Выбор автоматических выключателей - Реконструкция энергоснабжения вагонного депо ВЧД-5 ст. Чернышевск-Забайкальский

Выбор автоматов производится по следующим условиям:

1. Предельная отключающая способность:

IПр. откл ? IК. mах;

2. По номинальному току автомата:

IНом. авт ? IНом;

3. По номинальному току расцепителя:

IНом. расц ? IНом;

4. По току уставки срабатывания расцепителя:

IУст. т ? kЗ-IНом,

Где kЗ = 1.2 - коэффициент.

Шины 0,4 кВ отделяются от вторичных обмоток трансформаторов ТП выключателями АВМ20 с номинальным током 2300 А, номинальным напряжением 400 В, с предельной отключающей способностью 75 кА.

Производится выбор автоматов, защищающих кабельные линии, результаты сводятся в таблицу 12.

Таблица 12 - Выбор автоматических выключателей

№

Наименование

Pосв, кВт

Сменнаянагрузка

Максимальнаянагрузка

КЗ

Автоматический выключатель

S, кВт

I, кA

S, кВт

I, кA

Iкз, кА

Обозначение

Iном, кА

Iном. расц, кА

Iпр. откл, кА

Кз*Iном, кА

Уставкарасцепителя

Iуст, кА

1

Наплавка гребней колесных пар

2,720

67,647

0,107

107,408

0,167

17,311

А3130

0,170

0,170

30,000

0,201

1,250

0,213

2

Аппарат управления

5,100

2,817

0,012

5,455

0,016

1,566

АСТ

0,025

0,025

2,500

0,019

1,200

0,030

3

Люковой цех

4,250

34,884

0,059

44,536

0,074

4,265

А3120

0,100

0,080

10,000

0,089

1,250

0,100

4

Столовая

3,360

25,281

0,044

32,570

0,055

5,640

АК63

0,063

0,063

6,000

0,066

1,300

0,082

5

Цех по ремонту колесных пар

14,400

112,500

0,193

190,100

0,311

13,694

А3730

0,400

0,350

55,000

0,373

1,250

0,438

6

Цех по ремонту автосцепки вагонов

1,700

12,857

0,022

18,083

0,030

1,253

АК50

0,050

0,035

9,000

0,036

1,350

0,047

7

Механический цех

3,400

38,312

0,063

56,772

0,091

2,581

АЕ2050

0,100

0,100

6,000

0,110

1,250

0,125

8

Кран мостовой 5т

5,600

8,219

0,021

11,755

0,026

4,149

АК50

0,050

0,035

9,000

0,032

1,350

0,047

9

Компрессорная депо

1,020

117,647

0,180

155,716

0,238

13,338

А3720

0,250

0,250

100,000

0,286

1,250

0,313

10

Котельная депо

12,750

154,321

0,254

201,333

0,325

13,694

А3730

0,400

0,350

55,000

0,390

1,250

0,438

11

Экспериментальный цех

4,250

16,429

0,031

23,802

0,043

13,206

АК50

0,050

0,045

9,000

0,051

1,350

0,061

12

Тележечный цех

5,400

77,778

0,126

130,444

0,206

13,338

А3130

0,220

0,220

25,000

0,248

1,250

0,275

13

Деревообрабатывающий цех

3,400

8,523

0,018

13,269

0,025

1,333

АЕ2030

0,025

0,025

3,000

0,030

1,250

0,031

14

Кладовая депо

1,344

4,667

0,009

6,044

0,011

2,085

АЕ2030

0,025

0,013

3,000

0,013

1,250

0,016

15

Демонтажный цех

2,720

12,821

0,024

19,599

0,034

7,551

АК50

0,050

0,035

9,000

0,041

1,350

0,047

16

Роликовый цех

2,160

16,875

0,029

22,892

0,038

11,523

АК50

0,050

0,040

9,000

0,046

1,350

0,054

17

Цех наплавки пятников вагонов

1,190

18,235

0,030

27,141

0,043

4,726

АК50

0,050

0,045

9,000

0,052

1,350

0,061

18

Сборочный цех

37,800

88,028

0,191

121,036

0,241

5,299

А3720

0,250

0,250

100,000

0,290

1,250

0,313

19

Цех главного механика

5,100

13,333

0,028

20,009

0,038

2,069

АК50

0,050

0,040

9,000

0,046

1,350

0,054

20

Цех наплавки надрессорных брусьев вагонов

1,700

24,375

0,040

34,041

0,054

9,863

А3120

0,100

0,060

10,000

0,065

1,250

0,075

Релейная защита

Для защиты элементов распределительной сети 6 - 10 кВ, кроме предохранителей, применяется и релейная защита, выполняемая, как правило, по простейшим схемам. Релейной защитой называется устройство, состоящее из одного или нескольких приборов (реле), контролирующих исправное состояние отдельных элементов сети. При возникновении повреждения защищаемых элементов или ненормальных режимов в сети устройство автоматически об этом сигнализирует или воздействует на отключающие аппараты поврежденного элемента сети.

