Электроснабжение комплекса томатного сока

2.8 Расчет и выбор  высоковольтного  электрооборудования

Разъединитель -- это  коммутационный аппарат, предназначенный  для коммутации цепи без тока.

Основное назначение разъединителя - создание надежного  видимого разрыва цепи для обеспечения  безопасного проведения ремонтных  работ на оборудовании и токоведущих  частях электроустановки.

Контактная система  разъединителей не имеет дугогасительных  устройств, поэтому отключение необесточенной цепи приведет к образованию устойчивой дуги и последующей аварии в распределительном устройстве. Прежде чем оперировать разъединителем, цепь должна быть отключена выключателем.

Разъединители для  внутренней установки могут быть одно- и трехполюсными. На металлической раме с помощью опорных изоляторов укреплены три полюса разъединителя, объединенные общим валом, связанным тягой с приводом.

Контактная система  такого разъединителя имеет неподвижные  контакты из медной изогнутой под прямым углом шины, закрепленной на опорном изоляторе, и подвижного контакта -- двухполюсного ножа. Пружины, насаженные на стержень, нажимают на стальные пластины, которые своим выступом прижимают ножи к неподвижному контакту, уменьшая переходное сопротивление

Кроме главных ножей, разъединитель может быть снабжен  заземляющими ножами (типа РВЗ), которые  используют для заземления обесточенных токоведущих частей.

Главные и заземляющие  ножи механически сблокированы так, что при включенных главных ножах нельзя включить заземляющие ножи.

Разъединители для  наружной установки должны выполнять  свои функции в неблагоприятных  условиях окружающей среды (низкие температуры, гололед, осадки). В этих условиях надежно  работают разъединители горизонтально-поворотного типа РНД. В таких разъединителях нож состоит из двух частей, закрепленных на опорных колонках изоляторов, которые установлены на раме. Один полюс является ведущим и соединен с приводом тягой. При отключении ручным или электродвигательным приводом осуществляется поворот колонок вокруг своей оси в противоположных направлениях, и ножи перемещаются в горизонтальной плоскости, как бы «ломаясь» на две половинки. Такая конструкция ножей позволяет легко разрушить корку льда, которым могут быть покрыты контакты. Шины распределительного устройства присоединены к наконечникам, гибкая связь соединяет их с ножами. Разъединители могут иметь один или два заземляющих ножа.

Один главный нож  разъединителя заканчивается контактом  в виде лопатки, другой -- в виде пружинящих ламелей. Давление в контакте создается пружинами. С помощью гибкой связи контакт соединен с ножом.

Трансформатор тока предназначен для понижения первичного тока до стандартной величины (5 или 1 А) и  для отделения цепей измерения  и защиты от первичных цепей высокого напряжения.

Трансформаторы тока для внутренней установки имеют  сухую изоляцию с использованием фарфора или эпоксидной смолы. Трансформаторы с литой эпоксидной изоляцией  имеют малые размеры и проще  по технологии производства.

В КРУ применяются  трансформаторы тока ТЛМ-6, ТЛМ-10 на первичные токи от 300 до 1500 А. При небольших первичных токах применяются катушечные трансформаторы тока, у которых первичная обмотка имеет много витков (ТПЛ, ТПЛК).

Для схем релейной защиты от замыкания на землю применяются трансформаторы тока ТЗЛ, которые устанавливаются на кабель и встраиваются в КРУ.

Трансформатор напряжения предназначен для отделения цепей  измерения и релейной защиты от первичных  цепей высокого напряжения.

Так же как в трансформаторах  тока, в трансформаторах напряжения имеется угловая погрешность.

Трансформаторы напряжения могут иметь классы точности 0,2; 0,5; 3, область применения которых такая  же, как для трансформаторов тока.

Вторичная нагрузка измерительных  приборов и реле не должна превышать  номинальную мощность трансформатора напряжения, так как это приведет к увеличению погрешностей.

