КІРІСПЕ
Энергия жүйесінің электрлік бөлігінде электр станциясы, қосалқы станция және
Зақымдану деп айтарлықтай апаттық токтың пайда болып, ЭС, ҚС
Кернеудің түсуі электр энергиясын тұтынушылардың қалыпты жұмыс режімін, сондай-ақ
Әдетте қалыпты режімдер кернеудің, токтың және жиіліктің рұқсат етілген
Зақымдалу орнында қирауды барынша азайтып, жүйенің зақымдалмаған бөлігін қалпында
Оны орындайтын релелік қорғаныс болып табылады. Ол энергожүйенің барлық
Бұл дипломдық жұмыста 110/35/6 кернеулі “Геологострой” қосалқы станциясының релелік
Сондай-ақ ұсынылып отырған дипломдық жұмыста станцияның ескі жабдықтарын жаңамен
1 Қосалқы станциясының электрлік бөлігін жасау
1.1 Дипломдық жұмыстың берілгендері және жалпы
Екі трансформаторы бар 110/35/6 «Геологострой» аймақтық қосалқы стансасы
1.1 – кесте
Жүйе қуаттары
Жүйе қуаттары Sкз max МВА Sкзmin МВА Uном кв
Система 1
ПС «Горный гигант» 3200 2900 220
Система 2
ПС «АХБК» 1600 1200 110
1.2-кесте
Қосалқы стансалар
Атауы Трансформатордың
белгіленуі Sном, МВА Uном, кв
АДК АТ-1(2) 16 110/10
Южная ТДН-2 10 110/10
ТДН-3 6.3 110/6.3
Сайран ТДН-5(2) 25 110/10/10
1.3-кесте
Желі параметрлері
Желінің белгіленуі Uном, кв Ұзындығы, км Худ/км
L1 110 5.5 0.41
L2 110 5.5 0.41
L3 110 1.4 0.41
L4 110 1.4 0.41
L5 110 2 0.41
L6 110 2 0.41
L7 110 1.4 0.41
L8 110 1.4 0.41
L9 110 0.5 0.41
L10 110 0.5 0.41
L11 110 3 0.41
L12 110 3 0.41
L13 110 0.6 0.41
L14 110 0.6 0.41
L15 110 0.7 0.41
L16 110 0.7 0.41
1.1– сурет. 110/35/6 кВ Геологстрой қосалқы станциясының
Қосалқы станцияның электрлік бөлігі техникалық бөлікпен функционалды байланысы, ал
Қондырғы құрамы, құрылыс алаңы, энерго жүйеге қуатты беру сұлбасы,
Қосалқы станциядағы негізгі энергетикалық қондырғыларды бір типті етіп таңдауға
Қосалқы станцияның электрлік және технологиялық бөлігі энерго жүйедегі рөлімен
1.2 – сурет . Орынбасу сұлбасы
1.2 Элементтер параметрлерін есептеу
Келтірілген алмастыру сұлбасы бойынша энергожүйедегі барлық элементтердің кедергісін анықтаймын.
Энергожүйе кедергісі келесі өрнекпен есептеледі
(1.1)
мұндағы - берілген сатыдағы базистік
- ҚТ қуаты, МВА.
Жүйе қуаттары 1ПС Алматы Sкз1мах=1600 МВА,Sкз1мin=1200 МВА,
Ом.
Минималды режимде
Ом.
ТДТН-40000/110 типті трансформатор
1.4-кесте
Трансформатордың берілген қуаты бойынша каталогта номиналды параметрлері
ТДТН
РПИ
+9*1,78%
нейтр ВА Берілген мәндері
Uн,кВ ек,% ∆PК.З,кВт XT,Om
B C H B C H В-С В-Н С-Н
115 11 6,6 100 100 100
230 35,4 0 20,6
22 11
35,4 20,5 0
38,5
ХТ.ВН.макс. = ,
ХТ.ВН.макс.= 0.125 Ом,
ХТ.ВН.мин. = ,
ХТ.ВН.мин.= 0.125 Ом,
XТ.НН.макс. = ,
XТ.НН.макс. = 1.75 Ом,
XТ.НН.мин. = 1.75 ,
XТ.НН.мин. = Ом.
Южная стансасы
Т2: ТДН-10000/10 берілген қуаты бойынша номиналды параметрлері
UК макс=UК мин=10.5%;
Ом ,
Ом,
Т3: ТДН – 6300 /110/10 берілген қуаты бойынша номиналды
UК макс=UК мин=10.5%;
Ом,
Ом.
Сайран қосалқыстансасы
Т5(2): ТДН-25000/110 берілген қуаты бойынша номиналды параметрлері
UК макс=UК мин=10.5;
Ом,
Ом.
Электр желілер кедергілері келесідей анықталады
мұндағы Z- желінің толық кедергісі, Ом;
Худ- кедергі, Ом/км;
l- желі ұзындығы, км.
1) Ом,
2) Ом,
3) Ом,
4) Ом,
5) Ом,
6) Ом,
7) Ом,
8) Ом.
1.3 Қысқа тұықталу тоғын есептеу
Қысқа тұықталу тоғын есептеу коммутациялық құрылғыларды, шиналарды, кабельдерді, ҚТ
Бұл дипломдық жұмыста бірінші есепті шешу жолдары қарастырылған. Мұнда
Геологострой 110/35/6 кВ-ты қосалқы станциясы 110 кВ жағында бір
Қысқа тұйықталу тоғының есептеулері
ҚТ тоғы коммутациялық аппараттарды, кабельдерді, шиналарды және т.б таңдау
ҚТ тоқтарын есептеу үшін орынбасу сұлбасын құрастырамыз және
"Electronics workbench " бағдарламасының көмегімен тоқтарды анықтаймыз.
