Защита трансформатора от перегрузки

Защита от перегрузки отстаивается от номинального тока трансформатора и действует на сигнал.

Iср=

Iср=

Принимаем реле тока РТ40/5. Реле времени ЭВ-123.

Время срабатывания защиты, tср=3 сек.

Защита от однофазных замыканий на землю

Защита от однофазных замыканий на землю

Устанавливается, если защита МТЗ выполняется в двухфазном исполнении. Уставка не рассчитывается, т.к. не известны емкостные токи линии и оборудования, ни токи однофазного замыкания на землю.

Технико-экономическое сравнение при выборе силовых трансформаторов

Технико-экономическое сравнение будем вести по двум вариантам. В первом варианте два трансформатора 2*ТМН-2500/35, во втором варианте трансформаторы2*ТМН- 4000/35

Таблица № 24.1 Данные трансформаторов

Трансформаторы	Рхх	Ркз	Iкз%	Uкз%	Цена т.руб
ТМН 2500/35	6, 5		1, 5	10, 5
ТМН 4000/35			3, 5	10, 5

 

Рассчитываем Кз – коэффициент загрузки по формуле:

Кз =

Где: n – количество трансформаторов в нормальном режиме работы.

Коэффициент загрузки в первом варианте равен Кз = 0, 7

Коэффициент загрузки во втором варианте равен Кз = 0, 4

Активные потери в трансформаторе:

в первом варианте ∆ P = ∆ Pxx+∆ Pкз*К²з = 6, 5+22*0, 7² = 17, 3 кВт

во втором варианте ∆ P = ∆ Pxx+∆ Pкз*К²з = 9+35*0, 4² = 14 кВт

Реактивные потери в трансформаторе:

∆ Q=

в первом варианте∆ Q= 1, 5/100*2500+10, 5/100*2500*0, 7² = 166 кВар

во втором варианте ∆ Q= 3, 5/100*4000+10, 5/100*4000*0, 4² = 207 кВар

Приведенные потери в двух трансформаторах

Δ Pприв = 2*Δ P+Кприв*2*Δ Q

Кприв = 0, 06 – характеризует относительные потери активной мощности, при передаче реактивной мощности

Приведенные потери в первом варианте

Δ Pприв = 2*17, 3+2*0, 06*166= 54.52 кВт

Приведенные потери во втором варианте

Δ Pприв =2* 14+2*0, 06*207= 52.84 кВт

Стоимость годовых приведенных потерь электроэнергии.

Сприв = С_уд*Δ Pприв*τ,

С_УД = 5руб/кВт-стоимость одного киловатта;

τ = 2400час/год – время максимальных потерь, при Тмах = 3000-5000 часов.

в первом варианте Сприв = 5*54.52 *2400= 654240руб

во втором варианте Сприв = 5*52.84*2400 = 634080руб

Стоимость амортизационных отчислений.

Са =

Где: К – стоимость трансформатора

С_а%= 6 - 7% - процент амортизационных отчислений от стоимости трансформатора

Са = 7%/100*2*300 = 42тыс.руб

Са = 7/100*2*450 = 63тыс.руб

Приведенные годовые затраты.

∑ Зпр = 0, 16*К + Са + Сп

в первом варианте ∑ Зпр₁ = 0, 16*300 + 42 + 654.240= 744.24 т. руб

во втором варианте ∑ Зпр₂ = 0, 16*450 + 63 +634.080 = 769.08 т.руб

экономически выгоден первый вариант т.к. имеет меньшие приведенные затраты

Заземление ГПП

Расчет заземляющего устройства подстанции напряжением 35/10 кВ.

Задачей защитного заземления является снижение до безопасной величины напряжения прикосновения и напряжения шага.

1. Расчет заземления подстанции рассматривается на примере.

Для выполнения расчета необходимо знать удельное сопротивление грунта. При реальном проектировании удельное сопротивление грунта определяется путем замера на месте строительства подстанции. При учебном проектировании удельное сопротивление грунта определяем по справочным данным.

Для расчета принимаем грунт суглинок, т.к. в Амурской области большая часть подстанций строятся на суглинистых почвах, с удельным сопротивлением ρ =110 Ом м.

 

Таблица №25.1 Приближенные значения удельных сопротивлений грунтов.

Вид грунта	ρ , Ом м.
Возможные пределы	Значения для расчетов
песок	400 -1000
супесок	150 - 400
суглинок	40 - 150
глина	8 - 70
садовая земля
чернозем	10 - 50

2. Определяем район проектирования подстанции.

Проектируемая подстанция относится к первому району, т.к. в Амурской области средняя температура января ниже минус 20^о.

Таблица №25.2 Характеристика климатических районов и приближенные значения поправочных коэффициентов к величине ρ.

