Проектирование системы электроснабжения промышленного района

Устройства релейной защиты должны выполнять определеннные  функции. Такими функциями являются срабатывание при повреждении защищаемого элемента системы электроснабжения (внутренние повреждения) и несрабатывание при коротких замыканиях за пределами этого элемента (внешние к.з.), а также в нормальных режимах. Иногда допускается срабатывание защиты и при внешних к.з. На каждом элементе системы электроснабжения обычно устанавливают основную и резервную защиты. Основная защита предназначена для действия при к.з. в пределах всего защищаемого элемента с временем, меньшим, чем у других защит, а резервная защита работает вместо основной в случае ее отказа или вывода из работы. Такое резервирование называется ближним. К резервной защите обычно предъявляется требование срабатывать и при повреждениях на смежных элементах в случае отказа их собственных защит или выключателей. При этом резервная защита выполняет дальнее резервирование. В условиях эксплуатации в силу ряда причин защита может не справиться с заданными функциями: не сработать при повреждении в пределах защищаемого элемента (отказ срабатывания); сработать при внешних к.з. (излишнее срабатывание) и при отсутствии повреждений в системе электроснабжения (ложное срабатывание). Все эти неправильные действия называются отказом функционирования защиты. С целью ограничения отказов функционирования защите придаются определенные свойства. Основные из них селективность, устойчивость функционирования, надежность функционирования.

Под селективностью понимают высшее свойство релейной защиты, действующей на отключение, определять поврежденный элемент и отключать только его. Для релейной защиты, действующей на сигнал, селективность-это способность однозначно указывать место возникновения ненормального режима и конкретно элемент системы электроснабжения, требующий вмешательства персонала. На каждом элементе системы электроснабжения (генератор, трансформатор, линия и др.) устанавливается один или несколько комплектов релейной защиты, которые должны отключать защищаемый элемент при повреждениях в нем или подавать сигнал о ненормальном режиме защищаемого элемента. Если по принципу своего действия защита срабатывает только при к.з. на защищаемом элементе, то ее относят к защитам, обладающим абсолютной селективностью. Защиты, которые могут срабатывать как резервные при повреждении на  смежном элементе, если это повреждение не отключается, называются относительно селективными.

При коротких замыканиях на защищаемом элементе устойчивость функционирования характеризуется чувствительностью. Под чувствительностью релейной защиты понимается ее способность реагировать на возможные повреждения в минимальных режимах работы системы электроснабжения, когда изменение воздействующей величины минимально.

Чувствительность защиты оценивают коэффициентом чувствительности. Он регламентирует отношение между значением воздействующей величины при металлическом коротком замыкании в защищаемой зоне и установленным на защите значением параметра ее срабатывания. Правилами устройств электроустановок (ПУЭ) определены необходимые минимальные коэффициенты чувствительности для различных защит и защищаемых элементов.

Надежность функционирования. В устройствах релейной защиты и автоматики сигналы в процессе преобразования и передачи могут искажаться и ослабляться из-за помех и неисправностей отдельных функциональных элементов, что приводит к отказам функционирования, поэтому устройства защиты и автоматики должны выполняться с определенной степенью надежности. Под надежностью систем энергетики понимают свойство объекта выполнять задание функции в заданном объеме при определенных условиях эксплуатации. Это определение можно распространить и на устройства релейной защиты и автоматики, учитывая специфику их функционирования. Очевидно, что для обеспечения требуемой надежности устройства релейной защиты и автоматики должны выполняться с применением высококачественных и надежно работающих реле и других элементов. Их монтаж должен быть надежным, т. е. таким, при котором исключаются обрыв проводов, замыкание между ними, срабатывание реле от механических воздействий и других помех.

 

12.4 Защита трансформаторов.

С высокой стороны: предохранители.

 Производим  выбор предохранителя по условию:

Iвст = (1,5-3,5) Iн.тр

Iн.тр =

С низкой стороны: автоматы.

Производим выбор автоматов по условию:

Iрасцеп ≥1,5 Iном

Iном =

Автоматы селективные, с выдержкой времени.

1) Трансформаторная  подстанция первого поселка.