Максималды және минималды режимде
1.5- кестеде
ҚТ нүктелеріндегі токтардың мәні
ҚТ нүктесі Максималды режимде, I∑, кА Минималды режимде,I∑, кА
ҚТ1(110кВ) 16.41 13.05
ҚТ2(35кВ) 8.354 7.387
ҚТ3(6кВ) 2.318 2.237
1.5-кестеден көріп отырғандай ары қарай есептеулерде осы қосалқы
1.3-сурет. ҚТ-1 нүктесіндегі-қысқа тұйықталу тоқтары
1.4-сурет. ҚТ-2 нүктесіндегі-қысқа тұйықталу тоқтары
1.5-сурет. ҚТ-3 нүктесіндегі-қысқа тұйықталу тоқтары
1.4 Электр қондырғыларын таңдау
1.4.1 Желісымдарын таңдау
Желілер 110 кВ. Желі бойынша өтетін толық қуат мәні
.
Желімен ағатын тоғы
,
(1.12)-формуласы бойынша желімен ағатын тоқтың мәнін анықтаймыз.
Апаттық режимдегі тоғы
Iа=2×Iр=2×201=402 (A).
Токтың экономикалық тығыздығы бойынша сымның қимасын анықтаймыз
,
мұндағы j=1,1 А/мм2 токтың экономикалық тығыздығы Тм=3000-5000с кезіндегі, [1]
АС –185 Iдоп=510А сымын таңдаймыз, [1]
Таңдалған сымды рұқсат етілген ток бойынша тексерейік
Есептелген тогы бойынша :Iдоп=510 А > Iр=201 А
Апаттық режимдегі тоғы Iдоп ав=1,3xIдоп=1,3x510=663А>Iав=402 A
Желілер 35 кВ. Желі бойынша өтетін толық қуат
.
Желімен ағатын тоғы
.
Апаттық режимдегі тоғы
Iа=2×Iр=2×625=1250 (A).
Токтың экономикалық тығыздығы бойынша сымның қимасын анықтаймыз
.
мұндағы j=1,1 А/мм2 токтың экономикалық тығыздығы Тм=3000-5000с кезіндегі, [1]
АС –600 Iдоп=1050 А сымын таңдаймыз, [1]
Есептелген тогы бойынша
Iдоп=1050 А > Iр=625 А.
Апаттық режимдегі тоғы
Iдоп ав=1,3xIдоп=1,3x1050=1365 A > Iав=1250 A.
1.4.2 Ажыратқыштарды таңдау
МЕСТ 687-78 –қа сәйкес ажыратқыштар мына шарттар бойынша таңдалады
мұндағы, Uном - -ажыратқыштың номинал кернеуі.;
Uсети.ном – желінің номинал кернеуі;
IНОМ - ажыратқыштың номинал тоғы;
Iпрод.расч – номинал режимдегі есептік тоқ;
kn - ажыратқыштың мүмкін болатын жүктеменің нормаланған коэффициенті.;
Iпрод.расч – ағымдық режимдегі есептелетін тоқ..
Осыдан кейін ажыратқыштың өшіру қабілеті мына шарт бойынша
(1.15)
мұндағы Iвкл – ажыратқыштың номинал қосылу тоғының периодты құраушысының
iвкл -номинал қосылу тоғыың ең шыңы.
Содан соң өшірілудің симметриялық тоғы тексеріледі
мұндағы Iоткл.ном -ажыратқыштың номинал сөндіру тоғы;
Iпт – ҚТ тоғының периодты құраушысы, (ҚТ-ң бастапқы кезінде.
ҚТ-ң апериодты құраушы тоғының мүмкін болу ажыратылуы келесі қатынаспен
(1.16)
мұндағы iaH0M – ажыратылудың апериодты құраушы тоғының номинал мәні;
βнорм – ажыратылу тоғындағы апериодты құраушының нормаланған пайыздық бөлігі;
iaτ - ҚТ тоғының апериодты құраушысы, (ҚТ-ң бастапқы кезінде.
Егер Iоткл.ном > Iп.τ, a ia.HOM < iaτ, болса,
(1.17)
Сөндірудің есептік уақыты τ немесе t откл өзіндік өшірілу
Ажыратқыштың электродинамикалық тұрақтылығы ҚТ-ң шектік өтпе тоғымен тексеріледі
мұндағы Iпр.скв- шектік өтпе тоғының периодты құраушысының бастапқы әсерлік
iпр.скв - шектік өтпе тоғының ең шыңы,
Термиялық тұрақтылыққа тексеру келесі түрде болады: Егер
мұндағы I тер – ажыратқыштың термиялық тұрақтылығының номинал
t тер - термиялық тұрақтылығының нормаланған тоғының шектеулі рұқсат
Әдетте,ажыратқыштың қайта қалпына келу параметрлері бойынша тексеру жүргізілмейді,
Жоғарғы кернеулі ажыратқыштарды таңдау. Кернеуі 110 кВ әуелік
.
Желімен ағатын тоғы
.
Апаттық режимдегі тоғы
Iа=2×Iр=2×201=402 (A).
Осы мәндерге қарап ВВБК-110Б-50/3150У1 типті элегазды ажратқыштарын
Ажыратқыштың параметрлері
Uнom=110 кВ, IН0М=3150 А, Iоткл.ном =50 кА; Iдин=128 кА,
Iдоп=50 кА, Iтер=50 кА, iпр.скв=50
tс.в.откл =0,05 с.βнорм=25%
Сөндірудің есептік уақыты τ = 0,01+ tс.в.откл =0,06
ҚТ-ң соқтық тоғы
,
мұндағы kуд=1,8 - соқтық коэффициенті.
Iкз=16.41 кА - ЖК жағындағы үшфазалы тоқ.
.
Қт процессінің басталу кезінде бірінші периодтағы Қт тоғының ең
.
