Дипломная работа: Проект новой подстанции для обеспечения электроэнергией нефтеперерабатывающего завода

-Двукратное автоматическое повторное включение (АПВ) или АПВ после действия АЧP;

-Подсчет числа попыток АПВ;

-Блокирование действия защит, в том числе от внешнего органа напряжения;

-Контроль готовности цепей управления выключателем;

-Контроль состояния автоматов питания цепей управления и защиты;

-Блокирование от многократных включений выключателя;

-Автоматическое ускорение действия второй ступени МТЗ при включении выключателя;

-Устройство резервирования при отказе выключателя (УРОВ);

-Логическая защита шин с блокированием от защит присоединений;

-Автоматическое включение резервирования (АВР), в том числе с контролем встречного напряжения на шинах;

-Блокирование включения при перегреве двигателя;

-Контроль исправности цепей напряжения секций, положения тележки и аппаратов.

К установке принимаем:

На вводных выключателях терминалы SPAC 801 – 03 с модулем SPCJ 4D28 реализующем:

-МТЗ с ускорением;

-Защита шин;

-Дуговая защита;

-АПВ;

-УРОВ;

-М/Д управление.

На секционных выключателях – SPAC 801 – 02 с модулем SPCJ 4D28 реализующем:

-МТЗ с ускорением;

-Защита шин;

-Дуговая защита;

-АВР;

-УРОВ;

-М/Д управление.

На отходящих воздушных или кабельных линиях – SPAC 801 – 01 с модулем SPCJ 4D28 реализующем:

-МТЗ с ускорением;

-Дуговая защита;

-АПВ 2-х кратное;

-УРОВ;

-М/Д управление.

На трансформаторах напряжения – SPAC 804 с модулями SPCU 1C6 и SPCU 3C15.

9.3 Расчет МТЗ для отходящей линии 35 кВ

Для расчета защит на отходящей линии 35 кВ проектируемой подстанции задаем фиктивную нагрузку, трансформатор мощностью 4МВА.

Рисунок 22

Приводим данные для расчета:

UНОМ = 37 кВ

 А

K1 = 680 А (приведен к напряжению 37 кВ)

На п/ст мы выбрали оперативный ток – постоянный.

Выбираем измерительный трансформатора тока типа ASS 36-08:

Находим необходимый коэффициент трансформации трансформатора тока:

где: I1НОМ – первичный номинальный ток трансформатора тока (выбирается по IРАБ.MAX и типу трансформатора тока).

I2НОМ – вторичный номинальный ток трансформатора тока равный 5(А).

Расчет 1й ступени МТЗ (ТО):

По условию селективности ток срабатывания отсечки выбирается большим максимального значения тока при КЗ в конце защищаемого участка

где: kН – коэффициент надежности для токовых отсечек 1,3;

 - ток КЗ при максимальном режиме питающей системы.

 А

 А

Реле SPAC 801 01 позволяет выставить уставку по току до 40IH.

Расчет 2й ступени МТЗ

Защита должна надежно срабатывать при повреждениях, но не должна действовать при максимальных токах нагрузки и её кратковременных толчках (например, запуск двигателей)

Слишком чувствительная защита может привести к неоправданным отключениям.

Главная задача при выборе тока срабатывания состоит в надежной отстройке защиты от токов нагрузки.

Существуют два условия определения тока срабатывания защиты.

1)Токовые реле не должны приходить в действие от тока нагрузки:

Iс.з>Iн.макс,(53)

Где Iс.з – ток срабатывания защиты (наименьший первичный ток в фазе линии, необходимый для действия защиты);

Iн.макс – максимальный рабочий ток нагрузки.

2)Токовые реле, сработавшие при КЗ в сети, должны надёжно возвращаться в исходное положение после отключения КЗ при оставшемся в защищаемой линии рабочем токе.

Iвоз>kзIн.макс.(54)

Увеличение Iн.макс, вызванное самозапуском двигателей, оценивается коэффициентом запуска kз.

Учет самозапуска двигателей является обязательным.

При выполнении условия (6.2) выполняется и условие (6.1), так как Iвоз<Iс.з. Поэтому для отстройки защиты от нагрузки за исходное принимается условие (6.2):

Iвоз=kнkзIн.макс,(55)

гдеkн – коэффициент надежности, учитывающий возможную погрешность в величине тока возврата реле, kн=1,1 – 1,2.

Ток срабатывания защиты находят из соотношения

.(56)

 А

где: КН=1,1 – коэффициент надежности ;

КЗ=1,5 – коэффициент запуска;

КВ=0,96 – коэффициент возврата для реле типа SPAC.