Релейная защита должна быть избирательной, быстродействующей, чувствительной и надежной. Избирательностью, как отмечалось, называется способность защиты отключать только поврежденный участок сети. Быстродействие необходимо для ограничения размеров разрушений оборудования сети при возникновении режима к. з.

Чувствительностью защиты называется ее способность действовать при минимальных изменениях контролируемой величины, в частности при минимальных токах к. з. Надежность релейной защиты заключается в ее безотказной работе в установленной для нее зоне изменения контролируемой величины. Надежность защиты в значительной мере определяется уровнем обслуживания устройства защиты в процессе эксплуатации.

Питание устройств релейной защиты может осуществляться с использованием постоянного и переменного тока. В городских сетях преимущественно применяется переменный оперативный ток. Имеются устройства с использованием выпрямленного напряжения. Источниками оперативного тока являются трансформаторы тока и напряжения, силовые трансформаторы, а также конденсаторные батареи. При комплектовании релейной защиты используют следующие виды реле:

    - основные реле, непосредственно воспринимающие изменения контролируемых величин; - вспомогательные реле, применяемые для создания выдержек времени, размножения контактов, передачи команды от одного реле к другому, воздействия на отключающие механизмы выключателей и т. д.; - указательные реле, сигнализирующие о срабатывании защиты.

Реле, используемые в городских сетях, работают на электрическом принципе, т. е. реагируют на изменение электрических величин: тока, напряжения, мощности. По характеру изменения указанных величин различают максимальные и минимальные реле. Максимальные реле приходят в действие, если контролируемая величина начинает превышать заданную, а минимальные реле срабатывают в том случае, когда контролируемая величина становится меньше заданной.

Различают реле прямого и косвенного действия. Реле прямого действия непосредственно воздействует на механизм освобождения привода выключателя. Реле косвенного действия связано с механизмом расщепления выключателя посредством вспомогательных реле.

Основным видом защиты распределительных линий 6 - 10 кВ является максимальная токовая защита с выдержкой времени или без нее (так называемая токовая отсечка). Защита контролирует ток в линии и срабатывает при превышении установленного значения последнего. Это называется уставкой защиты. По такой схеме (рисунок 5) собрана защита кабельной линии, отходящей с шин 10 кВ электростанции на ТП вагонного депо ВЧД-5.

схема максимальной токовой защиты с реле рт-85

Рисунок 5 - Схема максимальной токовой защиты с реле РТ-85.

ТА - трансформаторы тока; КА - земляная сигнализация; YAT - электромагнит отключения.

Защита состоит из двух индукционных токовых реле РТ-85 и двух катушек отключения YAT, встраиваемых в привод выключателя. Питание реле производится от трансформаторов тока ТА. При повреждении линии одно или оба реле замыкают свои контакты, в результате ток от ТA поступает в катушку YAT и тем самым происходит отключение выключателя линии.

Из протокола №38 испытания релейной защиты РРУ ЭЧ-11 Заб. ЖД от 19.10.2001 определяются ее параметры:

    - тип защиты: МТЗ с выдержкой времени; - тип выключателя: ВМП-10; - тип реле: РТ-85; - уставка токового реле: 7 А; - действительная уставка реле времени: 0,5 с; - ток возврата: 6,5 А; - коэффициент возврата: 0,81; - измерительные трансформаторы тока (2): ТТ 75/5.

В данном случае установка реле РТ-85 и монтаж защиты производится на лицевой двери камеры КСО с масляным выключателем линии или на отдельных панелях релейной защиты.

Избирательность максимальной токовой защиты обеспечивается созданием выдержки времени, которая нарастает ступенями по 0,5--0,7 с по направлению от электроприемника к источнику питания. Рассматриваемая защита осуществляется в двухфазном исполнении с использованием двух реле прямого действия или вторичных реле индукционного типа. Применение реле прямого действия, которые устанавливаются непосредственно в приводе масляного выключателя, значительно удешевляет защиту, упрощает ее монтаж и последующую эксплуатацию.

Питание реле производится от трансформаторов тока установленных на защищаемой линии. При возникновении повреждения ток в линии увеличивается и становится равным току срабатывания или больше него. В зависимости от вида к. з. с установленной выдержкой времени срабатывают одно или оба реле, непосредственно воздействуя на расцепляющий механизм выключателя. Линия автоматически отключается.

Реле РТВ (реле токовое с выдержкой времени) выпускается в разных вариантах, в зависимости от пределов изменения тока срабатывания. К недостаткам реле относится значительный разброс выдержки времени в начальной части характеристики. В связи с этим максимальная токовая защита иногда выполняется с использованием вторичных реле типа РТ-85 (рисунок 5).

Более сложной является направленная максимальная токовая защита, предусматриваемая при параллельной работе питающих линий 6--10 кВ. Защита устанавливается на приемных концах указанных линий в РП и действует по фактору изменения направления потока мощности при к. з. в любой из параллельно работающих линий.

Защита состоит из трех органов: пускового, направления мощности и выдержки времени. Она выполняется с помощью вторичных реле, с питанием от трансформаторов тока и напряжения. Ее монтаж выполняется на лицевой стороне комплектных камер РУ 6--10 кВ или на специальной панели. Наряду с отмеченными по местным условиям применяют и другие виды релейной защиты той или иной сложности.

Особые условия создаются при осуществлении защиты распределительных линий 6--10 кВ от однофазных замыканий на землю. Последнее определяется тем, что распределительные сети 6-10 кВ, в соответствии с действующими правилами, выполняются с изолированной нейтралью. При этом в сетях напряжением 6 и 10 кВ, имеющих суммарный ток замыкания на землю более 30 и 20 А соответственно, должна предусматриваться компенсация емкостного тока замыкания на землю с помощью дугогасящих аппаратов.

Указанное решение повышает надежность электроснабжения потребителей, так как в случае однофазных повреждений линий 6-10 кВ не требуется их немедленного отключения. Потребители, включенные на междуфазное напряжение, могут продолжать работать. Это обстоятельство позволяет выполнять защиту распределительных линий 6-10 кВ от замыкания на землю с действием на сигнал. При этом допускается применение в РУ 6--10 кВ источников питания общего устройства неселективной сигнализации, которое контролирует состояние изоляции сети 6-10 кВ, присоединенной к источнику питания. Указанная сигнализация дополняется устройством, с помощью которого устанавливается поврежденная распределительная линия 6-10 кВ. Согласно действующим положениям, работа сети с неотключенной поврежденной линией 6--10 кВ допускается не свыше двух часов.

На вводах кабельных линий 10 кВ ТП ВЧД-5 с тяговой подстанции установлена направленная электронная защита на реле ЗЗП-1, которое срабатывает по току и напряжению, производя отключение масляного выключателя ввода №1 и ввода №2.

На тяговой подстанции устанавливается защита участка линии ДПР, из протокола испытания релейной защиты РРУ ЭЧ-11 Заб. ЖД от 13.07.1998 определяются ее параметры:

    - тип защиты: МТЗ, ТО; - тип выключателя: ВНУЭ -36; - тип реле времени: РВ-132; - уставки токовых реле сведены в таблицу 13; - действительная уставка реле времени: 0,5 с; - измерительные трансформаторы тока: ТА 100/5.

Таблица 13 - Уставки токовых реле защиты "ДПР-"3""

Фаза

Защита

Уставка токового реле, А

Действительное значение

По первичному току

А

МТЗ

0,8

16

ТО

24

480

В

МТЗ

0,8

16

С

МТЗ

0,8

16

ТО

24

480

Конструкция, установка и подключение комплектной трансформаторной подстанции ДПР

Для подключения потребителей к линии ДПР разработаны комплектные трансформаторные подстанции (КТП) различной мощности, которые выпускаются Симферопольским электротехническим заводом Главного управления электрификации и энергетического хозяйства МПС (СЭЗ).

Основные технические данные КТП напряжением 27 кВ приведены в таблице 14. Для однофазных КТП-2/27,5, КТП-4/27,5, КТП-10/27,5 и трехфазной КТП-27,5/27,5 (рисунок 6) применены предохранители ПКН001-35, что позволило отказаться от использования рельсов в качестве естественных заземлителей на перегонах и выполнять самостоятельные контуры заземления КТП, обеспечивающие условия электробезопасности.

Конструкции указанных КТП предусматривают установку на раздельных фундаментах и опорах трансформатора со шкафом низкого напряжения (собственно КТП) и предохранителей ПКНОО1-35. При этом с целью обеспечения безопасности персонала КТП и конструкция с предохранителями должны иметь самостоятельные, не связанные между собой контуры заземления.

На общей конструкции с предохранителем устанавливается разъединитель, служащий для присоединения подстанции к линии ДПР, и трубчатый разрядник для защиты от грозовых перенапряжений. Конструкция с предохранителем, разъединителем и разрядником устанавливается на опоре контактной сети. В том случае, если "полевая" сторона опор занята подвеской других проводов, конструкция устанавливается на отдельно стоящей опоре.

Таблица 14 - Основные технические данные КТП напряжением 27,5 кВ.

Тип КТП

Мощность КТП, кВ-А

Тип трансформатора

Мощность трансформатора, кВ-А

Напряжение на вторичной стороне, кВ

Масса, КТП, кг

Однофазные

КТП-2/27,5

КТП-4/27,5

КТП-10/27,5 КТП-П-27,5/27,5
    2 4 10 2

ЗНОМ-35-65 ЗНОМ-35-65 ОМ - 10/27,5 ЗНОМ-35-65
    2 2х2 10 2
    0,23 0,23 0,23 0,23
    170 250 475 250

Трехфазные

КТП-27,5/27,5

КТП - 100/27,5
    25 100

ТМ-25/27,5 ТМ - 100/27,5
    25 100

0,4/0,23 0,4/0,23
    1035 1760

КТП-250/27,5 КТП-400/27,5
    250 400

ТМ-250/27,5 ТМ-400/27,5
    250 400

0,4/0,23 0,4/0,23
    2775 3710

Для однофазных КТП устанавливается однополюсный разъединитель, предохранитель и разрядник в одной фазе. Для трехфазного КТП-27,5/27,5 устанавливаются двухполюсный разъединитель, предохранители и разрядники в двух фазах.

Вынос разъединителя на отдельную опору обеспечивает безопасность работы на КТП при отключении ее от линии ДПР. Для столбовых однофазных КТП-2/27,5 и КТП-4/27,5 должна выполняться блокировка между приводом разъединителя и лестницей, для КТП-10/27,5 и всех трехфазных КТП - между приводом разъединителя и калиткой ограждения подстанций. Разъединители, предохранители и разрядники поставляются заводом-изготовителем комплектно с КТП. Для резервного электроснабжения от линии ДПР сигнальных точек автоблокировки применяется подъемно-опускная комплектная трансформаторная подстанция типа КТП-П-2/27,5.

Все оборудование 27,5 кВ и трансформатор ЗНОМ-35-65 смонтированы на подвижной раме, которая может перемещаться по направляющим из рабочего (крайнего верхнего) положения в нижнее для проведения технического обслуживания и ревизии. Подъемно-опускная КТП-2/-27,5 устанавливается на опоре контактной сети и не требует установки разъединителя для подключения к линии ДПР. Неподвижная конструкция подъемно-опускной КТП-П-2/27,5 крепится к опоре контактной сети посредством хомутов.

Использование подъемно-опускной подстанции обеспечивает полную безопасность ее обслуживания, так как работы по смене предохранителей, ревизии трансформатора и другие выполняются на полностью отключенной подстанции в нижнем положении подвижной рамы. Предусматриваются два варианта подключения однофазных КТП-2/27,5 и КТП-4/27,5 и трехфазной КТП-27,5/27,5 к линии ДПР: с установкой конструкции с разъединителем,

принципиальная схема ктп -27,5/27,5

Рисунок 6 - Принципиальная схема КТП -27,5/27,5:

Р1 - разъединитель двухполюсный РНДЗ 16-35/1000; РТ - разрядник трубчатый РТФ-35/1-5; Пр1 - предохранитель ПКН001-35; ЗК -- запирающий контур; Тр -- трансформатор трехфазный 27,5/0,4 кВ типа ТМЖ-25/27,5; Пр2 - предохранители ввода 0,4 кВ; К - выключатель автоматический АК-63-3.

Предохранителем и разрядником на опоре контактной сети или на отдельно стоящей опоре. Первый вариант требует установки одной дополнительной опоры для КТП и применяется в тех случаях, когда "полевая" сторона опоры контактной сети свободна и позволяет разместить конструкцию с разъединителем, предохранителем и разрядником. Во втором варианте, когда "полевая" сторона опоры контактной сети занята подвеской других проводов (фидера 27,5 кВ, проводов обратного тока и др.), устанавливаются две дополнительные опоры.

Отпайка от линии ДПР к разъединителю и шлейф от предохранителя к трансформатору выполняются тем же проводом, который подвешен в линии ДПР. Присоединение подключающих проводов к линии ДПР выполняется петлевыми плашечными зажимами, а к разъединителю, предохранителю и выводу трансформатора - аппаратными зажимами.

При использовании проводов ДПР в качестве направляющих линий канала поездной радиосвязи в провод отпайки к КТП последовательно включается запирающий контур. При длине отпайки менее 15 м (наиболее частый случай) запирающий контур может устанавливаться у выводов трансформатора, что предусмотрено в заводских конструкциях КТП.

Электробезопасность при эксплуатации трансформаторных подстанций

Похожие статьи




Выбор автоматических выключателей - Реконструкция энергоснабжения вагонного депо ВЧД-5 ст. Чернышевск-Забайкальский

Предыдущая | Следующая