Таңдалған ажыратқышты сөндіру қабілетіне тексереміз
iпр.скв=50 кА > iуд=43.96 кА,
τ кезіндегі ҚТ тоғының апериодты құраушысы
,
τ:=0.06 с Iп0вн =16.41 кА Та:=0.06с,
,
,
βнорм:=0,
,
болғандықтан, ажыратқышты сөндіру қабілетіне тексеру ҚТ толық тоғы бойынша
I п.τ.нн := I п.0.вн,
Iоткл.ном =50 кА> I п.τ.вн = 16.41 кА,
< ,
iдин=128 кА > iуд. = 43.96 кА.
t0ТКЛ =0,06+0,3=0,36 с < trep=3 с болғандықтан, термиялық тұрақтылыққа
Та := 0.06 с t0ТКЛ := 0.16 c
,
Вк = 137.34 кА2*с,
,
> Вк = 137.34кА2*с.
Ажыратқыштың параметрлері Есептелген мәндері
Uном, кВ 110 U уст.ном, кВ 110
Iном, A 3150 Iраб.нб, A 201
i дин , кА 128 i уд, кА 43.96
I дин , кА 50 I n,0, кА 16.41
I отк , кА 50 I n,τ, кА 16.41
Iтер2 *tтер, кА2 *с 324 В, кА2 • с
1.6-кесте
Ажыратқышты таңдау
Ажыратқыш барлық шарттарды қанағаттандырады.
Осы мәндерге қарап ВВБК-110Б-50/3150.У1 типті элегазды ажыратқыштарын
35 кВ-қа ажыратқыштарды таңдау
Трансформатордың орта жағындағы кернеуі 35 кВ-ғы максималды жұмыс
Sжелі=40 МВА,
.
Есептелген ҚТ тоқтарын 2- кестеден қабылдаймын.
Iкз=8.354кА ,
Осы мәндерге қарап ВВУ-35А-40/2000У1 типті элегазды ажыратқыштарын
1.7- кесте
ВВУ-35А-40/2000У1 типті ажыратқыштың параметрлері
Uном, кВ 35 U раб.ном, кВ 40.5
Iном, A 2000 I отк , кА 40
Iтер, кА 40 tс.в.откл ,с 0,03
Iтер2 *tтер, кА2 *с 4800 tтер , с 3
Сөндірудің есептік уақыты τ = 0,01+ tс.в.откл =0,04
Есептік мәндер:
tотк=tр.з.+tоткл.В =0,1+0,057=0,157 с,
кА,
1.8- кесте
Ажыратқышты таңдау
Ажыратқыш Таңдау Есептелген мәндері
Uном, кВ 35 ≥ U уст.ном, кВ 35
Iном, A 2000 ≥ Iраб.мах, A 625
i дин , кА 102 > i уд, кА
I отк , кА 40 > I n,0, кА
Iтер2 *tтер, кА2 *с 4800 > Вк, кА2 •
Ажыратқыш барлық шарттарды қанағаттандырады.
6 кВ-қа ажыратқыштарды таңдау
Трансформатордың төменгі кернеуі 6 кВ-ғы максималды жұмыс
Sмах=9МВА,
.
Есептелген ҚТ тоқтарын 1 кестеден қабылдаймын
Iкз=2.318 кА ,
Осы мәндерге қарап ВЭ 6-40/1600У3(Т3) типті вакумдық ажыратқыштарын таңдаймын.
1.9- кесте
ВЭ 6-40/1600У3(Т3) типті ажыратқыштың параметрлері
Uном, кВ 6 U раб.ном, кВ 7.2
Iном, A 1600 I отк , кА 40
Iтер, кА 40 tс.в.откл ,с 0,015
Iтер2 *tтер, кА2 *с 6400 tтер , с 3
Сөндірудің есептік уақыты τ = 0,01+ tс.в.откл =0,075
Есептік мәндер:
кА.
1.10- кесте
Ажыратқышты таңдау
Ажыратқыштың параметрлері Таңдау
шарты Есептелген мәндері
Uном, кВ 6 ≥ U уст.ном, кВ 6
Iном, A 160 ≥ Iраб.мах, A 826
i дин , кА 128 > i уд, кА
I отк , кА 40 > I n,0, кА
8
Iтер2 *tтер, кА2 *с 640 > Вк, кА2 •
Ажыратқыш барлық шарттарды қанағаттандырады.
1.4.3 Айырғышты таңдау
Айырғыштарды мына шарттар бойынша таңдалады:
Uном > Uном. уст.,
Iном > Iраб. расч;
I ном. отк. > I п.о.,
I тер2∙tтер2 > Вк ,
.
Әрбір кернеу сатысына сәйкес айырғыштарды таңдаймыз:
110 кВ жоғарғы кернеуге DBF-145+AEBF2 типті;
35 кВ жоғарғы кернеуге РДЗ-35/1000Т1) типті;
6 кВ төменгі кернеуге РВР – 6/1000 У3
Есептелген шарттарға байланысты әрбір кернеуге таңдалған айырғыштар кестеде келтірілген.
1.11- кесте
110 кВ кернеуге DBF-145+AEBF2 типті айырғыштың параметрлері
Айырғыштытың параметрлері Есептелген мәндері
Uном, кВ 110 U уст.ном, кВ 110
Iном, A 3150 Iраб.мах, A 201
i дин , кА 160 i уд, кА 43.96
Iтер2 * tтер, кА2 *с 7500 В, кА2 •
1.12- кесте
35 кВ кернеуге РДЗ-35/1000Т1типті айырғыштың параметрлері
Айырғыштытың параметрлері Есептелген мәндері
Uном, кВ 35 U уст.ном, кВ 35
Iном, A 1000 Iраб.мах, A 625
i дин , кА 40 i уд, кА 22.38
Iтер2 * tтер, кА2 *с 768 В, кА2 •
1.13- кесте
6 кВ кернеуге РВР – 6/1000 У3 типті
Айырғыштытың параметрлері Есептелген мәндері
Uном, кВ 6 U уст.ном, кВ 6
1.13- кестенің жалғасы
Айырғыштытың параметрлері Есептелген мәндері
Iном, A 1000 Iраб.нб, кA 826
i дин , кА 100 i уд, кА 6.21
Iтер2 * tтер, кА2 *с 6400 В, кА2 •
Айырғыштар барлық шарттарды қанағаттандырады.