Вторичный ток срабатывания реле находится с учетом коэффициентов трансформации измерительных трансформаторов тока nт и схемы включения реле kсх:

 .(57)

 А

Так как ОРУ – 35 кВ имеет на отходящих линиях три трансформатора тока принимаем схему защиты «полная звезда» с kсх = 1.

Ток срабатывания защиты Iс.з проверяется по условию чувствительности защиты:

Коэффициент чувствительности в конце зоны резервирования (за трансформатором Т, точка К1) при двухфазном КЗ:

  А

где:  - коэффициент относительной чувствительности схемы к току двухфазного КЗ за трансформатором Т, со схемой соединения обмоток

Y/Δ – 11 гр.

Результат сверки полученного значения с нормативным:

КЧ2=3,2>КЧ.НОРМ.=1,2

Принимаем выбранную схему к установке.

Выбор выдержки времени:

Выдержка времени выбирается по селективности на ступень больше, чем у аналогичной защиты смежного, более удаленного участка.

tСЗ(1)=tCP(2)+Δt

где Δt = 0,5 с. – ступень селективности.

9.4 АПВ линий с односторонним питанием

Согласно Правилам устройств электроустановок (ПУЭ) обязательно применение АПВ на всех воздушных и смешанных ЛЭП напряжением выше 1 кВ. Успешность действия АПВ составляет 50-90%. АПВ восстанавливает нормальную схему и при ложном действии релейной защиты.

Время срабатывания однократного АПВ определяется по следующим условиям:

,

где tД – время деионизации среды в месте КЗ, значение которое зависит от метеорологических условий, значения и длительности протекания тока КЗ, от рабочего напряжения. Для сетей напряжением до 35 кВ включительно tД = 0,1 с.

tзап принимается равным примерно 0,5 с.

,

 с.

Однако, как правило, для одиночных воздушных линий 6 – 110 кВ с односторонним питанием практически принимается время срабатывания tАПВ в пределах 3 – 5 с. При такой выдержке времени до момента АПВ линии наиболее вероятно самоустранение причин, вызывающих неустойчивое КЗ (падение деревьев, набросы веток и других предметов, приближение к проводам передвижных механизмов), а также успевает пройти деионизация среды в месте КЗ.

Если для потребителей столь длительный перерыв электроснабжения является недопустимым, то время t1АПВ следует выбрать по вышеприведенной формуле, а для повышения процента успешных действий выполнить двукратное АПВ линии.

Время срабатывания второго цикла двукратного АПВ:

с.

Это объясняется необходимостью подготовки выключателя к возможному третьему отключению КЗ при устойчивом повреждении линии. Наряду с этим увеличение t2АПВ повышает вероятность успешного действия АПВ во втором цикле [6].

9.4.1 Выполнение функции АПВ

Устройство SPAC 801 предусматривает два цикла АПВ, причем АПВ первого цикла выполняется с выдержкой времени, регулируемой в диапазоне 0,5...20 с, а второго цикла - с выдержкой времени 20...120 с.

Схема АПВ имеет время подготовки tгот (аналог заряда конденсатора) порядка 25-30 с, отсчитываемой с момента перехода выключателя во включенное состояние (после срабатывания РПВ и реле РФК) (сигнал 21). Выдержка времени обнуляется при появлении сигнала запрета АПВ и отключении выключателя.

Разрешение ввода АПВ производится внешним ключом “ключ АПВ” (14), при этом на вход Х18:6 должно подаваться напряжение +220 (110) В.

Пуск схемы АПВ формируется при аварийном отключении выключателя, при котором состояние реле РПО (13) не соответствует последней поданной команде, которая фиксируется РФК (цепь несоответствия), при этом АПВ производится, если набрана выдержка времени tгот и нет сигналов запрета АПВ от защит и внешних устройств.

Рисунок 23

Сигнал запрета АПВ (рис.6.4) формируется при срабатывании:

-УРОВ (17);

-команды “отключить” (1);

-защит с запретом АПВ (устанавливается в измерительном блоке программированием переключателей с действием на SS3) (16).

Программными переключателями в блоке управления можно ввести запрет АПВ при действии :

-противоаварийной автоматики (ШМН) - SG2/1 (7);

-дуговой защиты на отключение - SG2/2 (9);

-отключения от внешних устройств - SG2/3 (10);

-газовой защиты на отключение - SG2/4 (6);

-АЧР с запретом ЧАПВ - SG2/5 (3).

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38