Проверка трансформатора тока ТПОЛ-10/2000/5:

Для проверки достаточно проверить трансформатор  тока в точке с наибольшим током и продолжительностью  КЗ.

• по электродинамической устойчивости:

  

• по термической  стойкости:

Выбираем  измерительные трансформаторы напряжения по одному на секцию шин:

    По  номинальному напряжению U_ном=6 кВ по [4], выбираем трансформаторы НАМИ-6

    Трансформаторы  серии НАМИ-6 трехфазные масляные антирезонансные. 
Предназначены для выработки сигнала измерительной информации для электрических приборов, цепей учета, автоматики, релейной защиты и сигнализации в сетях с изолированной или заземленной через дугогасящий реактор нейтралью. Трансформатор устойчив к феррорезонансу и однофазным замыканиям сети на землю через перемежающую дугу. Выдерживают без повреждения все виды однофазных замыканий сети на землю без ограничения длительности замыкания. Класс точности трансформаторов: 0,2 / 0,5 / 1,0 / 3,0 в зависимости от нагрузки вторичных обмоток. 
 

9. Проверяем реактор РБА-6-400-3 для линий и :

Проверка реактора:

• по электродинамической устойчивости:

• по термической  стойкости

 
 

10. Выбираем  автоматический выключатель и трансформатор тока на вторичной стороне (0,4 кВ) трансформатора :

    Расчетный ток на вторичной стороне равен:

 

При выборе трансформатора тока необходимо взять  расчетный ток в 4 раза больше для отстройки от коков к.з.

 

По каталогу выбираем трансформатор тока ТПШЛ-0.66/3000/5 (Т – трансформатор тока; П – проходной; Ш – шинный; Л - литой). [4] 

Технические характеристики ТПШЛ-0.66/3000/5 

Таблица 5.6

 

Проверка трансформатора тока ТПШЛ-0.66/3000/5:

• по электродинамической устойчивости:

  

• по термической  стойкости:

По расчетному току выбираем автоматический выключатель  ВА 55-41-344730 1000А.

Выключатель имеет полупроводниковый расцепитель, при помощи которого можно регулировать рабочий ток от 250 до 1000 А, а так же уставки по току. 
Уставка по рабочему току, Iр, А: 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,9; 1,1Iн. 
Уставка в зонах перегрузки: 1,25Iр, 
Уставка в зонах короткого замыкания: 3; 5; 7; 8; 9; 10Iр, 
где Iн - номинальный ток. 
Iр - рабочий ток. 
Номинальный ток: 1000 А. 
Номинальное напряжение: 660 В, 50 Гц. 
Отключающая способность: 33,0 кА при 660 В, 55,0 кА при 380 В.

 
 
 

11. Определяем  наименьшее допустимое сечение жил кабелей  линий  и по условию термической стойкости:

Линия :

;

для алюминиевого кабеля

;

. 

Линия :

;

для медного кабеля

;

.

Вывод: все условия соблюдены, поэтому оборудование и токоведущие части выбраны верно, кроме того, присутствует запас надежности, поэтому, в дальнейшем можно будет подключить дополнительные потребители с невысокой мощностью. 
 

6. Определение мощности и выбор  схемы защиты компенсирующего  устройства (ку)

Для повышения  коэффициента мощности электроустановок промышленных предприятий и распределительных  сетей необходимо внедрять компенсаторы реактивной мощности. Важным условием является не допускать перекомпенсации, т.к. это вызовет дополнительные потери активной мощности.

    По  известным расчетным нагрузкам  и заданному требуемому находим мощность КУ ( ) для РП-1.

Мощность компенсирующего  устройства:

 – вводится с учетом  компенсации реактивной мощности  синхронными двигателями. 10% реактивной  мощности на предприятии может  быть снижено за счет организационно-технических мероприятий.    

    Выберем комплектную компенсирующую установку  высоковольтную[9].

Конденсаторная установка УКЛ-56М-6,3-900 У3 (с разъединителем, размещение ячейки ввода – слева) предназначена для повышения коэффициента мощности электроустановок промышленных предприятий и распределительных сетей напряжением 6 кВ частоты 50 Гц.  

