Герасимов А.И. Электроснабжение карьера - файл n1.doc

приобрести
Герасимов А.И. Электроснабжение карьера
скачать (1026 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc1026kb.22.08.2012 14:35скачать

n1.doc

1   2   3   4   5   6   7   8

9. Выбор релейной зашиты

9.1. Построение релейной защиты



Для воздушных и кабельных линий электропередачи напряжением выше 1 кВ, питающих электроустановки карьеров, должны быть предусмотрены устройства защиты от многофазных замыканий и от замыканий на землю, действующие на отключение.

Релейную защиту выполняют в виде селективной защиты (устанавливающей поврежденное присоединение и направление) и неселективной резервной защиты. Селективная защита от замыканий на землю должна быть, как правило, двухступенчатой. Первая ступень защиты, устанавливаемая в ПП или РП с выключателями, должна отключать поврежденный участок без выдержки времени. Вторая ступень, устанавливаемая в РУ 6-10 кВ подстанций или РП, должна иметь выдержку времени не более 0,5 с для отстройки от первой ступени защиты.

В разветвленных электрических: сетях карьеров допускается устройство трехступенчатой селективной релейной защиты. Первую ступень без выдержки времени устанавливают в ПП с выключателями; вторую с выдержкой времени не более 0,5 с - на отходящих присоединениях отдельно стоящего карьерного РУ 6-10 кВ; третью ступень с выдержкой времени не более 0,7 с - на отходящих присоединениях подстанций.

Неселективная резервная защита должна действовать с выдержкой времени не более 1 с на отключение секции шин или питающего трансформатора с последующим запретом АВР и АПВ.

Защиту от однофазных замыканий на землю с действием на сигнал допускается выполнять на линиях, питающих стационарные конвейерные линии, подъемники, дробилки и т. п. потребители при одновременном выполнении условий: а) обеспечено обособленное питание указанных потребителей через разделительный трансформатор или дополнительную обмотку трансформатора; б) контур защитного заземления электроустановок этих потребителей гальванически не связан с заземляющим контуром питающей подстанции; в)электрическая сеть, питающая эти потребители, кабельная.

В электроустановках карьеров напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью должны применяться устройства максимально-токовой защиты и защиты от утечек тока на землю, действующие на отключение не более 0,2 с.

Защита от утечки на стороне 220 В трансформаторов собственных нужд передвижных подстанций, распределительных и приключательных пунктов, комплектуемых из шкафов КРУ 6-10 кВ общепромышленного назначения, может не устанавливаться, если к указанным трансформаторам подключены только цепи управления, защиты и сигнализации.

При наличии в КРУ экскаватора или другой передвижной машины защиты минимального напряжения, аналогичная защита в ПП должна быть блокирована (отключена).

Расчеты параметров срабатывания релейной защиты выполняют по известным методикам [2, 5, 6]. В связи с большим количеством однотипных расчетов их рекомендуется сводить в таблицы. Обязательной является проверка максимальной токовой защиты на десяти процентную погрешность.


9.2. Расчет токов однофазного замыкания на землю в сети 6-10 кВ и выбор уставок защиты



Расчеты выполняют с целью выбора и настройки релейной защиты от однофазных замыканий, а также для проектирования защитного заземления.

Ток однофазного замыкания на землю можно определять и по упрощенной эмпирической формуле:

А (*)

где Uл - линейное номинальное напряжение сети, кВ; lкл и lвл - суммарная длина соответственно кабельных и воздушных линий, км.

Путем пересчета из выражения (*) можно определять суммарную емкость трех фаз сети или её отдельных элементов:

Ф

Уставки тока срабатывания реле защиты, устанавливаются в милиамперах. Необходимую уставку можно определить по току (нулевой последовательности) замыкания на землю Iзащ, проходящему через первичную обмотку (высоковольтный кабель силовой сети) трансформатора тока нулевой последовательности в месте установки защиты:

Iу  Iзащ ктт /kч,

где ктт – коэффициент трансформации трансформаторов тока нулевой последовательности (в расчетах можно принимать ктт = 0,0295); kч - коэффициент чувствительности (kч = 2...3).

В разветвленных электрических сетях на первой ступени простые токовые защиты могут успешно работать если выполняется условие:

А

где Iс.соб – собственный (емкостной) ток защищаемой линии; kн - коэффициент надежности, учитывающий броски токов при однофазных замыканиях на землю (kн = 4...5 для защит без выдержки времени; kн = 2...2,5 для защит с выдержкой времени).

Селективное действие защиты на токовом принципе возможно, если будет выполнено условие:

.

