Примеры и методические указания к решению задач по электротехнике

Выбор и проверка аппаратуры высокого напряжения ячейки питающей линии

В данном разделе необходимо выбрать место установки и тип коммутационных и защитных аппаратов.

Согласно ПУЭ электрические аппараты выбирают по роду установки, номинальному току и напряжению и проверяют на динамическую и термическую устойчивости.

Для выбора и проверки электрических аппаратов высокого напряжением целесообразно составить таблицу, куда вносятся исходные данные места установки аппарата и его каталожные данные.

Таблица 1.13 – Сравнение исходных данных места установки, с параметрами выключателя (QF), разъединителя (QS), трансформатора тока (ТА).

Исходные данные

места установки

Параметры QF

Параметры QS

Параметры ТА

Тип: ВМПП-35

Тип: РЛДЗ-35/1000

Тип: ТПОЛ-35

Uном=35кВ

Iном=121,7А

1.17 Расчет уставок релейной защиты

Согласно ПУЭ на отходящих линиях высокого напряжения устанавливают максимальную токовую защиту и токовую отсечку, т.е. защиту I и III ступеней.

Ток срабатывания максимальной токовой защиты определяется по условию отстройки от максимального рабочего тока линии

,  (1.63)

где котс – коэффициент отстройки;

кс.з. – коэффициент самозапуска, ;

кв – коэффициент возврата.

Ток срабатывания реле определяется по формуле

,  (1.64)

где ксх – коэффициент схемы (для неполной звезды  );

ктт – коэффициент трансформации трансформатора тока.

Коэффициент чувствительности определяется через минимальный ток короткого замыкания в конце защищаемой линии.

Значение коэффициента чувствительности в основной зоне должно быть не менее 1,5

.  (1.65)

Токовая отсечка рассчитывается по максимальному значению тока короткого замыкания в конце защищаемой линии

.  (1.66)

Коэффициент чувствительности определяется через минимальный ток короткого замыкания в месте установки защиты. Коэффициент чувствительности для токовой отсечки должен быть не менее двух

.  (1.67)

1.18 Выбор и проверка высоковольтной и низковольтной

аппаратуры на подстанции

Разъединитель QS выбирается по тем же условиям, что и разъединитель питающей линии:

Тип____________________________;

номинальный ток________________А;

номинальное напряжение _______ кВ;

амплитуда сквозного тока _______ кА;

ток термической стойкости _______ кА.

Для защиты трансформатора с высокой стороны устанавливаются предохранители FU1 - FU3. Ток плавкой вставки предохранителя выбирается по условию,

. (1.68)

Номинальный ток плавкой вставки округляется до ближайшего большего стандартного значения.

Шины 0,4 кВ подключаются к трансформатору через выключатель Q типа Р2315 с номинальным током .

Трансформаторы тока ТА1 – ТА3 типа ТК-20 для питания счетчика активной энергии.

Линия уличного освещения защищается предохранителем FU4, типа НПН-2 с номинальным током плавкой вставки  , управление уличным освещением осуществляется при помощи магнитного пускателя типа ПМЛ.

Выбор автоматических выключателей на отходящих линиях производится: исходя из следующих условий

1 ,  (1.69)

где ,

2 ,  (1.70)

3 , (1.71)

4  (1.72)

При защите отходящих линий предохранителями должны соблюдаться следующие условия

1 ,  (1.73)

2  (1.74)

  – при постоянной нагрузке;

  – при наличии двигателей.

1.19 Согласование защит, карта селективности

Для согласования действия защит необходимо построить карту селективности, которая представляет собой построенные в координатах время ток, графики зависимости времени срабатывания защитных аппаратов от тока, приведенного к одной ступени напряжения. Построение выполняется в логарифмическом масштабе.

Порядок построения

1 Наносится характеристика автоматического выключателя с максимальным током теплового расцепителя, приведенного к выбранной ступени напряжения, на карту селективности по точкам.

t, c

к

Iср, А

2 Далее наносится характеристика предохранителя ПК с номинальным током плавкой вставки по точкам.

t, c

Iср, А

3 Откладывается ток трехфазного короткого замыкания на шинах 0,4 кВ расчетной ТП-№, приведенный к выбранной ступени напряжения, получается точка А, из которой видно, через какое время сработает предохранитель ПК после короткого замыкания на шинах 0,38 кВ в случае отказа автомата.

Выбор устройства защиты от перенапряжения

В данном разделе необходимо выбрать и обосновать устройства от перенапряжений на высокой и низкой стороне расчетной ТП-№.

Расчет контура заземления подстанции

Сопротивление заземляющего устройства, к которому присоединена нейтраль трансформатора, должно быть не более 4 Ом при номинальном напряжении 380 В. Это сопротивление должно быть обеспечено с учетом заземлителей нулевого провода ВЛ-0,38 кВ при количестве отходящих линий не менее двух. При этом сопротивление заземлителя, расположенного в непосредственной близости от нейтрали трансформатора, т.е. на ТП, и сопротивление повторного заземлителя не должны быть более 30 Ом. Сопротивление заземлителей нулевого рабочего провода каждой ВЛ-0,38 кВ должно быть не более 10 Ом.

В сельских сетях в качестве заземлений рекомендуется применять угловую сталь. Сопротивление одного электрода из угловой стали, погруженного вертикально с вершиной на поверхности земли, определяется по формуле

,  (1.75)

где bуг – ширина полки уголка, м;

ρ – удельное сопротивление грунта, Ом∙м;

lс – длина стержня, м.

Предварительное число стержней одиночного повторного заземления нулевого рабочего провода, которое нужно выполнить на концах ВЛ длиной более 200 м и на вводах от ВЛ к электроустановкам, подлежащим занулению, определяется по формуле

.  (1.76)

Число стержней на ТП без учета взаимного экранирования

.  (1.77)

Зная nод, lод и а – расстояние между стержнями, по [18] определяется коэффициент взаимного экранирования .

Тогда результирующее сопротивление стержневых заземлителей на ТП определяется по формуле,

.  (1.78)

Сопротивление соединительной полосы вn =_______мм, длиной l =____м, проложенной на глубине h =_____м с учетом коэффициента экранирования , определяется по формуле

.  (1.79)

расчетное сопротивление заземляющего устройства одиночного повторного заземлителя на ВЛ-0,38 кВ не должно превышать 30 Ом

.  (1.80)

Если на одной линии ВЛ-0,38 кВ имеется n одиночных повторных заземлителей, то сопротивление заземлителей нулевого рабочего провода не должно превышать 10 Ом

. (1.81)

Тогда при количестве отходящих линий ВЛ-0,38 кВ к сопротивление нейтрали трансформатора ТП не должно превышать 4 Ом

.  (1.82)

Расчёт трёхфазных цепей Алгоритм анализа трёхфазной цепи зависит от схемы соединения нагрузки, исходных параметров и цели расчёта.

Расчет трехфазной цепи при соединении потребителей звездой.

Комплексные сопротивления фаз различны, следовательно, нагрузка несимметричная.

Курсовая по ТОЭ Примеры выполнения заданий