1.4.4 Асқын кернеуді шектеушілерді таңдау
Қосалқы станция трансформаторын сыртқы және ішкі асқын кернеулерден
Номиналдық кернеу бойынша
ЖК (110 кВ) жағы: ОПН-II-110/77 УХЛ1,.;
ОК (35 кВ) жағы: ОПН-II-35/77 УХЛ1,.;
ТК (6 кВ) жағы: ОПН-II-6/56 УХЛ1.
1.4.5 Тоқ трансформаторларын таңдау
Келесі шарттар бойынша тоқ трансформаторларын таңдаймыз.
Uном > Uном. уст.,
Iном > Iраб. нб,
i скв > i уд ,
Iтер2·tтер > Вк,
Zном≥ Z2расч.,
мұндағы кдин және ктер – термиялық және динамикалық
Z2hOm – ТТ-ның екіншілік тізбегіндегі номинал кедергісі, берілген дәлділік
Z2pacч —екіншілік тізбектің есептік кедергісі, Ом.
ТТ дәлдік класын тағайындалуына сәйкес таңдалады. Егер ТТ-на электр
Дәлдік класымен алынған мән бойынша ТТ жұмыс істеуі үшін,
S2≈I22ном∙Z2≈25∙Z2≤S2ном
ТТ есептемелік жүктемесі Z2pacч түйіспелер мен сымдардағы қуат шығынынан,
Екіншілк тізбек сымның кедергісі жолға орнатылған сымның LTp ұзындығынан,
110 кВ қосалқы станциясының екіншілік тізбегінде алюминді кабель қолданылады
Сымның қимасын өлшеу дәлдік талаптарына сәйкес таңдайды.
ТТ-ның дәлдік класының жұмысын қамтамасыз ету үшін рұқсат етілген
Zпров≤Z2ном – Z∑приб – Zконт,
мұндағы ZK0HT – түйіспелер кедергісі.
Zпров ≈гпров. теңсіздігін тексерсек, онда сымның рұқсат етілген қимасы
S = ρ∙Lрасч/rпров
мұндағы: ρ – сымның материалының меншікті кедергісі;
Lpacч – ТТ-ның қосылу сұлбасынан тәуелді сымның есептік ұзындығы.
ӨМТ –на қосылған ТТ-ын таңдау:
1.6 – cурет ӨҚТ –ға қосылған өлшеуіш құралдардың қосылу
Өзіндік қажеттіліктерге кететін активті энергия ереже бойынша ӨҚТ-ның жоғарғы
Таңдап алынған ажыратқыштардың өзінде орнатылған ТТ болмағандықтан, қосалқы станцияда
Сыртқа шығарылған ТФЗМ типті ТТ таңдалды
1.14-кесте
ТФЗМ-110Б - 1000/5 У1 типті ТТ параметрлері
ТТ параметрлері Есептелген мәндері
Uном, кВ 110 U уст.ном, кВ 110
Iном, A 1000 Iраб.мах, A 201
I скв , кА 79 i уд, кА 43.96
Iтер2·Iтер, кА2·с 2548 Вк, кА2 • с 137.34
1.15-кесте
Есептегіш құралдар
Құрал Құрал түрі Тоқ өлшегіш құралдардағы жүктеме, В*А, фаза
А В С
Амперметр көрсеткіші Э-335 0,5 0,5 0,5
ТТ- көбірек жүктелген фазасы –А. Осы фазаға қосылған
Sприб :=0,5 B*A I2:=5 A
,
0,5 класс дәлдігінде номиналды екіншілік жүктемесі 0,4
,
Алюминді өзекшесі бар біріктірілетін сымның ұзындығын LTp=60 метр деп
(ТТ мен құралдың жалғануы- жұлдызша)
Табылған қима бойынша 6 мм2 қималы
1.16- кесте
GIF 12-40.5 типті ТТ параметрлері
ТТ параметрлері Есептелген мәндері
Uном, кВ 35 U уст.ном, кВ 35
Iном, A 800 Iраб.мах, A 625
I скв , кА
Iтер2·Iтер, кА2·с 2883 Вк, кА2 • с 22.33
1.17-кесте
Есептегіш құралдар
Құрал Құрал түрі Тоқ өлшегіш құралдардағы жүктеме, В*А, фаза
А В С
Амперметр көрсеткіші Э-665 0,5 0,5 0,5
Ваттметр Д-335 0,5 0,5 0,5
Варметр Д-304 0,5 0,5 0,5
Реактивті қуат есептегіші СР4-И676 2,5 2,5 2,5
ТТ- көбірек жүктелген фазасы –А. Және С Осы фазаларға
,
0,5 класс дәлдігінде номиналды екіншілік жүктемесі 0,4
Аллюминді өзекшесі бар біріктірілетін сымның ұзындығын LTp=35 метр деп
Табылған қима бойынша 6 мм2 қималы
Таңдалынған ТТ барлық шартты қанағаттандырады.
1.18- кесте
GIS 12-24 типті ТТ параметрлері
ТТ параметрлері Есептелген мәндері
Uном, кВ 6 U уст.ном, кВ 6
Iном, A 1500 Iраб.мах, A 826
I скв , кА 381 i уд, кА 6.21
Iтер2·Iтер, кА2·с 675 Вк, кА2 • с 1.75
1.19-кесте
Есептегіш құралдар
Құрал Құрал түрі Тоқ өлшегіш құралдардағы жүктеме, В*А, фаза
А В С
Амперметр көрсеткіші Э-665 0,5 0,5 0,5
Ваттметр Д-335 0,5 0,5 0,5
Варметр Д-304 0,5 0,5 0,5
Реактивті қуат есептегіші СР4-И676 2,5 2,5 2,5
ТТ- көбірек жүктелген фазасы –А. Және С Осы фазаларға
,
0,5 класс дәлдігінде номиналды екіншілік жүктемесі 0,4
Аллюминді өзекшесі бар біріктірілетін сымның ұзындығын LTp=35 метр деп
Табылған қима бойынша 6 мм2 қималы
Таңдалынған ТТ барлық шартты қанағаттандырады.
1.4.6 Кернеу трансформаторларын таңдау
мұндағы S2hom – берілген дәлдік класының жұмысына сәйкес және
S2расч - екіншілік тізбегінде пайдаланылатын есептік толық қуат.
КТ-ң тізбегіндегі сымның қимасы механикалық беріктігінен және рұқсат етілетін
КТ типі оның тағайындамасымен таңдалынады.. Егер КТ-дан есептік счетчиктер
-110 кВ шинада КТ таңдау: НКФ-110-58У1;
-35 кВ шинада КТ таңдау: НКФ-35-57У1;
-6 кВ шинада КТ таңдау: НTМИ-6-66УЗ ;
2 Қосалқы станциядағы трансформатордың релелік қорғанысы
2.1 Негізгі жағдайы
ПУЭ талаптары бойынша барлық қондырғылар релелік қорғаныс құрылғыларымен жабдықталуы
- ажыратқыш көмегімен бүлінген элементті қалғанынан, яғни бүлінбеген энергожүйе
- энергожүйедегі элементтің қауіпті, яғни қалыпты емес жұмыс істеу
ПУЭ-ға сәйкес жоғарғы кернеуі 220 кВ автотрансформатордың релелік қорғанысы
- орамы мен шықпаларындағы көпфазды тұйықталу;
- нейтралы жерге тұйықталған жүйелерге қосылған орамы мен шықпаларындағы
- орам арасындағы тұйықталу;
- сыртқы ҚТ туындаған орамдағы тоқтар;
- жүктемеден туындаған орамдағы тоқтар;
- май деңгейінің төмендеуі;
- магнит өткізгіштіктің «өртенуі».
Жоғарыдағыны ескере отырып және соған сәйкес жобаланатын қосалқы станцияның
Негізгі қорғаныс ретінде:
-трансформатордың дифференциалдық қорғанысы – трансформатордың орамы мен шықпаларындағы барлық
- газдық қорғаныс –трансформатордың бағының ішіндегі ҚТ қорғау, яғни
- Қосымша қорғаныс ретінде:
-трансформатордың жоғарғы және төменгі кернеу орамдарын жүктемеден қорғайтын
- жағарғы және орта кернеудегі жерге ҚТ қорғайтын екі
- сыртқы ҚТ қорғайтын бағытталған кері ретті тоқ қорғанысы
- көпфазды тұйықталудан қорғайтын екі сатылы дистанционды қорғаныс
2.2 Трансформатордың дифференциалдық қорғанысы
Әсер ету принципі және қолдану аймағы. Көлденең дифференциалдық ток
1ТТ және 2ТТ трансформаторының трансформация коэффициенті бірдей болған жағдайда
Ιр=I2-1- I2-2=0 ,
Сонымен, әсер ету принципі бойынша дифференциалды қорғаныс өзінің әсер
Жүктеме режимінде әсіресе сыртқы ҚТ кезінде, ТД релесіндегі ток
2.1-сурет. Көлденең дифференциалды қорғаныс айналмалы токтар мен принципиалды сұлбасы
а) сыртқы ҚТ кезіндегі токтың таратылуы; б) қорғаныс әсер
Бұл режимдерде дифференциалды қорғаныс жұмыс істемеуін қамтамасыз ету үшін
Ιс.р ≥ κн Ιнб ,
мұндағы κн – сенімділік коэффициенті, оны соңғы типті дифференциалды
ҚТ кезінде дифференциалды қорғаныстың әсер ету аймағы қорғалып отырған
Ιр.к=I2-1+ I2-2 .
ТД релесі қорек көзінен зақымдалған элементті ажыратуға іске қосады.
Κч =Ιр.мин /Ιс.р ≈2 .
Ереже бойынша көлденең дифференциалды қорғаныс қуаты S=6.3 МВ*А және
Трансформатордағы дифференциалды қорғаныс орындалуының ерекшеліктері.
Күштік трансформатор оның көлденең дифференциалды қорғаныс орындалуында желіге, генераторға,
Күштік трансформаторда басқа орамда болмайтын, қорек көзі жағынан орамда
Бірақ трансформаторды кернеуі бар кезде қосқанда немесе жақын жердегі
Күштік трансформаторда орамдардың біріншілік токтары ЖК, орта кернеу (ОК)
Екіншілік токтың мәндерінің теңсіздігі және теңсіздік тоғы мына себептерден
әртүрлі қателіктегі, әр типтегі ТТ – ның жұмыс істеуі
трансформатордың бір жақ бетінен кернеуді реттеу салдарынан біріншілік және
орам сандары топ жалғауы кезінде Δ/Δ/Y - 11 фазалық
Бұл қарастырылған күштік трансформаторының ерекшеліктері бұның дифференциалды қорғаныстың
трансформаторды қосқан кезде пайда болатын магниттелу тоғының секіріп өзгеруінен
сыртқы ҚТ кезіндегі теңсіздік тоғына қарап реттелуі.
Кернеу бар кездегі магниттелу тоғының лақтыру арқылы ретке келтіру
Күштік трансформатордың кернеуі бар кездегі қосылуы магниттелген тоғының жетілуі
магниттелген токтың қисық лақтырылуындағы аралау бір жағы нөлдік желіде
магниттелмеген токтың лақтыруында токсыз токтау 7-10 мс созылуы магниттелген
магниттелген токтың лақтыруында жұп гармониктердің құрамы үлкен.
а) ҚТ –дың қисық тоғы
2.2 – сурет. Күштік трансформатордың қосалқы кернеуі бар кездегі
Көбіне дифференциалды қорғанысты РНТ және ДЗТ орындалған, ретке келтіруге
Егер ҚТ қорғаныстың істеу аймағында ҚТТ – ның біріншілік
Жазылған идеалды анық ҚТТ –ның жағдайына айырашылығы магниттелген токтың
Әсіресе, шетелдердің тәжірибесінде қолданатын магниттелген токтың лақтыруының ретке келтіру
Жартылайөткізгішті элементтердің көмегімен магниттелген токтың лақтыруын ретке келтіру үшін
Трансформаторды қорғау.Біз қорғайтын трансформатор ТДТН-40000/110/35 типті трансформатор. Ондағы
Номинал жүктемеге сәйкес келетін трансформатордың қорғалатын жағындағы біріншілік
Қорғаныс иініндегі екіншілік тоқтар.
(2.5)
ҚТ тоқтарын есептеу үшін орынбасу сұлбасын құрастырамыз және
" Electronics workbench " бағдарламасының көмегімен тоқтарды анықтаймыз.
Жүйе максималды режимде, ал трансформаторлар кедергісі минималды болғандағы орынбасу
2.3- сурет. Максималды режимде ҚТ-110 кВ
ҚТ тоқтарын есептеу үшін орынбасу сұлбасын құрастырамыз және
" Еlectronics workbench " бағдарламасының көмегімен тоқтарды анықтаймыз.
2.4 – сурет. Максималды режимде ҚТ-35 кВ
2.5 – сурет. Максималды режимде ҚТ-6 кВ
2.1-кесте
ҚТ нүктелеріндегі токтардың мәндері
ҚТ нүктесі Тоқ мәні, атаулы бірлікте
Максималды тоқтар ҚТ1 14.22 кА
ҚТ2 8.344кА
ҚТ3 1.226кА
Минималды тоқтар ҚТ1 11.63кА
ҚТ2 7.379 кА
ҚТ3 1.203 кА
Орнатылған ток трансформаторлары
nТТ = 300/5=60
ОК ТВ - 35
nТТ = 1000/5=200
ТК ТВ – 6
nТТ =800/5=180
Қорғаныс иініндегі екіншілік тоқтар
ЖК: А,
А,
ТК: А.
35кВ-ты шинада сырттық үшфазалық ҚТ кезіндегі теңсіздік біріншілік есептеме
,
мұндағы - өтпелі кезеңді ескеретін коэффициент (тоқтың апериодты
- тоқ трансформаторының біртектілік коэффициенті.
- магниттелу тоғына қатысты мән.
-ЖК жағындағы кернеудің реттелу диапазонының қосындысының жартысына қатысты мән
.
Теңсіздік тоғынан немесе магниттелу тоғының лақтыруынан реттелінетін шартпен анықталатын
,
-магниттелу тоғының лақтыруынан;
мұндағы - реттелу тоғының коэффициенті;
,
,
,
-сенімділік коэффициенті;
35 кВ-ты негізгі жағындағы реленің іскеқосылу тоғы
,
- ТТ-ң трансформация коэффициенті
жұлдызша қосылу сүлбесі үшін
,
,
,
0.77 2,
= уставка шамасы
Жоғарыда келтірілген мысалдардан көргеніміздей, 3I0” және 3I0’ токтары сыртқы
4.10 – сурет. Сыртқы бұзылу кезінде тежеу мөлшері үшін
Тежеу тогының шамасына k коэффициенті әсер етеді. Бұл коэффициент
4.11 - суретте, жерге қосудан шектеулі қорғаудың, |3I0”| =
4.11 – сурет. Жерге қосудан шектеулі қорғаудың, |3I0”| =
Ажырату аймағында ажырату шамасын барлық токтардың арифметикалық қосындысына, яғни
Бұзылуды анықтау.Көбіне, дифференциалдық қорғау үшін «жүмыс істету» немесе «бұзылуды
Токтың дифференциалдық негізгі құраушысы жұмыс істеу шамасының 85%-нан асқан
4.12 – сурет. Жұмыс істеу шамасының жоғарлау диаграммасы
4.13 – сурет. Жерге қосудан шектеулі қорғаудың логикалық сұлбасы
4.3 Функция параметрлерін енгізу
Жерге қосудан шектеулі қорғау тек, егер конфигурациялау кезінде REF
Жерге қосудан шектеулі қорғау 1301 REF PROT. (шектеулі қорғау)
Ескерту: Жеткізіп қою кезінде жерге қосудан шектеулі қорғау OFF
Жерге қосудан шектеулі қорғаудың сезімталдығы I – REF> (I
Қойылым мөлшері ажырату аймағында, 1313A SLOPE (көлбеу бұрышы) адресі
Кейбір жағдайларда ажыратуға сигналды беру уақыт кідірісімен жүргізілуі керек.