При невыполнении этого условия должны применяться направленные защиты или ток Iзз должен быть искусственным путем увеличен за счет подключения между фазами сети и землей дополнительных емкостей (конденсаторов):

,

где n - полное число измерительных трансформаторов напряжения в сети; nсоб - число измерительных транформаторов напряжения на защищаемой линии; Ссоб - емкость трех фаз собственной защищаемой линии, Ф; q - проводимость активная всей сети относительно земли; qсоб - проводимость активная защищаемой линии относительно земли; Lтр - индуктивность фазы измерительного трансформатора напряжения (Lтр=67,2/314, Гн); Rтр – активное сопротивление фазы измерительного трансформатора напряжения (Rтр=13,7 кОм).

Если при помощи обычных токовых защит не удается добиться селективности, то в сети должна быть установлена направленная защита. Условия выбора уставок по Iср.защ и Uср.защ для направленных защит представляется в виде двух неравенств:





где Uнес = (0,1...0,15)Uф; 3U0 = Uф; уставка Uср.защ = (0,3...0,4)Uф; Iнб.нр – ток небаланса в цепях релейной защиты.

9.3. Сетевая автоматика



На отходящих фидерах подстанций применяют однократное автоматическое повторное включение (АПВ) при срабатывании: максимально-токовой защиты; защиты от однофазных замыканий на землю при наличии опережающего контроля изоляции.

На ГПП и других подстанциях, питающих нагрузки первой категории по бесперебойности электроснабжения, применяют автоматическое включение резерва (ABР) на секционных выключателях шин 6 - 10 и 0,4 кВ.

В схемах электроснабжения карьеров предусматривают дистанционное управление КРУ 6-10 кВ на присоединениях, питающих водоотливные насосные станции и водопонижающие установки.

10. Расчет защитного заземления



Расчет заземляющих устройств карьеров ведется исходя из нормированной допустимой величины сопротивления заземления. Согласно «Единым правилам безопасности при разработке месторождений полезных ископаемых ископаемых открытым способом» величина сопротивления заземления у наиболее удаленной электроустановки должна быть не более 4 Ом.

В районах с удельным сопротивлением земли в наиболее неблагоприятное время года – более 500 Ом·м, если мероприятия, по повышению эффективности заземления, предусмотренные п.п. 1.7.66 и 1.7.68 ПУЭ, не позволяют получить приемлемые по экономическим соображениям заземлители, допускается повышать величину допустимого сопротивления (Ом) до значения

,

где ? – удельное максимальное сопротивление земли, Ом·м.

Величину допустимого сопротивления заземляющего устройства проверяют по току однофазного замыкания на землю: .

Величина сопротивления Rз.доп не должна превышать 40 Ом.

Расчет заземляющих устройств выполняют по методикам, излаженным в [2,4,5].

Пример.

Выполнить расчет защитного заземления применительно к схеме распределения электроэнергии, приведенной на рис. 2, для самого удаленного экскаватора ЭКГ-4,6. В районе расположения ПКТП 35/6 кВ имеются геологоразведочные скважины с обсадными трубами, сопротивление растекания тока с которых, составляет 10 Ом. Исходные данные: удельное сопротивление грунта ? = 100 Ом·м; длина магистрального провода заземления lмз= 1,8 км; длина заземляющей жилы кабеля lзж = 0,25 км.

Решение:

1. Допустимое значение сопротивления заземляющего устройства принимаем равным 4 Ом, т.к. ? < 500 Ом·м.

2. В качестве магистрального заземляющего провода, прокладываемого по опорам ВЛ 6 кВ, принимаем провод марки АС сечением 25 мм2, для которого rо.мз = 1,146 Ом/км.

Сопротивление этого провода определяем по формуле Rмз = rомlмз.

Rмз = 1,146·1,8 = 2,06 Ом.

3. Сопротивление заземляющей жилы гибкого кабеля экскаватора ЭКГ-4,6 (сечение жилы 6 мм2) находим по формуле Rзж = rозжlзж:

Rзж = 3·0,25 = 0,75 Ом.

4. Сопротивление центрального заземляющего устройства, сооружаемого у ПКТП 35/6 кВ:

Rцз = 4 – (2,06 + 0,75) = 1,19 Ом.

5. Так как в районе расположения ПКТП 35/6 кВ имеются геологоразведочные скважины с обсадными трубами, то используем их для устройства центрального заземлителя. Учитывая, что сопротивление естественного заземлителя в данном случае равно 10 Ом, определяем сопротивление искусственного заземлителя по формуле Rиз = Rцз·Rез/(Rез - Rиз):

Rиз = 1,19·10/(10 - 1,19) = 1,35 Ом.

6. Сопротивление растеканию тока с одного электрода заземления, забитого с поверхности, выполненного из круглой стали d = 16 мм, Lэ = 5 м (тип электрода вертикальный углубленный) определяем по формуле , Ом.

7. Количество электродов центрального заземлителя при расположении электродов по контуру вокруг подстанции определяем по формуле шт,

где – коэффициент использования электродов заземления (табл. П.3.28), = 0,39 при расстояниях между электродами а = Lэ и количестве электродов более 100.

1   2   3   4   5   6   7   8


9. Выбор релейной зашиты
Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации