5026 (Охрана труда на предприятии), страница 5

(2,44)

Полученное сечение округляем до ближайшего стандартного по условию: S_расч >S_эк, выбираем S_{эк ст}=25 мм², марка кабеля ААБ‑25.

[2, с 400, табл. 7,10]

Выбранное сечение кабеля проверяется:

На допустимую потерю напряжения. При этом ориентировочно можно считать, что считаются допустимыми следующие потери: а) линии напряжением 6–10 кВ внутри предприятия – 5 %.

б) Линии напряжением 10–220 В, питающие ГПП предприятия 10 %

Необходимо учесть, что в кабельных линиях при любом сечении жил кабеля – активное сопротивление больше реактивного и последним можно пренебречь

Тогда выражение упрощается:

(2. 45)

значение R=1,24 [2, с 421, табл. 7.28]

(2. 46)

, (2. 47)

где cosφ – значение после компенсации; l – 0,018х3 = 0,054 м.

Получено значение соответствует норме.

3. На нагрев токами нормального режима:

, (2. 49)

где t₀ – начальная температура прокладки кабеля.

T_доп – допустимая температура нагрева для данного вида кабеля.

I_доп – длительно допустимый ток для данного вида кабелей.

Выбранное сечение кабеля удовлетворяет условию термической стойкости на длительный ток.

4 Проверяем на стойкость кабеля к коротким замыканиям

(2,50)

где I_к – ток КЗ в точке на кабеле рассчитанный.

С – коэффициент соответствий разности теплоты выделяемой в проводнике до и после коротких замыканий.

С=85 для кабелей с алюминиевыми жилами.

При этом необходимо помнить, что на действие I_кз не проверяют:

а) токоведущие части, защищенные предохранители или высоковольтными токоограничивающими сопротивлениями.

б) жили и кабели к ответственным индивидуальным приемникам в том числе и к цеховым трансформаторам мощностью 630 кВА и с первичным напряжением 10кВ.

2.8 Расчет и выбор высоковольтного электрооборудования

Разъединитель – это коммутационный аппарат, предназначенный для коммутации цепи без тока.

Основное назначение разъединителя – создание надежного видимого разрыва цепи для обеспечения безопасного проведения ремонтных работ на оборудовании и токоведущих частях электроустановки.

Контактная система разъединителей не имеет дугогасительных устройств, поэтому отключение необесточенной цепи приведет к образованию устойчивой дуги и последующей аварии в распределительном устройстве. Прежде чем оперировать разъединителем, цепь должна быть отключена выключателем.

Разъединители для внутренней установки могут быть одно- и трехполюсными. На металлической раме с помощью опорных изоляторов укреплены три полюса разъединителя, объединенные общим валом, связанным тягой с приводом.

Контактная система такого разъединителя имеет неподвижные контакты из медной изогнутой под прямым углом шины, закрепленной на опорном изоляторе, и подвижного контакта – двухполюсного ножа. Пружины, насаженные на стержень, нажимают на стальные пластины, которые своим выступом прижимают ножи к неподвижному контакту, уменьшая переходное сопротивление

Кроме главных ножей, разъединитель может быть снабжен заземляющими ножами (типа РВЗ), которые используют для заземления обесточенных токоведущих частей.

Г лавные и заземляющие ножи механически сблокированы так, что при включенных главных ножах нельзя включить заземляющие ножи.

Разъединители для наружной установки должны выполнять свои функции в неблагоприятных условиях окружающей среды (низкие температуры, гололед, осадки). В этих условиях надежно работают разъединители горизонтально-поворотного типа РНД. В таких разъединителях нож состоит из двух частей, закрепленных на опорных колонках изоляторов, которые установлены на раме. Один полюс является ведущим и соединен с приводом тягой. При отключении ручным или электродвигательным приводом осуществляется поворот колонок вокруг своей оси в противоположных направлениях, и ножи перемещаются в горизонтальной плоскости, как бы «ломаясь» на две половинки. Такая конструкция ножей позволяет легко разрушить корку льда, которым могут быть покрыты контакты. Шины распределительного устройства присоединены к наконечникам, гибкая связь соединяет их с ножами. Разъединители могут иметь один или два заземляющих ножа.

Один главный нож разъединителя заканчивается контактом в виде лопатки, другой – в виде пружинящих ламелей. Давление в контакте создается пружинами. С помощью гибкой связи контакт соединен с ножом.

Трансформатор тока предназначен для понижения первичного тока до стандартной величины (5 или 1 А) и для отделения цепей измерения и защиты от первичных цепей высокого напряжения.

Трансформаторы тока для внутренней установки имеют сухую изоляцию с использованием фарфора или эпоксидной смолы. Трансформаторы с литой эпоксидной изоляцией имеют малые размеры и проще по технологии производства.

В КРУ применяются трансформаторы тока ТЛМ‑6, ТЛМ‑10 на первичные токи от 300 до 1500 А. При небольших первичных токах применяются катушечные трансформаторы тока, у которых первичная обмотка имеет много витков (ТПЛ, ТПЛК).

Для схем релейной защиты от замыкания на землю применяются трансформаторы тока ТЗЛ, которые устанавливаются на кабель и встраиваются в КРУ.

Трансформатор напряжения предназначен для отделения цепей измерения и релейной защиты от первичных цепей высокого напряжения.

Так же как в трансформаторах тока, в трансформаторах напряжения имеется угловая погрешность.

Трансформаторы напряжения могут иметь классы точности 0,2; 0,5; 3, область применения которых такая же, как для трансформаторов тока.

Вторичная нагрузка измерительных приборов и реле не должна превышать номинальную мощность трансформатора напряжения, так как это приведет к увеличению погрешностей.

По конструкции различают трехфазные и однофазные трансформаторы напряжения. Трехфазные применяются на напряжения до 10 кВ, однофазные – на любые напряжения до 1150кВ

Предохранитель – это коммутационный электрический аппарат, предназначенный для отключения защищаемой цепи разрушением специально предусмотренных для этого токоведущих частей под действием тока, превышающего определенное значение.

1 Выбор трансформатора тока.

Они выбираются по номинальному току и напряжения и проверяется на термическую и динамическую стойкость токов КЗ. Таблица 2.3 Выбор трансформатора тока.

Выбираем трансформатор тока типа ТПЛК‑10. [2, С 294, табл 5,9]

Выбираем разъединитель

Разъединитель выбирается по номинальному напряжению и тока и проверяется на термическую стойкость и на динамическую стойкость

Рисунок 2,4 Выбор разъединителя

Выбираем разъединитель РВЗ‑10/400 IУ3

Выбираем предохранитель

Они выбираются по номинальному току и напряжения и проверяется на отключающую способность токов КЗ

Рисунок 2,5 Выбор предохранителя

Выбираем предохранитель ПКТ‑101–10–10–31,5 У3

Выбираем трансформатор напряжения.

TV выбирается по номинальному напряжению и проверяется на нагрузку вторичной цепи.

Выясним какие приборы подключаются к силовому трансформатору при U=10 кВ через трансформатор напряжения.

[1, с 321, табл 9,1]

Силовой трансформатор на 10/0,4 кВ питает одну хозрасчетную единицу.

Выясним, какую мощность потребляет катушка напряжения счетчика активной энергии. [2, с 389, табл. 6,26]

Проверяем и выбираем трансформатор напряжения по условию:

;

Выбираем трансформатор напряжения для коммерческого учета типа НОМ‑10–66 У2 [2, с 326, табл. 5,13]

2.9 Релейная защита

В электрических сетях промышленных предприятий возможно возникновение повреждений, нарушающих нормальную работу ЭУ

Предотвратить возникновение аварий можно путем быстрого отключения поврежденного элемента или участка сети. Для этой цели ЭУ снабжают автоматически действующими устройствами – релейной защитой (РЗ), являющейся одним из видов противоаварийной автоматики. РЗ может быть предназначена для сигнализации о тепловых, световых, механических в зависимости от заданных параметров контролируемой величины, времени и др

Основными требованиями к РЗ являются: быстродействие, селективность, чувствительность и надежность.

Быстродействие. Чем быстрее произойдет обнаружение и отключение поврежденного участка, тем меньше разрушительное действие аварийного тока на электрооборудование, тем легче сохранить нормальную работу потребителей неповрежденной части ЭУ. Поэтому электрические сети должны оснащаться быстродействующей РЗ. Современные устройства быстродействующей РЗ имеют время срабатывания 0,02 – 0,1 с.

Селективность или избирательность. Селективностью РЗ называется ее способность отключать при КЗ только поврежденный участок или участок, ближайший к месту повреждения, оставляя в работе потребителей, подключенных к неповрежденному участку. Селективное действие РЗ аналогично селективному действию предохранителей. Таким образом, селективность действия защиты обеспечивает надежное электроснабжение потребителей.

Чувствительность. Чувствительностью РЗ является ее способность реагировать на самые малые изменения контролируемого параметра (как правило, тока КЗ и перегрузки) и анормальные режимы работы ЗУ.

Чувствительность характеризует устойчивое срабатывание РЗ при КЗ в защищаемой зоне. Удовлетворение требований чувствительности в современных СЭС встречает определенные затруднения, так как при передаче и распределении больших мощностей на большие расстояния токи КЗ в устройствах защиты могут стать соизмеримыми с максимальными рабочими токами сетей вследствие значительных переходных сопротивлений. Это приводит к невозможности применения простых видов защит и к необходимости переходить на сложные и дорогие защитные устройства.

Надежность работы РЗ заключается в ее правильном и безотказном действии во всех предусмотренных по ее назначению случаях. Надежность обеспечивается применением высококачественных реле, простых и совершенных схем РЗ, тщательным выполнением монтажных работ, должной культурой эксплуатации защитных устройств

В устройствах РЗ применяют различные реле, отличающиеся по принципу действия: электрические, механические, тепловые, полупроводниковые. Электрические реле реагируют на электрические величины: ток, напряжение, мощность, частоту, сопротивление, угол сдвига между током и напряжением, угол между двумя токами и двумя напряжениями. Механические реле реагируют на неэлектрические величины: давление, уровень жидкости и т. п.