Установка предназначена  для эксплуатации в закрытых помещениях (категория 3) в следующих условиях:

интервал температур от минус 40 до плюс 40 С;

относительная влажность воздуха до 80 % при температуре 20 С;

высота над  уровнем моря не более 1000 м;

окружающая среда  невзрывоопасная, не содержащая токопроводящей пыли, агрессивных газов и паров  в концентрациях, разрушающих металлы  и изоляцию.  

Установка конденсаторная УКЛ56М-6,3-900 У3 состоит из ячейки ввода и конденсаторных ячеек, количество которых зависит от мощности установок. Ячейки соединены между собой электрически-сборными шинами, механически-болтовыми соединениями и блокировочным валом.  

Конденсаторные  установки модернизированной серии имеют следующие преимущества по сравнению с аналогичными выпускаемыми ранее УКЛ-56-6,3-900 У3:

улучшенные на 20% массогабаритные характеристики;

удобство в  обслуживании коммутационных аппаратов;

в конструкции предусмотрена возможность ступенчатого снижения мощности до225 кВАр шагом в 225 кВАр;

увеличена степень  защиты;

в комплектации используются:  

-разъединители  с улучшенной блокировкой и  регулировкой;

-вновь разработанные  конденсаторы КЭП3-6,3-225-3У3 с улучшенными удельно объемными и весовыми характеристиками. Тангенс угла диэлектрических потерь конденсаторов КЭП3-6,3-225 3У3 –0,5х10-3 .  

Применение конденсаторных установок УКЛ-56-М-6,3-900 У3 поможет значительно сократить – 30% затрат на оплату электроэнергии, существенным образом снизить нагрузку на трансформаторы и кабели и тем самым повысить надежность сетей.      

              Технические характеристики УКЛ-56-М-6,3-900 У3:

 Номинальное  напряжение, кВ  6,3

Номинальная мощность, кВар  900

Частота тока, Гц                           50

Вариант исполнения  с разъединителем

Размещение ячейки ввода  слева 

Согласно ПУЭ необходимо предусмотреть следующие типы защит:

1. защиту от токов к.з.(п.5.6.16);
2. защиту от повышения напряжения (п.5.6.17);
3. защиту от перегрузки токами высших гармоник (п.5.6.18).

 

Максимально-токовая  защита:

Расчетный ток:

 Находим ток срабатывания защиты:

где К_н – коэффициент надежности;

   К_сзп – коэффициент  самозапуска, учитывающий возможность увеличения тока  в защищаемой линии, вследствие самозапуска электродвигателей при восстановлении напряжения после отключения КЗ

   К_в – коэффициент возврата. 

Находим ток срабатывания реле МТЗ:

,

где: К_сх – коэффициент схемы;

        К_ТТ – коэффициент трансформации трансформатора тока._.

     Ток срабатывания защиты от перегрузки:

     

     

 

7. Расчет  и выбор уставок  МТЗ и токовой  отсечки для кабельной  линии L₄

 

1. Уставку МТЗ  рассчитываем исходя из номинального тока линии, учитывая возможность самозапуска двигателей:

Ток срабатывания защиты:

 – коэффициент надежности;

– коэффициент самозапуска;

 – коэффициент возврата.

Ток срабатывания реле:

– коэффициент трансформации; 
 

Оценим чувствительность защиты:

    

Чувствительность  высокая, защита будет надежно срабатывать при к.з. в любой точке на контролируемом участке сети. 

2. Токовую отсечку, как правило, отстраивают от пусковых токов двигателей, от токов к.з. в самом конце защищаемого участка, от токов к.з. в начале смежного участка сети, от токов к.з. на вторичной обмотке трансформатора.

 

Рассчитываем  ток срабатывания токовой отсечки:

    

где – максимальный ток к.з. в конце защищаемой линии. 

Определяем чувствительность токовой отсечки:

    

 

Коэффициент чувствительности не удовлетворяет  требованиям, поэтому применение ТО нецелесообразно. 

        В качестве устройства РЗА выберем микропроцессорное устройство SPAC 810 – новое поколение хорошо зарекомендовавшей себя серии SPAC 800[9]. Устройство выполняет функции местного и дистанционного управления, релейной защиты, измерения, сигнализации, автоматики, регистрации, осциллографирования, диагностики выключателей, а также необходимых блокировок присоединений 6-35 кВ:

воздушных, кабельных линий, трансформаторов собственных нужд, секционных и вводных выключателей, трансформаторов напряжения и двигателей, батарей статических конденсаторов.