Электротехника \ Судовые автоматизированные электроэнергетические системы

Расчет мощности и проектирование судовой электростанции и элементов электрической сети судна-лесовоза, страница 12

Настройка максимальной токовой защиты заключается в определении уставок по току отсечки и времени срабатывания в зоне КЗ максимальных расцепителей АВВ, а так же определении номинальных токов плавких вставок предохранителей, защищающих последовательно соединенные участки сети от источника питания, до клеммы определенного потребителя.

Для настройки защит в линиях питания приемников подключенных к вторичному РЩ применяют комбинированный принцип настройки. Настройка производится следующим образом. Цепь от генераторного агрегата до потребителя разделяем на отдельные участки. Первый участок содержит: привод грузовой лебеедки, участок кабеля до АВВ потребителя, АВВ  QF65 А-3710С.  Второй участок включает, участок шин ГРЩ до секционного АВВ, секционный АВВ QF1 АМ-8. Чтретий участок включает, участок шин ГРЩ, генераторный АВВ QF6 АМ-8. Настройка будет производится для каждого участка начиная с самого отдаленного от источника энергии.

 

Рисунок 4.2.1 Настройка максимальной токовой защиты

Первый участок. АВВ А3710-С.

Применим комбинированный метод настройки. 

Номинальный ток уставки расцепителя определяется по условию [5, с.48];

А.

где: =5 коэффициент кратности пускового тока;

=1,3 коэффициент учитывающий допуски на пусковой ток двигателя и уставок;

=1,5 коэффициент учитывающий значение апериодической составляющей пускового тока АД и инерционность расцепителя.

Необходимо проверить чувствительность защиты АВВ, то есть способность срабатывать от минимального тока КЗ;

 условие выполняется;

где: =2 коэффициент чувствительности.

Время срабатывания автомата tср= 0,05 с.

Второй участок. АВВ А-3710С.

При настройке селективных выключателей применяется ступенчато-временной принцип настройки. С целью достижения наибольшей чувствительности уставки по току отсечки следует выбирать как можно наименьшими (чтобы они могли резервировать как можно больше защит расположенных к приемнику), но при условии, что они не будут ложно срабатывать от переходных токов в нормальных эксплуатационных режимах.

Уставку по току отсечки выключателя (автомат фидерный) АФ определяют:

где   

суммарный ток включения   потребителей запитанных через АВВ;

сумма номинальных токов потребителей , запускающиеся одновременно, запитанных через АВВ;

- расчетный ток фидера содержащего автомат.

Для селективных выключателей первой ступени устанавливают выдержку времени в пределах 0,1-0,18с.

Примем выдержку времени

Третий и четвертый участок АВВ АМ-8.

Для секционных АС и генераторного АГ выключателя уставки по току отсечки следует отстроить от ложных срабатываний в режимах синхронизации, при переключении питания группы приемников с аварийного ДГ на основной ДГ, при самозапуске асинхронной нагрузки после КЗ. Ориентировочно уставку для автомата АС выбирают по условию:

;

для автомата АГ по условию

Проверяем автоматы на срабатывания от токов самозапуска для АМ-8 по условию:

где   суммарный ток самозапускаемой нагрузки. К ней относятся двигатели мощностью более 75 кВт, так как их контакторы снабжены пускателями постоянного тока не отпадающими при КЗ длительностью до 1с.

На судне не имеется вспомогательных ЭД мощностью более 75кВт.

Для выключателя АМ-8 зависимость уставки срабатывания от мощности самозапускаемой нагрузки  3400А.

Для секционного АВВ принимаем время выдержки 

Для генераторного АВВ принимаем время выдержки 

4.3 Проверка шин и токопроводов

Проверка шин на термодинамическую устойчивость сводится к определению их прочности, способной противостоять механическим усилиям, возникающих при КЗ в точках крепления шины. Для выполнения этого необходимо чтобы механическое напряжение в шине не  превышало допускаемое значение. Сила взаимодействия между шинами при протекании по ним тока КЗ:

Сила приложенная к единице длины;

где =0,92 для

к=1,76 – для случая трехфазного КЗ;

=20240 А – ударный ток КЗ на шинах ГРЩ;

Изгибающий момент:

 н·см;

Момент сопротивления шины:

 см;

кг/ см;

 кг/ см  [10, с. 284];

Расчетное напряжение шин не должно превосходить допускаемое, т.е. ;  14000 6783 – условие выполнено.

4.3.1 Проверка на возможность механического резонанса

Проверку шин на возможность возникновения механического резонанса производят путем определения собственных колебаний шин . Найденное значение  не должно находится  в пределах 40–60Гц и 90 –110Гц.

Условие выполняется.

Проверка токопроводов на термическую стойкость

 Условие проверки

Действительное значение температуры нагревания проводника переменным током определяют по кривой [10, рис. 114] в зависимости от  

;

где выбирается по кривой [10, рис. 114] в зависимости от температуры нагрева проводника до короткого замыкания  С;

где

IСР=0,7IМАХ=0,7· 20240=14168А;

 – фиктивное время, отражающее длительность короткого замыкания.

S=hb=50·10=500 мм

 сечение шины;

 С

где

 С

 определяется по кривой [10, рис. 116] определяем =0,65с.

, где  и начальные и установившиеся токи КЗ.

 =С – предельно допустимая температура для медных шин [10, с.285].

– условие выполнено.

4.4 Проверка коммутационно – защитной аппаратуры

4.4.1 Проверка автоматических воздушных выключателей

АВВ проверяют на предельную коммутационную способность (ПКС) 

и термическую стойкость. ПКС объединяет в себе понятия предель­ной включающей и предельной отключающей (разрывной) способности. Предельная включающая способность АВВ определяется макси­мальным значением ударного тока КЗ, который может быть включен ABB без приваривания контактов и других повреждений. Условием проверки АВВ является

Предельная отключающая способность ABB  определяется наи­большим действующим значением периодического тока КЗ в момент расхождения дугогасительных контактов , который АВВ способен отключить при заданном номинальном коммутационном цикле, ос­таваясь после этого в пригодном для работы состоянии. За номи­нальный коммутационный цикл для ABB, расположенных на ГРЩ, принимают О-П-ВО-П-ВО, а для остальных ABB распределительной сети цикл О-П-ВО, где О - отключение КЗ; В - включение на КЗ; П - па­уза (не более 3 мин.); ВО- операция включения, за которой немедленно следует операция отключения. Условием проверки ABB является

Скачать файл