Характеристика районов и вид применяемых заземлителей	районы
Характеристика районов
Средняя температура января, оС	-20	-14	-10
Средняя температура июля, оС	+18	+22	+24	+26
Замерзание воды в днях
Виды заземлителей и поправочные коэффициенты к величине ρ
Стержневые заземлители при глубине заложения их вершины 0.5 – 0.8 м	1.65	1.45	1.3	1.1
Протяженные заземлители (полоса, круглая сталь)	5.5	3.5	2.5	1.5
Данные таблицы относятся к нормальной влажности земли.

 

3. Определяем минимальное сопротивление контура заземления подстанции. На подстанции несколько рабочих напряжений, 35, 10, 0.4 кВ. При напряжениях 35 и10 кВ нормируемое сопротивление 10 Ом, а при 0, 4 кВ нормируемое сопротивление 4 Ом. При нескольких нормируемых сопротивлениях для расчета принимается минимальное сопротивление 4 Ом. Контур заземления общий для всех напряжений подстанции. Для заземления выбираем электроды диаметром 16 мм, длиной 5 метров, электроды соединяем стальной полосой 40× 4 мм, глубина заложения полосы 0.7 метра.

4. План контура заземления.

Рисунок 25.1

Внутренний контур - площадь занимаемая оборудованием подстанции. Средний контур - контур заземление подстанции. Наружный контур - забор подстанции. Контур заземление подстанции располагается на расстоянии двух метров от оборудования подстанции. Железобетонный забор подстанции имеет свое заземление, которое не соединяется с контуром заземления подстанции. Оборудование подстанции занимает площадь 22× 12 м. Контур заземления занимает площадь (22+2+2= 26 м, 12+2+2= 16 м) Длина периметра контура заземления 26+26+16+16 =84 м.

5. Сопротивление одного вертикального заземлителя.

ρ _рас..=ρ _изм.× к_сез.

гдеρ _изм. – удельное сопротивление грунта.

к_сез. – коэффициент климатических районов учитывающий, промерзание зимой и высыхание грунта летом, для заземлителя. Коэффициент климатических районов берем из таблицы №2.

ρ _рас..= 110× 1.65 =181.5 Ом· м

Определяем сопротивление одного стержня длиной пять метров и диаметром 16 мм.

R_cт=

Где ℓ = 5 метров, длина электрода заземления.

d=0.016 метра, диаметр электрода заземления.

t=0.7 + 2.5=3.2 м, расстояние от поверхности земли до середины заземлителя.

1. Необходимое число вертикальных заземлителей.

N =

Где R_min - нормируемое сопротивление 4 Ом.

Таблица№25.3 Коэффициент использования вертикальных электродов при размещении по контуру.

Число электродов	Отношение расстояния между электродами к длине электрода
	0.66 – 0.72	0.76 – 0.8	0.84 – 0.86
	0.58 – 0.65	0.71 – 0.75	0.78 – 0.82
	0.52 – 0.58	0.66 – 0.71	0.74 – 0.78
	0.44 – 0.5	0.61 – 0.66	0.68 – 0.73
	0.38 – 0.44	0.55 – 0.61	0.64 – 0.69
	0.36 – 0.42	0.52 – 0.58	0.62 – 0.67

 

N =

2. Сопротивление заземляющей полосы.

R_гор =

гдеρ _расч – расчетное сопротивление для соединительной полосы.

ρ _расч =ρ _изм× К_сез

К_сез = 5.5, коэффициент учитывающий промерзание зимой и высыхание грунта летом, для соединительной полосы. Коэффициент климатических районов берем из таблицы №25.2

ρ _расч =110× 5.5 = 605 Ом м.

ℓ =84 м, длина периметра контура заземления (26+26+16+16 =84 м).

b = 40× 10^-3 – ширина соединительной полосы в метрах.

t= 0.7 м, глубина заложения соединительной полосы.

 

R_гор = =14.8 Ом

 

3. Сопротивление полосы в контуре из 21 электрода.

 

 

Таблица№25.4 Коэффициенты использования соединительной полосы в контуре электродов из угловой стали или труб.

Отношение расстояния между электродами к длине электрода	Число электродов в контуре
	0.45	0.34	0.27	0.24	0.21	0.20
	0.55	0.40	0.32	0.30	0.28	0.26
	0.70	0.56	0.45	0.41	0.37	0.35

 

4. Необходимое сопротивление вертикальных заземлителей

5. Уточненное число стержней.

Один стержень убираем и окончательно принимаем 20 стержней для установки в контуре заземления подстанции.

 

 

Молниезащита ГПП

На ОРУ 35/10 кВ устанавливают четыре молниеотвода по углам ОРУ.

Для проверки защищенности оборудования, находящегося в середине зоны защиты четырех молниеотводов на высоте h_x (высота трансформатора), берется больший диаметр между молниеотводами, если D равен или меньше восьмикратной величины (D _a), h_a- активной зоны молниеотвода (высота молниеотвода над трансформатором), то при высоте молниеотвода не более 30 метров объекты, находящиеся в зоне защиты, надежно защищены от поражения молнией.

 

⇐ Предыдущая1234567

Поделиться: