеристики защиты 5.

I1ном.тт — первичный номинальный ток трансформатора тока.

По рисунку 1.9 определяем допустимое значение сопротивления нагрузки, Zн. доп = 0,9 Ом.

Рисунок 1.9 — Кривая предельных кратностей Наибольшее фактическая расчетная нагрузка трансформатора тока для схемы неполной звезды:

zн.расч = 2 * rпр + zр + rпер (1.23).

где rпр — сопротивление соединительных проводов; zp — полное сопротивление реле; rnеp — переходное сопротивление, rпер = 0,1 Ом.

где l — длина провода (кабеля) от трансформатора тока до реле, l = 10 м;

s — сечение провода (жилы кабеля); s = 4 мм²; у — удельная проводимость, для меди, у = 57 м/(0м*мм2).

в проектах предусматривающих при реконструкции перевод действующих сетей 6 кВ на повышенное напряжение 10 кВ рекомендуется.

использовать установленное оборудование при соответствии его характеристик повышенному напряжению;

увеличение доли сетей на напряжение 35 кВ;

сокращение радиуса действия и строительство ВЛ 0,4 кВ в трехфазномисполнении по всей длине;

применение столбовых трансформаторов (10(6)/0,4 кВ) малой мощности для сокращения протяженности сетей напряжением 0,4 кВ;

перевод сетей низкого напряжения с 220 В на 380 В;

применение самонесущих изолированных и защищенных проводов для ВЛ напряжением 0,4−10 кВ;

использование максимально допустимого сечения проводов в электрических сетях напряжением 0,4 — 10 кВ с целью адаптации их пропускной способности к росту нагрузок в течение всего срока службы;

усиление элементов действующей сети путем прокладки новых линий или замене проводов и кабелей на большие сечения;

проведение работы по компенсации реактивных нагрузок;

поддержание значений показателей качества электроэнергии в соответствии с требованием ГОСТ 13 109–97;

внедрение устройств автоматического регулирования напряжения под нагрузкой, вольт добавочных трансформаторов, средств встроенного регулирования напряжения;

внедрение нового экономического электрооборудования, в частности, трансформаторов с уменьшенными активными и реактивными потерями холостого хода, установка конденсаторных батарей встроенных в КТП и ЗТП;

комплексная автоматизация и телемеханизация электрических сетей, применение коммутационных аппаратов нового поколения;

применение средств дистанционного определения мест повреждения в электрических сетях для сокращения времени поиска и ликвидации аварий.

В состав мероприятий по совершенствованию учета следует предусматривать:

применение приборов учета (электросчетчики, измерительные трансформаторы) более высокого класса точности измерения;

осуществление мер по предупреждению несанкционированного доступа к клеммам средств измерений;

внедрение автоматизированных систем учета, сбора и передачи информации;

проведение организационных и технических мероприятий по предупреждению выявления и устранению безучетного потребления электрической энергии.

Характерной особенностью режима работы электрических сетей 0,4 кВ является неравномерность загрузки фаз.

Выравнивание нагрузок производится переключением нагрузки с более загруженной фазы на менее загруженные после проведения замеров нагрузок по фазам линии и анализа результатов.

Отрицательное влияние несимметрии, которую нельзя устранить выравниванием нагрузок по фазам, можно уменьшить:

заменой силовых трансформаторов со схемой соединения обмоток «звезда/звезда» на трансформаторы со схемой «звезда/зигзаг» или «треугольник/звезда», которые менее чувствительны к несимметрии нагрузок;

увеличением сечения нулевого провода в линии 0,4 кВ до сечения фазного провода.

Важным мероприятием по сокращению технологического расхода электроэнергии является увеличение эффективности использования трансформаторов за счет сезонного отключения одного из двух трансформаторов двухтрансформаторной подстанции. При этом отключается трансформатор, работающий с наименьшей нагрузкой, и его нагрузка переводится на другой трансформатор.

Сокращение потерь электроэнергии достигается заменой трансформаторов при устойчивом недоиспользовании их мощности. При коэффициенте загрузки трансформатора 10(6)/0,4 кВ меньше 0,5, имеет место существенное относительное увеличение потерь электроэнергии за счет потерь холостого хода.