Трансформатор ТМ-630/35

С высокой стороны:

Iн.тр = А

Iвст = 2· Iн.тр =2·10,404 =20,808 А

С низкой  стороны:

Iном = А

Iрасцеп ≥ 1365,6А

 

2) Трансформаторная подстанция второго поселка.

Трансформатор ТМ-160/10

С высокой стороны:

Iн.тр = А

Iвст = 2· Iн.тр =2·9,249 =18,50А

С низкой  стороны:

Iном = А

Iрасцеп ≥ 346,82

3) Трансформаторная подстанция третьего поселка.

Трансформатор ТМ-250/10

С высокой стороны:

Iн.тр = А

Iвст = 2· Iн.тр =2·14,45 =28,9А

С низкой  стороны:

Iном = А

Iрасцеп ≥ 541,91

Результаты расчетов и выбор предохранителей представлен в таблице 6.

Тип трансформатора	Тип защиты		Характеристики выключателя
	ВН	НН	Номинальнй ток, А	Номинальный ток расцепителя, А
ТМ-630/35	НПН2-25	АВМ-15С	1500	1500
ТМ-25010	ПК - 10/20	АВМ-4С	400	400
ТМ-160/10	ПК – 10/20	АВМ-15С	1500	1500

 

 

12.5 Защита воздушных линий.

Защита НЛ.

Для защиты НЛ устанавливаем автоматы. Подбор автоматов производим по условию:

Iрасцеп ≤ 1,25 Iрасчетная

1. НЛ первого поселка.

 НЛ от  трансформаторной подстанции до  ДОКа.

Iрасцеп ≤ 451,05А

НЛ от трансформаторной подстанции до поселка.

Iрасцеп ≤ 275,94А

2. НЛ второго поселка.

НЛ от трансформаторной подстанции до поселка.

Iрасцеп ≤ 169,81А

3. НЛ третьего поселка.

 НЛ от  трансформаторной подстанции до  рыбокомбината.

Iрасцеп ≤ 172,18А

НЛ от трансформаторной подстанции до поселка.

Iрасцеп ≤ 172,18А

Результаты расчетов представлены в таблице 7.

Линия 0,4 кВ	Тип автоматического выключателя	Номинальный ток, А	Номинальный ток расцепителя, А
От ТМ-630/35 до поселка 1	АВМ-4Н	400	250
От ТМ-630/35 до деревоперерабатывающего предприятия	АВМ-4Н	400	400
От ТМ-160/10 до поселка 2	АВМ-4Н	400	150
От ТМ-250/10 до поселка 3	АВМ-4Н	400	150
От ТМ-250/10 до рыбоконсервного цеха	АВМ-4Н	400	150

 

 

Защита ВЛ.

На ВЛ устанавливаем разъединители. Разъединители подбираем по условию:

Iном ≥ Iрасчетн

1) ВЛ до первого поселка:

Iном ≥ 6,65А

2) ВЛ до второго поселка:

Iном ≥ 8,15А

3) ВЛ до третьего поселка:

Iном ≥ 11,01А

Результаты расчетов представлены в таблице 8.

ВЛ	Iр,вл, А	Iн,разъед, А	Тип разъединителя
ВЛ от ГПП до П/пс № 1	6,65	400	РЛНД-10/400У1
ВЛ от ГПП до П/пс № 2	8,15	400	РЛНД-10/400У1
ВЛ от ГПП до П/пс № 3	11,01	1000	РЛНД-10/400У1

 

Высоковольтные выключатели (В.В.) выбираем по току КЗ.

Табл.9.

Линия	Тип выключателя	Номинальное напряжение, кВ.	Номинальный ток выключателя, А.
От ГПП до ТМ-630/35 35 кВ	С-35-200-50-БУ1	35	200
От ГПП до ТМ-160/10 10 кВ	ВВД63А-1	10	200
От ГПП до ТМ-250/10 10 кВ	ВВД63А-1	10	200

 

13. Средства обеспечения техники безопасности и охраны труда.

 

13.1 Требования техники безопасности

При строительстве, монтаже и эксплуатации электроустановок требуется руководствоваться правилами техники безопасности.

Электробезопасностью в соответствие с ГОСТ 12.1.009-76 называется система организационных и технических мероприятий и средств, обеспечивающих защиту людей от опасного и вредного воздействия на человека электрического тока, электрической дуги, электромагнитного поля и статического электричества.

Лица из оперативного персонала, обслуживающие электроустановки единолично, и старшие в смене или бригаде, за которыми закреплена данная электроустановка, должны иметь группу по электробезопасности не ниже IV в установках напряжением выше 1000 В и III в установках напряжением до 1000 В.

При осмотре распределительных устройств (РУ), щитов, шинопроводов, сборок напряжением до 1000 В запрещается снимать предупреждающие плакаты и ограждения, проникать за них, касаться токоведущих частей и обтирать или чистить их, устранять обнаруженные неисправности.

При осмотре электроустановок напряжением выше 1000 В единолично запрещается: проникать за ограждения, входить в камеры РУ, выполнять какие-либо работы. Камеры следует осматривать с порога или стоя перед барьером.

Осмотр камер закрытых распределительных устройств (ЗРУ) с входом за ограждение при необходимости разрешается выполнять только лицу с группой по электробезопасности не ниже IV при условии, что в проходах расстояние от пола составляет: до нижних фланцев изоляторов -не менее 2 м, до не огражденных токоведущих частей - не менее 2,5 м при напряжении до 10 кВ, не менее 2,75 м при напряжении до 35 кВ, не менее 3,5м при напряжении 110 кВ и не менее 4,2м при напряжении 150 - 220 кВ. Перечень таких ячеек и камер определяется распоряжением лица, ответственного за электрохозяйство.

Работы в электроустановках в отношении мер безопасности подразделяются на выполняемые:

• со снятием напряжения;
• без снятия напряжения на токоведущих частях и вблизи них;
• без снятия напряжения вдали от токоведущих частей, находящихся под напряжением.

При одновременной работе в электроустановках напряжением до и выше 1000В категории работ определяются применительно к электроустановкам напряжением выше 1000В.

К работам, выполняемым со снятием напряжения, относятся работы, которые производятся в электроустановке (или части ее), в которой с токоведущих частей снято напряжение.

К работам, выполняемым без снятия напряжения на токоведущих частях и вблизи них, относятся работы, проводимые непосредственно на этих частях.

Организационными мероприятиями, обеспечивающими безопасность работы в электроустановках, являются:

а) оформление работы нарядом-допуском (далее нарядом), распоряжением или перечнем работ, выполняемых в порядке текущей эксплуатации;

б) допуск к работе;

в) надзор во время работы;

г) оформление перерыва в работе, переводов на другое рабочее место, окончания работы.

В электроустановках подстанций и КЛ напряжением выше 1000 В по наряду должны производиться работы:

со снятием напряжения;

без снятия напряжения на токоведущих частях и вблизи них;

без снятия напряжения вдали от токоведущих частей, находящихся под напряжением, когда требуется установка временных ограждений;

с применением в РУ механизмов и грузоподъемных машин.

Остальные работы вдали от токоведущих частей, находящихся под напряжением, могут выполняться по распоряжению, в том числе: работы в комплектных распределительных устройствах (КРУ) и КРУ наружной установки (КРУН), на тележках с оборудованием, выкаченных из шкафов, при условии, что дверцы или шторки шкафов заперты; работы в приводах и агрегатных шкафах коммутационных аппаратов, в устройствах вторичной коммутации, релейной защиты, автоматики, телемеханики, и связи.

На ВЛ по наряду должны производиться работы:

• со снятием напряжения;
• без снятия напряжения вдали от токоведущих частей, находящихся под напряжением: с подъемом выше 3 м от уровня земли, считая от ног человека;
• с разборкой конструктивных частей опоры;
• с откапыванием стоек опоры на глубину более 0,5;
• с применением, механизмов и грузоподъемных машин в охранной зоне;
• по расчистке трассы ВЛ, когда требуется принимать меры, предотвращающие падение на провода вырубаемых деревьев;
• по расчистке трассы ВЛ 0,4 – 10 кВ, когда обрубка веток и сучьев связана с опасным приближением людей к проводам или с возможностью падения веток и сучьев на провода. Остальные работы на ВЛ могут выполняться по распоряжению.