4.1 – кесте
Қосыьша қойылымдар
Координа-тасы Қойылым атауы Қойылым қызметтері Шартты қойылым Түсініктеме
1301 REF PROT. OFF (сөндірулі)
ON (қосулы)
Block relay for trip commands (Командарларды сөндіруге беруге релені
1311 I – REF> 0,05..2,00 I/InS 0,15 I/InS Жұмыс
1312A T I – REF> 0,00..60,00 sec;
1313A SLOPE 0,00..0,95 0,00 Сипаттаманың көлбеу бұрышы I –
4.2- кесте
Хабарлар тізімі
F.No Хабар Түсініктеме
05803 >BLOCK REF >Жерге қосудан шект. қорғау блоктау
05811 REF OFF Жерге қосудан шект. қорғау сөндірулі
05812 REF BLOKED Жерге қосудан шект. қорғау блоктанған
05813 REF ACTIVE Жерге қосудан шект. қорғау жұмыс үстінде
05817 REF picked up Жерге қосудан шект. қорғау: жұмыс
05816 REF T start Жерге қосудан шект. қорғау: уақыт
4.2- кестенің жалғасы
F.No Хабар Түсініктеме
05821 REF TRIP Жерге қосудан шект. қорғау: сөндіру
05826 REF D: Жерге қосудан шект. қорғау: D шамасы
05827 REF S: Жерге қосудан шект. қорғау: S шамасы
05836 REF Adap.fact. Жерге қосудан шект. қорғау: ТТ бейімделудің
05830 REF Err Ctstar Жерге қосудан шект. қорғау: ТТ
05835 REF Not avalia Жерге қосудан шект. қорғау: берілген
5 Еңбек және қоршаған ортаны қорғау
5.1 Жалпы жағдайлар
Дипломдық жұмыста «Геологострой» 110/35/6 кВ-тағы қосалқы станциясы қарастырылады. Бұл
Жұмыс процесі кезінде қосалқы станциядағы электрқондырғыларының оқшауламасының, электротехникалық
Қосалқы станцияның ашық тарату құрылғыларындағы майлы ажыратқыштар орнына элегазды
Жерлендіргіш құрылғыларды (ЖҚ) жобалау кезінде адамның электр тоғымен зақымдалу
Зақымдану мүмкін болатын жағдайлар:
жер арқылы таралып токтың мәні есептелетін мәнге жететіндей жағдайдағы
меншікті кедергісі қабылданған мәнге жететіндей жоғарғы қабаттағы ылғалдылық сияқты
адамның қауіпті кернеуге түсіп қалуы;
қосымша қорғаныс құралдарының жоқ болуы.
Жерлеушілердің кедергісін есептеу кезінде қадам және жанасу кернеу есебінің
ЖҚ есебінің мақсаты жерлегіштердің орналастыру реті мен пішіні, саны
Біртекті жерде жерлегіштерді есептеген кезінде жердің үстіңгі қабатын ғана
Біздің жағдайда төменгі қабаты ρ2изм. және жоғарғы қабаты болатын
Қосалқы станцияда сонымен қатар, өрт қауіпсіздігіне көп көңіл бөлінеді.
5.2 Қосалқы станцияның найзағайдан қорғанысы
Қарастырылып отырған қосалқы станцияда көптеген электрқондырғылары бар. Оларды найзағайдан
Найзағайдың тікелей соққылары электрқондырғыларына тигенде, оның конструкцияларында, тұйықталмаған металдық
Тікелей соққыдан басқа, найзағай элеткростатикалық және электромагниттік әсер береді.
Найзағай кезінде электрлік разрядтар пайда болады. Осы разрядтарды қабылдау
Жайтартқыш тоқ тартқыш және жермен қосқыш жай қабылдағышының тасымалдаушы
1) Бір стерженьді;
2) Екі стержньді - қорғалынатын объектінің екі жағына қойылатын
3) Темірарқан – екі стерженьді жайтартқыш арасына тартылған болат
4) Жай қабылдағыш тор – металл емес жабынға төселеді;
Жайтартқыш тіректерін болаттан, темірбетоннан, ағаштан жасауға болады. Стерженьдік жай
II и III категориялы жайтартқыш үшін жай қабылдағыш ретінде
Жайтарқышты орындау барысында сондай-ақ, келесі жағдайларды ескеру қажет:
Кернеуі 110 кВ және одан жоғары болатын қосалқы
Найзағайдың орташа жылдық ұзақтығы найзағайдың ұзақтығы бойынша аймақтық карта
Қондырғының найзағайдан жылдық зақым алуының күтілетін саны
,
мұндағы – қондырғының немесе ғимараттың ең үлкен
–жер бетіндегі 1 км2 найзағай соққысының орташа жылдық саны;
– қондырғының немесе ғимараттың ені мен ұзындығы, м;
Қосалқы станциядағы ең биік құрылғы – әуе желілері, олардың
Қосалқы станцияның ауданындағы найзағайдың орташа жылдық ұзақтығы 20-40 сағат
Онда
.
Жеке тұрған биіктігі h≤150 м стерженьді болатын жайтартқыштың қорғаныс
Биіктігі 150 м-ге дейінгі жайтартқышты есептейік.
Қорғалынатын объект биіктігі hx= 25 м болатын Б зоналы
hо=0,92h,
rо=1,5h,
rx=1,5(h-hx/0,92).
Жайтартқыштың биіктігін h=50 м деп аламыз. Қорғалынып жатқан
Конус негізінің радиусы
м.
Конустың төбесі
м.
Жайтартқыштың қорғаныс радиусы
м.
Қорғалынатын объектінің биіктігіндегі қорғаныс радиусы 34,2 м, ал қосалқы
Енді жоғарыдағы есептелген мәндер бойынша жайтартқыштың қорғаныс сүлбелерін сызамыз.
5.1 – сурет. Жеке тұрған стерженьді жайтартқыштың қорғаныс аумағы
5.2 – сурет. “Геологострой” қосалқы станциясында жайтартқыштарды орналастыру
5.3 Қосалқы станциясында жерлестіру құрылғысын есептеу
Кернеуі 110 кВ тарату құрылғысына контурлы жерлестіру құрылғысын есептеу.
Жермен қосу контурының периметрі бойынша жерге диаметрі
Қорғаныстық жерге қосылудың жұмыс істеу принципі келесідей: жанасу және
Жерлестіру құрылғыларына белігілі бір нормалар бекітілген және біз оларды
Кернеуі 110 кВ тарату құрылғысының жерлестіру құрылғысын есептеу.Қосалқы станция
Қосалқы станцияның ауданы 10800 м2. 10 кВ қысқа тұйықталу
5.1 –кесте
Бастапқы берілгендер
ТҚ өлшемі, (м) 120x90
ТҚ-ң жоғарғы кернеуі, (кВ) 110
ТҚ-ң орташа кернеуі, (кВ) 35
ТҚ-ң төменгі кернеуі, (кВ) 6
Жоғарғы қабаттың меншікті кедергісі ρ1изм , (Ом· м) 70
Төменгі қабаттың меншікті кедергісі ρ2изм , (Ом· м) 30
Стержень диаметрі d, (мм) 60
Стержень ұзындығы l, (м) 7
Жердің жоғарғы қабатының қалыңдығы h1,(м) 3
Климаттық зона II
Электродтардың жерге ену тереңдігі to, (м) 0,5
Маусымдық өзгерістердің шартты қалыңдығы h,(м) 2
Жерге қосқыштың алдын-ала сүлбесін сызамыз. Осы схема бойынша жерге
5.3 – сурет. Жерге қосқыштың алдын-ала сұлбасы
5.4-сурет. Электродты жер астына түсіру тереңдік сұлбасы
р1 есеп= р1 өлш* =70*2,8=196 Ом*м,
мұнда – көп қабатты жерде маусымдық
Климаттық зона және мәліметтерінің негізінде анықталады.
р2 есеп= р2 өлш=30 Ом*м, өйткені маусымдық өзгерулердің қабатының
Маусымдылық коэффициенті ескерілген р1/р2 қатынасы
,
екі қабатты жерде белгілі р1, р2, l, d,
RB=А*р2,
А=0,30,
RB=0,30*30=9 Ом.
Екі қабатты жердің жоғарғы қабаттарында р1, р2, l,
Rr=В*р2,
В=1,07,
Rr =1,07*30=32,1 Ом.
а=4 м – жермен қосқыш модельдеріндегі электродтар арасындағы ара
,
мұнда – S жермен қосқыштар алатын щеара ауданы, м2;
n - а белгілі болған жағдайдағы вертикалды электродтар саны
,
және n=Р/а=196/5=39,2;
мұнда Р – жермен қосу контурының периметрі.
Вертикалды электродтыңжоғарғы бөлігінің салыстырмалы ұзындығы, яғни жер бетінің жоғарғы
l сал=h1-t0/lв ,
l сал=3-0,5/5=0.5 м,
екі қабатты жердің рэ меншікті эквивалентті кедергісі вертикалды электродты
Рэ=р2*(р1/р2)к
мұнда ,
болғандағы дәреже көрсеткіші
,
[12]-де бір түзудің немесе контур бойында орналасқан вертикалды
Мұндай электродтар тобының кедергісі Rгр.В, Ом, келесідей болады
Rгр.В=RВО/n* в,
мұнда RВО-бір электродтың таралу кедергісі, Ом;
n-электродтар саны.
Rгр.В=9/39,2*0,39=0,588 Ом.
Байланыс жолағын ескеру үшін (горизонталды электродты), мәліметтерін пайдаланған қажет.
Көлденең электродтың өзі жалғастыратын тік электродтардың экрандық эффектісі ескерілетін
Rr=RГО/ г,
мұнда RГО-эркандауды ескермеген кездегі тік жалғыз электродтың таралу кедергісі,
Rr=32,1/0,2=160,5 Ом.
Электродтардың тік стержндерінен nв және оларды қосатын жолақтардан тұратын
,
мұнда Rгр.В -электродтардың тік стержндерінен nв және оларды қосатын
RВО, RГО – тік және көлденең жалғыз электродтардың таралу
.
Контур ішіндегі тік электродтар мен торға жалғанған тік жермен
,
мұнда
,
n-тік өткізгіштер саны.
l1 және l2 мәндері түсіндірілген;
L-өткізгіштердің жалпы ұзындығы.
g=2*4/(103,9+39,2*16)=0,011,
L=18*90+24*120=4500 м.
Жермен қосқыш кедергісі анықтаймыз
.
Жақындасу кернеуінің коэффициенті өткізгіштердің бір келкі таралуы
,
мұнда a=P/N – тік өткізгіштер арасындағы ара қашықтық, м;
Р – тор периметрі, м;
М – р1/р2 қатынасының функциясы.
=0.764*(5*103,9/6*4500)0.45=0.12.
Жердің үстіңгі қабатының меншікті кедергісіне тәуелді болатын жақындасу коэффициенті
П=Rч/(Rч+1,5*рс) ,
рс - жердің үстіңгі қабатының меншікті кедергісі, Ом*м;
Rч –адам дене кедергісінің орташа мәні, Ом.
П =1000/(1000+1,5*160,5) =0,806.
Енді жақындасу кернеуі анықтаймыз
Uп=І3*R3* * ,
Uп=20170*0,03*0,12*0,806=58,52 В,
t=0,15с кезінде рұқсат етілетін кедергі (АПВ ескерілетін, жақындасу және
Жермен қосқыш потенциялы
З= І3*R3=20170*0,03=605 В,
Uпр max= З * =605*0,12=72,6 В
ЗУ зонасында жермен эффективті қосылған тораптың құралдарына адамның жақындауының
Uп= Uпр max- Іч*1,5* рс = І3* R3*
Бізде
,
мұнда Uч- адам арқылы өтетін ток;
.
Қауіпсіздік шарттарын тексеру, мұнда Uдоп=450В анықталатын
10,1