По конструкции  различают трехфазные и однофазные трансформаторы напряжения. Трехфазные применяются на напряжения до 10 кВ, однофазные --на любые напряжения до 1150кВ

Предохранитель - это  коммутационный электрический аппарат, предназначенный для отключения защищаемой цепи разрушением специально предусмотренных для этого токоведущих  частей под действием тока, превышающего определенное значение.

1. Выбор трансформатора тока.

Они выбираются по номинальному току и напряжения и проверяется  на термическую и динамическую стойкость  токов КЗ. Таблица 2.3 Выбор трансформатора тока.

Выбираем трансформатор  тока типа ТПЛК-10. [2, С 294, табл 5,9 ]

Выбираем разъединитель

Разъединитель выбирается по номинальному напряжению и тока и проверяется на термическую  стойкость и на динамическую стойкость

Рисунок 2.5 Выбор разъединителя

Выбираем разъединитель  РВЗ-10/400 IУ3

Выбираем предохранитель

Они выбираются по номинальному току и напряжения и проверяется  на отключающую способность токов  КЗ

Рисунок 2.6 Выбор предохранителя

Выбираем предохранитель ПКТ-101-10-10-31,5 У3

Выбираем трансформатор  напряжения.

TV выбирается по  номинальному напряжению и проверяется  на нагрузку вторичной цепи.

Выясним, какие приборы  подключаются к силовому трансформатору при U=10 кВ через трансформатор напряжения.

[1, с 321, табл 9,1]

Силовой трансформатор  на 10/0,4 кВ питает одну хозрасчетную единицу.

Выясним, какую мощность потребляет катушка напряжения счетчика активной энергии. [2, с 389, табл 6,26]

Проверяем и выбираем трансформатор напряжения по условию:

;

Выбираем трансформатор  напряжения для коммерческого учета  типа НОМ-10-66 У2[2, с 326, табл 5,13]

2.9 Релейная защита

В электрических сетях  промышленных предприятий возможно возникновение повреждений, нарушающих нормальную работу ЭУ

Предотвратить возникновение аварий можно путем быстрого отключения поврежденного элемента или участка сети. Для этой цели ЭУ снабжают автоматически действующими устройствами -- релейной защитой (РЗ), являющейся одним из видов противоаварийной автоматики. РЗ может быть предназначена для сигнализации о тепловых, световых, механических в зависимости от заданных параметров контролируемой величины, времени и др.

Основными требованиями к РЗ являются: быстродействие, селективность, чувствительность и надежность.

Быстродействие. Чем  быстрее произойдет обнаружение и отключение поврежденного участка, тем меньше разрушительное действие аварийного тока на электрооборудование, тем легче сохранить нормальную работу потребителей неповрежденной части ЭУ. Поэтому электрические сети должны оснащаться быстродействующей РЗ. Современные устройства быстродействующей РЗ имеют время срабатывания 0,02-- 0,1 с.

Селективность или  избирательность. Селективностью РЗ называется ее способность отключать при  КЗ только поврежденный участок или  участок, ближайший к месту повреждения, оставляя в работе потребителей, подключенных к неповрежденному участку. Селективное действие РЗ аналогично селективному действию предохранителей. Таким образом, селективность действия защиты обеспечивает надежное электроснабжение потребителей.

Чувствительность. Чувствительностью  РЗ является ее способность реагировать  на самые малые изменения контролируемого  параметра (как правило, тока КЗ и  перегрузки) и анормальные режимы работы ЗУ.

Чувствительность  характеризует устойчивое срабатывание РЗ при КЗ в защищаемой зоне. Удовлетворение требований чувствительности в современных СЭС встречает определенные затруднения, так как при передаче и распределении больших мощностей на большие расстояния токи КЗ в устройствах защиты могут стать соизмеримыми с максимальными рабочими токами сетей вследствие значительных переходных сопротивлений. Это приводит к невозможности применения простых видов защит и к необходимости переходить на сложные и дорогие защитные устройства.

