Выбор электрооборудования (кабеля, предохранители в цепи, реле прямого действия и трансформатора тока), страница 2

 Ом

Для потребителей, подключенных к первой секции:

Ом

Ом

Ом

Эквивалентное сопротивление первой секции:

Эквивалентное сопротивление нагрузки обеих секций:

Полное сопротивление самозапуска:

Суммарный ток самозапуска:

А

Токи перегрузки двигателей М1 и М2:

А

А

По защитным характеристикам предохранителей [2, стр.124, рис.24]: неселективного сгорания предохранителей не будет, т.к. время сгорания плавкой вставки при токах перегрузки более 50 с.

б) проверка в области ТКЗ

Построим диаграмму селективности предохранителей в логарифмических координатах (рис.3). За базисный ток принимаем меньший из токов, с которых начинаются защитные характеристики предохранителей. При   это ток перегорания плавкой вставки предохранителя ПН2-400:

А

Примем максимальное значение по оси токов 11000 А равным 130 мм.

В относительных логарифмических единицах:

о.е.

Тогда для каждой точки характеристики:

       [мм]

ПН2-400 (А)

т. А:

 мм

т. В:

 мм

т. С:

 мм

т. D:

 мм

т. E:

 мм

т. F:

 мм

т. I:

 мм

т. K:

 мм

ПН2-600 (А)

т. L:

 мм

т. M:

 мм

т. N:

 мм

т. O:

 мм

т. P:

 мм

т. R:

 мм

т. S:

 мм

Для проверки селективности нанесем на диаграмму максимальный ток трехфазного КЗ в точке :

А (п.1.4)

 мм

При этом время перегорания плавкой вставки:

 - для ПН2-600

 - для ПН2-400

В области токов КЗ должно выполняться условие:

- т.е. условие выполняется, значит, предохранители будут работать селективно в области токов КЗ.

4.  Выбор защиты на высшем напряжении трансформатора Т1

Защита на высшем напряжении трансформатора выполняется при наличии выключателя на стороне высшего напряжения.

4.1.  Выбор мгновенной токовой отсечки на базе реле РТМ

Трехфазный ток КЗ в точке К-1, приведенный к напряжению 6,3 кВ:

А

Ток срабатывания отсечки:

 - коэффициент надежности

А

Рабочий ток нормального режима трансформатора Т1:

А

По условию выбираем трансформатор тока ТЛМ–10. Выполним расчет для коэффициентов трансформации  и для выбора наилучшего варианта [3, стр. 40, табл.39].

а) Коэффициент трансформации 

Расчетный ток срабатывания реле РТМ:

А

Выбираем реле прямого действия РТМ – IV [4, табл. П2.1] с уставкой тока срабатывания:

А

Ток срабатывания отсечки фактический:

А

Определим чувствительность МТО.

Минимальный ток двухфазного КЗ в точке К-3:

А

Коэффициент чувствительности:

 > 2 – условие выполняется, т.е. чувствительность достаточна.

б) Коэффициент трансформации 

Расчетный ток срабатывания реле РТМ:

А

Выбираем реле прямого действия РТМ – III [4, табл. П2.1] с уставкой тока срабатывания:

А

Ток срабатывания отсечки фактический:

А

Определим чувствительность МТО.

Минимальный ток двухфазного КЗ в точке К-3:

А

Коэффициент чувствительности:

 > 2 – условие выполняется, т.е. чувствительность достаточна.

4.2.  Выбор максимальной токовой защиты на базе реле РТВ

Отстройка от токов перегрузки:

Для реле РТВ:

- коэффициент надежности;

-коэффициент возврата.

А

а) Коэффициент трансформации 

Расчетный ток срабатывания реле РТВ:

А

Выбираем реле прямого действия РТВ – III (РТВ – IV) [5, табл. П-6] с уставкой тока срабатывания:

А

Ток срабатывания защиты фактический:

А

Определим чувствительность МТЗ.

Минимальный ток двухфазного КЗ в точке К-1:

А (п.3.4)

Коэффициент чувствительности:

 > 1,2 – условие выполняется, т.е. чувствительность достаточна.

б) Коэффициент трансформации 

Расчетный ток срабатывания реле РТВ:

А

Выбираем реле прямого действия РТВ – II (РТВ – V) [5, табл. П-6] с уставкой тока срабатывания:

А

Ток срабатывания защиты фактический:

А

Определим чувствительность МТЗ.

Минимальный ток двухфазного КЗ в точке К-1:

А (п.3.4)

Коэффициент чувствительности:

 > 1,2 – условие выполняется, т.е. чувствительность достаточна.

5.  Проверка выбранного трансформатора тока (ТЛМ – 10 – 100/5)

Т.к. реле прямого действия РТМ и РТВ не имеют контактов, то проверку на коммутационную способность и на отказ (вибрацию) контактов при максимальном токе КЗ не выполняем.

Также выполним расчет для коэффициентов трансформации  и .

5.1.  Проверка на 10% погрешность

Расчетным током является больший из токов срабатывания: МТО или МТЗ.

а) Коэффициент трансформации 

Расчетный ток при токе срабатывания МТО:

А

Предельная кратность ТА ТЛМ – 10 – 50/5:

Допустимая нагрузка по кривой предельной кратности [5, стр. 287, рис.П-4]:

Ом

Рассчитаем реальную нагрузку на ТА.

Сопротивление РТМ:

ВА–потребляемая реле мощность при токе срабатывания [4, табл. П-2.1]

Ом

Сопротивление РТВ:

ВА–потребляемая реле мощность при токе срабатывания [5, табл. П-6]

Ом

Сопротивление проводов:

,

где м – длина проводов;

-плотность материала токоведущих жил контрольного кабеля (Al);

 - минимально-допустимое сечение Аl кабеля по ПУЭ.

Ом

Сопротивление контактов принимаем: Ом

Расчетное сопротивление:

 - т.е. условие не выполняется

Т.к. фактическая нагрузка на ТА больше допустимой, то ТА будет работать с погрешностью, большей 10%. Нужно рассмотреть ТА с большим коэффициентом трансформации.

б) Коэффициент трансформации 

Расчетный ток при токе срабатывания МТО:

А

Предельная кратность ТА ТЛМ – 10 – 100/5:

Допустимая нагрузка по кривой предельной кратности [5, стр. 287, рис.П-4]:

Ом

Рассчитаем реальную нагрузку на ТА.

Сопротивление РТМ:

ВА–потребляемая реле мощность при токе срабатывания [4, табл. П-2.1]

Ом

Сопротивление РТВ:

ВА – потребляемая реле мощность при токе срабатывания [5, табл. П-6]

Ом

Сопротивление проводов не зависит от :Ом

Сопротивление контактов: Ом

Расчетное сопротивление:

 - т.е. условие выполняется

Т.к. фактическая нагрузка на ТА меньше допустимой, то ТА будет работать с погрешностью, меньшей 10%.

Т.о. дальше расчет ведем для ТА с коэффициентом трансформации .

5.2.  Проверка величины максимального напряжения на выводах ТА

Максимальный ток трехфазного КЗ в точке К-3:

А

 В

В

 - т.е. условие выполняется

Вторичное напряжение не приблизится к допустимому, значит, пробоя изоляции не будет.

6.  Проверка селективности МТЗ и предохранителя ПН2-600

Для проверки селективной работы МТЗ нанесем на диаграмму селективности предохранителей характеристику срабатывания реле РТВ-II (рис.3). Построим характеристику при минимальном времени срабатывания, равном 1 с [5, рис. П-1]. Если в этом случае МТЗ будет работать неселективно, увеличим время срабатывания.

Приведем ток срабатывания МТЗ к напряжению 0,4 кВ:

А

т. Y:

 мм

т. T:

 мм

т. Q:

 мм

т. V:

 мм

т. W:

 мм

Найдем фактический интервал времени между характеристиками срабатывания группового предохранителя и реле РТВ-II при максимальном токе трехфазного КЗ в точке К-1:

 - для ПН2-600

 - для РТВ- II

c > c

Т.к. фактическая ступень селективности больше расчетной, то неселективной работы ПН2-600 и МТЗ наблюдаться не будет.

Рисунок 3 – Диаграмма селективности

Заключение

В ходе данной работы выбрано следующее электрооборудование:

• кабель – АПАШв сечением 120 мм2;
• предохранитель в цепи ЭД – ПН2-400 с номинальным током плавкой
  вставки 315 А;
• предохранитель в цепи Т1 – ПН2-600 с номинальным током плавкой
  вставки 630 А;
• реле прямого действия РТМ-III с током срабатывания реле 40 А (МТО);
• реле прямого действия РТВ-II с током срабатывания реле 12,2 А (МТЗ);
• трансформатор тока на напряжении 6,3 кВ –  ТЛМ-10-100/5.