Выбор компенсирующего устройства

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 5 из 6Следующая ⇒

Выбор конденсаторов:

По условию надо выбрать мощность КУ, так чтобы на первой секции шин РП-1 tg(φ)поддерживалось равным 0,36(согласно варианту).

→ cos(φ)=0,94

Находим исходный tg(φ):

Далее, исходя из этих данных, можем найти мощность КУ[5]:

α=0,9 – коэф. учитывающий возможность компенсации за счет мероприятий, не требующих применения КУ.

Определяем мощность конденсаторов на фазу:

Теперь, исходя из и U_ном=10 кВ, для компенсации выбираем силовые косинусные конденсаторы [10]:

КЭП-10,5-50-2У1

К – назначение (для повышения коэффициента мощности);

Э – род пропитки (экологически безопасная синтетическая жидкость);

П – чистопленочный диэлектрик;

10,5 – номинальное напряжение, кВ;

50 – номинальная мощность, кВАр;

2 – количество изолированных выводов;

УХЛ1 – климатическое исполнение.

Определяем мощность БСК:

где n – количество конденсаторов на фазу = 5

Q₁ – мощность одного конденсатора, кВАр = 50.

Проверяем по tanφ[5]:

Данное значение tg(φ) удовлетворяет заданным значениям, и максимально приближено к требуемому по заданию tg(φ), т.е. убеждаемся в правильности выбора.

6.1 Защита конденсаторной установки:

Согласно [3] необходимо предусмотреть следующие типы защит:

- защиту от токов к.з;

- защиту от повышения напряжения;

- защиту от перегрузки токами высших гармоник.

По [9]:На рис. 17.2, б показана схема защиты и одноступенчатого регулиро­вания напряжения в функции времени конденсаторной установки высо­кого напряжения (рис. 17.2, а). Контакты электрических часов РТ, замы­каясь на = 15 с, включают одно из двух реле времени КТ1 или КТ2 (в зависимости от положения выключателя Q и его вспомогательных кон­тактов Q.3—Q.4). При отключенном выключателе работает реле КТ1 и по­сле выдержки времени = 9... 10 с контактом КТ1 воздействует на элек­тромагнит YAC включения выключателя Q. После включения выключате­ля и переключения его вспомогательных контактов начинает работать реле времени КТ2, имеющее выдержку времени t₂ = t₁. Сумма выдержек времени двух реле выбрана большей времени замкнутого состояния кон­тактов РТ, поэтому реле времени КТ2 не успевает доработать и конденса­торная установка остается подключенной к шинам до момента очередно­го замыкания контактов РТ, приводящего к ее отключению. Конденса­торная установка имеет общую защиту от коротких замыканий и перегрузки. Защита выполнена посредством комбинированных реле КАТ1 и КАТ2 типа РТ-80. Для защиты от повышения напряжения использова­ны реле KV и КТЗ. При срабатывании защит промежуточное реле KL самоудерживается (контактом KL.3) и разрывает цепь включения выклю­чателя (контактом KL.1). Самоудерживание снимается кнопочным вы­ключателем SB. Источником переменного оперативного тока служит трансформатор собственных нужд подстанции с конденсаторной установ­кой.

защита от многофазных к.з. предусматривается для всей конденсаторной установки в целом. В сетях напряжением выше 1 кВ - плавкими предохранителями или двухфазной токовой отсечкой. Кроме того, предусматривается групповая защита батарей, из которых состоит установка. Групповая защита не требуется, если конденсаторы снабже­ны индивидуальной защитой.

Номинальный ток плавкой вставки предохранителя и ток срабаты­вания защиты выбирают с учетом отстройки от токов переходного про­цесса при включении конденсаторной установки и толчков тока при пе­ренапряжениях по условию номи­нальный ток конденсаторной установки или отдельных ее элементов (для групповой защиты и защиты секций); = 2,0...2,5. Большее зна­чение коэффициента отстройки принимают для плавких вставок.

Выбор трансформаторов тока защиты от токов короткого замыкания:

Ток проходящий по одной фазе КУ , тогда ток проходящий по одному конденсатору

Исходя из этого тока, выбираем предохранитель на конденсатор

По [1] выбираем ПС-10У1 [1]

В качестве защитного устройства выбираем 2 комбинированных реле типа РТ-80 [1].

Максимально-токовая защита.

Для МТЗ требуется рассчитать и выбирать две уставки:

1. Уставка по току. Её необходимо рассчитывать и выбирать с учетом следующих четырех требований:

· Защита не должна срабатывать при максимальном токе нагрузки, т.е.

· Защита должна надежно срабатывать при КЗ в любой точке защищаемого участка, при чем согласно ПУЭ К_ч≥1,5

· Защита должна срабатывать также при КЗ на соседнем участке сети, при этом К_ч≥1,2. В этом случае защита работает как резервная.

· Если за время отсчета выдержки времени аварийное повреждение устранится, то все сработавшие пусковые органы защиты должны надежно возвращаться в исходное состояние, при чем если предусмотрен режим самозапуска двигателей, то это учитывается коэффициентом запаса – К_з=(1,5-3,0), т.е.

С учетом необходимой надежности:

К_н=1,1-1,3 – коэффициент надежности

Находим максимальное значение рабочего тока защищаемой линии, исходя из максимальной допустимой перегрузки для кабелей (согласно [3] она составляет 15%):

Находим ток срабатывания защиты:

где К_Н – коэффициент надежности, для цифровых реле – 1,1;.

К_сз.н - коэффициент самозапуска, учитывающий возможность увеличения тока в защищаемой линии, вследствие самозапуска электродвигателей при восстановлении напряжения после отключения КЗ, при отсутствии двигателей принимаем 1,1;.

К_В – коэффициент возврата, для цифровых реле 0,96.

Находим ток срабатывания реле МТЗ:

,

где: К_СХ – коэффициент схемы, для полной и неполной «звезды» К_СХ=1;

К_ТТ - коэффициент трансформации тр-ра тока выбранного на Л_4.

Проверим уставки с помощью коэффициента чувствительности:

Чувствительность защиты считаем достаточной.

Выдержку времени выбираем прежде всего с учетом необходимости селективности. Так как, ранее, мы уже выбирали приведенное время КЗ с учетом селективности, то соглашаемся с этим значением.

Т.е.

Для выбора определенной защитной характеристики (выбранный тип времятоковой х-ки – инверсная) определим:

1. Кратность тока:

2. Принимая для выбранного типа коэффициенты, задающие крутизну зависимых времятоковых характеристик равными α=0,02 и β=0,14, находим «временной» коэффициент:

Токовая отсечка.

Токовая отсечка – это МТЗ быстрого действия, которая работает без выдержки времени или с незначительной выдержкой (0,3-0,6с).

Токовая отсечка применяется для ускорения отключения поврежденных линий и других электроустановок при КЗ в зоне действия токовой отсечки. Обычно токовую отсечку отстраивают от КЗ на вторичной стороне трансформатора, от пусковых токов двигателей, от токов КЗ на соседних участках.

Определяем ток срабатывания защиты:

где К_Н – коэффициент надежности, для цифровых реле 1,1-1,15 (без задержки времени);

- ток КЗ в конце защищаемой линии.

Находим ток срабатывания реле ТО:

где К_СХ – коэффициент схемы;

К_ТТ - коэффициент трансформации тр-ра тока выбранного на Л₄;

Проверим уставки с помощью коэффициента чувствительности:

Отсюда видим, что токовая отсечка не проходит по чувствительности, т.е. её применение на этом участке не целесообразно.

Автоматическое повторное включение.

- Устройство имеет функцию однократного или двукратного автоматического повторного включения (АПВ). Наличие АПВ, а также количество циклов задается уставкой. Также уставками определяется время выдержки первого и второго циклов.

- Время восстановления АПВ составляет 120 с (2 минуты). В случае аварийно-го отключения в первые 30 с после включения выключателя линии функция АПВ будет заблокирована (блокировка АПВ при опробовании).

- АПВ может быть дополнительно заблокировано с помощью тумблера «АПВ» на передней панели устройства, а также по внешнему сигналу. Блокировка внешним сигна-лом возможна «по уровню» (только при наличии сигнала) или «по фронту» (даже после снятия сигнала). Вид блокировки определяется уставкой «Фикс. блок. АПВ».

- При выключенной уставке «АПВ» светодиод «Блокировка АПВ» автомати-чески выключается.

- С помощью соответствующих уставок можно разрешить или заблокировать пуск АПВ при срабатывании отдельных видов или ступеней защиты, включая несанкциони-рованное (самопроизвольное) отключение. АПВ блокируется при отключении от дуговой защиты, от газовой защиты, от МТЗ-4, а также при пуске УРОВ.

Защита от однофазных замыканий на землю (ОЗЗ).

- Защита от ОЗЗ реализована по сумме токов высших гармоник - 3-й, 5-й и 7-й. При этом данные частоты выделяются цифровым фильтром. Подавление сигнала основной частоты 50 Гц при этом полное. Данная ступень защиты может быть отключена уставкой.

- Отдельно задается защита от ОЗЗ по току первой гармоники - 50 Гц, опреде­ляя как сам факт учета наличия тока основной частоты, так и его пороговое значение.

- Защита от ОЗЗ от обоих каналов объединяется по ИЛИ и имеет одноступенча­тую независимую характеристику с одной выдержкой времени.

- Значения токов срабатывания задаются во вторичных значениях тока, непо­средственно поступающего на входные клеммы устройства. При расчете уставки следует учитывать коэффициент трансформации ТТНП, стоящего на фидере, обычно равный 25:1 (для ТТНП типа ТЗЛ, ТЗЛМ).

Параметры защиты от ОЗЗ на высших гармониках приведены в табл.

Таблица

Наименование параметра

1 Диапазон уставок по току 3I₀ высших гармоник (во вторичных значе-ниях), А:

2 Дискретность уставок по току 3I₀ высших гармоник, А:

3 Диапазон уставок по времени, с

4 Дискретность уставок по времени, с

5 Основная погрешность, от уставок, %

по току 3I₀ высших гармоник по времени

6 Коэффициент возврата

- Защита от ОЗЗ может выполняться на отключение или на сигнализацию в зависимости от уставки.

- Значения тока срабатывания по высшим гармоникам задаются во вторичных значениях тока 3I₀. При расчете уставки следует иметь в виду, что значение тока суммы высших гармоник при однофазном замыкании на землю составляет примерно 5% от тока первой гармоники, который появился бы в данной сети при отсутствии компенсации.

Познавательные статьи:



Где возникла философия и почему?

Относительная высота сжатой зоны бетона

Сущность проекции Гаусса-Крюгера и использование ее в геодезии

Тарифы на перевозку пассажиров