Надежность работы РЗ заключается в ее правильном и безотказном действии во всех предусмотренных по ее назначению случаях. Надежность обеспечивается применением высококачественных реле, простых и совершенных схем РЗ, тщательным выполнением монтажных работ, должной культурой эксплуатации защитных устройств

В устройствах РЗ применяют  различные реле, отличающиеся по принципу действия: электрические, механические, тепловые, полупроводниковые. Электрические  реле реагируют на электрические  величины: ток, напряжение, мощность, частоту, сопротивление, угол сдвига между током и напряжением, угол между двумя токами и двумя напряжениями. Механические реле реагируют на неэлектрические величины: давление, уровень жидкости и т. п.

По способу включения  реле различают первичные, включаемые непосредственно в схему защищаемого элемента цепи, и вторичные, присоединяемые к защищаемому элементу через трансформаторы тока напряжения. По способу воздействия исполнительного органа на выключатель цепи -- реле прямого и косвенного действия. Электрические реле имеют орган, воспринимающий изменение контролируемой величины (как правило, катушка реле), и орган исполнительный, отключающий выключатели, подающий предупредительный сигнал или замыкающий цепи других реле (как правило, якорь электромагнита и контакты). Некоторые реле имеют орган замедления (выдержки времени). По принципу воздействия на управляемую цепь реле делятся на контактные и бесконтактные полупроводниковые. По характеру изменения контролируемой величины реле разделяют на максимальные, срабатывающие при превышении заданного уровня контролируемой величины; минимальные-- при уменьшении ниже заданного уровня контролируемой величины и дифференциальные, орган замера которых реагирует на разность измеряемых электрических величин.

Защита силовых  трансформаторов. Выбор защиты трансформаторов зависит от мощности, назначения, места установки и эксплуатационного режима трансформаторов.

Для защиты трансформаторов  при их повреждении и сигнализации о нарушениях нормальных режимов  работы могут применяться следующие  типы защит: ДТЗ, МТЗ, ТО, газовая защита, защита предохранителями.

В качестве основной защиты от повреждений на выводах  и внутренних повреждений трансформатора при его мощности 6300 кВ-А и выше, как правило, применяется ДТЗ.

В схеме ДТЗ коэффициент  чувствительности должен 
быть не менее 1,5. Если это требование не удовлетворяется, то для защиты силовых трансформаторов вместо дифференциальных реле РНТ-565 и РНТ-566 применяется дифференциальная токовая защита (ДТЗ) с торможением.

В данном курсовом проекте  релейная защита трансформатора предусматривается высоковольтным предохранителем типа ПК.

Высоковольтные предохранители при установке на них соответствующих  плавких вставок обеспечивают защиту трансформатора от внутренних повреждений  и межфазных коротких замыканиях на выводах.

Защиту от однофазных замыканий на землю осуществляют автоматическим выключателем с максимальным расцепителем, установленным на стороне  низкого напряжения или трансформатора тока ТА на нулевом проводе при  прямом присоединении трансформатора с глухозаземленной нейтралью к шинопроводу.

2.10 Учет и контроль  электроэнергии

Расчетным учетом электроэнергии называется учет выработанной, а также  отпущенной потребителям электроэнергии для денежного расчета за нее. Счетчики, устанавливаемые для расчетного учета, называются расчетными счетчиками (класса 2), с классом точности измерительных трансформаторов -- 0,5.

Техническим (контрольным) учетом электроэнергии называется учет для контроля расхода электроэнергии электростанций, подстанций, предприятий, зданий. Счетчики, устанавливаемые для технического учета, называются контрольными счетчиками (класса 2,5) с классом точности измерительных трансформаторов -- 1.

При определении активной энергии необходимо учитывать энергию: выработанную генераторами электростанций; потребленную на собственные нужды электростанций и подстанций; выданную электростанциями в распределительные сети; переданную в другие энергосистемы или полученную от них; отпущенную потребителям и подлежащую оплате.

Расчетные счетчики активной электроэнергии на подстанции энергосистемы должны устанавливаться: