12.Выбор измерительных трансформаторов тока и напряжения.

Измерительный трансформатор – электрический понижающий трансформатор, позволяющий измерять ток, напряжение и мощность в высоковольтных и сильноточных электрических цепях с помощью амперметров, вольтметров и ваттметров с относительно небольшими пределами измерений. Это устройств электроснабжения трансформатора необходимо рассчитать защиту от междуфазных коротких замыканий.

Тип трансформатора ТМ-160/10/0,4

I= 2,5 А

I= 3,3 А

I₁= , А (107)

I₁= = 9,2 А (107)

Принимаются к установке в релейной защите трансформаторы тока ТЛ-10 с I1= 10 А иI2= 5 А в количестве 2хштук.

Определяем коэффициент трансформации:

Кт= (108)

Кт= = 2 (108)

Рисунок 5 – Схема релейной

защиты

13.Расчет релейной защиты.

Сеть высокого напряжения цехового трансформатора на напряжение 0,4...10 кВ имеет изолированную нейтраль. В схемах защиты с силовыми выключателями на высоком напряжения можно применить следующие виды релейной защиты:

– токовая отсечка (без выдержки времени) на реле типа РТ-40 косвенного действия при наличии электромагнита отключения , типа РТМ прямого действия при наличии пружинного привода;

– МТЗ на реле типа РТ – 40\200 в сочетании с реле времени типа ЭВ-100 или ЭВ-200 для выключателей с электромагнитной отключением, типа РТВ для выключателя с пружинным приводом;

Сочетание токовой отсечки и МТЗ на реле типа ИТ-80, РТ-80, РТ-90 для выключателей с электромагнитным отключением, типа РТМ и РТВ для выключателей с пружинным приводом.

Токовая отсечка обеспечит защиту в зоне короткого замыкания, а максимальная токовая защита – в зоне перегрузки. Наиболее распространенные схемы, сочетающие токовой отсечки и максимальной токовой защиты , могут быть однорелейные и двухрелейные, на постоянном и переменном оперативном токе.

Выбирается реле токовой отсечки типа РТМ

Iср.р.(то) = *Iк2.мин, А (109)

Iср.р.(то) =*3,3*10³ = 3425,4 А (109)

Выбираю РТ-400/1000 Iср = 4000 А

Определяется Кч(то)и надежность срабатывания токовой отсечки при наименьшем (двухфазном) токе короткого замыкания в начале линии электроснабжения:

Кч(то)=(110)

Кч(то) == 0,15 (110)

Iк.мин =Iк⁽²⁾ = 0,87* Iк⁽³⁾(111)

Iс.з = Кт* Iср (112)

Условие надежности К_ч≥ 1,2 выполнено, следовательно, токовая отсечка срабатывает надежно.

Выбирается реле мтз типа ртв.

Определяется ток срабатывания реле:

Iср.р(мтз) ≥*Iнб , А (113)

Iср.р(мтз) ≥ * 14,5 = 13,02 А (113)

Iср.р ≥

Выбираю РТВ-III, Iср = 15 А [7, стр. 103, табл. 1.12.2]

Определяется Кч(мтз) и надежность срабатывания МТЗ на остальном участке при Iк2⁽²⁾(в конце линии):

Кч(мтз)= (114)

Кч(мтз)= = 179,8 (114)

Условие надежности выполнено (Кч(мтз) ≥ 1,2).

Составляется схема зоны действия релейной защиты:

Рисунок 6 – Схема зоны действия релейной защиты

14.Расчет заземления и молниезащиты.

Рассчитать заземляющие устройство (ЗУ) в электроустановках (ЭУ) с изолированной нейтралью (ИН) – это значит:

– определить расчетный ток замыкания на землю (I_з) и сопротивление ЗУ (R_з);

– определить расчетное сопротивление грунта (ρ_р);

– выбрать электроды и рассчитать их сопротивление;

– уточнить число вертикальных электродов и разместить их на плане.

При использовании естественных заземлений

R_и= R_е * R_з / R_е - R_з , (115)

где;

R_и, R_е – сопротивление искусственных и естественных заземлений, Ом.

Сопротивление заземления железобетонных фундаментов здания, связанных между собой металлическими конструкциями, определяется по формуле:

R_е = ρ / √S, (116)

где;

ρ = 100 Ом*м (суглинок);

S – площадь, ограниченная периметром здания, м².

Определение I_зи R_з

В любое время года согласно ПУЭ

R_з ≤ 250 / I_з, (117)

где;

R_з– сопротивление заземляющего устройства, Ом (не более 10 Ом);

I_з– расчетный ток замыкания на землю, А (не более 500 А).

Расчетный (емкостный ) ток замыкания на землю определяется приближенно

I_з=U_н *35* L_кл*L_вл/ 350, (118)

где;

V_н– номинальное линейное напряжение сети, кВ;

L_кл , L_вл– длина кабельных и воздушных электрически связанных линий, км.

В электроустановках с ИН до 1 кВ

R_з ≤ 125 / I_з(не более 4 Ом). (119)

При мощности источника до 100 кВ А – не более 10 Ом.

По этой же формуле рассчитывают R_з, если заземляющее уствойство выполняется общим для сетей до и выше 1 кВ.

При совмещении заземляющих уствройств различных напряжений принимается Р_знаименьшее из требуемых значений [7, стр. 90, табл.1.13.1]

Определение ρ_ргрунта

ρ_р= К_сез*ρ, (120)

где;

ρ_р– расчетное удельное сопротивление грунта, Ом м;

К_сез– коэффициент сезонности, учитывающий промерзание и просыхание грунта,

К_сез= F (климатическая зона, вид заземлителей). [7, стр. 110, табл.1.13.2.]

Выбор и расчет сопротивления электродов

Выбор электродов. [7, стр. 111, табл.1.13.4.]

Приближенно сопротивление одиночного вертикального заземления определяется по формуле

r_в= 0,3* ρ_р. (121)

Сопротивление горизонтального (полосы) определяется по формуле

r_р= (0,4*ρ_р/ L_п) lg (2*L_п²/ bt), (122)

где;

L_п– длина полосы, м;

b – ширина полосы, м; для круглого горизонтального заземлителя b = 1,1 d;

t – глубина заложения, м.