Расчет релейной защиты трансформатора тупиковой подстанции
Структурная схема трехфазной максимальной токовой защиты с независимой от тока выдержкой времени. Методика определения индукционного сопротивления воздушной линии. Выбор трансформаторов для релейной защиты. Анализ расчетной схемы электроснабжения.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 27.01.2019 |
| Размер файла | 134,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru
Размещено на http://www.allbest.ru
1. Исходные данные
Рассчитать релейную защиту трансформатора тупиковой подстанции: расчет дифференциальной токовой защиты (ДТЗ) и максимальной токовой защиты (МТЗ) двухобмоточного трансформатора мощностью Sном.т и напряжением 110/6 кВ.
Источником питания является энергосистема мощностью Sс.ном с сопротивлением Xс*. Трансформатор связан с энергосистемой воздушной линией (ВЛ) протяженностью LВЛ.
Линия выполнена проводом, сечение которого соответствует удельному сопротивлению RВЛ = 0,43 Ом/км.
Таблица 1 - Исходные данные
|
UВН, кВ |
UНН, кВ |
Sном.т., МВА |
Sс. ном, МВА |
LВЛ, км |
RВЛ, Ом/км |
Чс* |
|
|
110 |
6 |
25 |
3000 |
6 |
0,43 |
0,3 |
Рис. 1. Структурная схема трехфазной максимальной токовой защиты (МТЗ) с независимой от тока выдержкой времени
2. Расчетная часть
Выбираем трансформатор ТДН - 25000/110 [ДИ6, с. 146, 147] - трёхфазный, двухобмоточный, с принудительной циркуляцией воздуха и естественной циркуляцией масла.
Таблица 2
|
Тип |
, МВА |
Напряжение обмотки, кВ |
Потери, кВт |
uк, % |
, % |
|||
|
ВН |
НН |
(ВН-НН) |
||||||
|
ТДН-25000/110 |
25 |
115 |
38,5 |
25 |
120 |
10,5 |
0,65 |
По удельному сопротивлению ВЛ Xуд = 0,43 Ом/км выбираем воздушную линию со сталеалюминевыми проводами марки АС-70/72 (Худ= 0,4276 Ом/км).
Расчет максимально длительного тока и токов КЗ
Определяем максимальный длительный ток:
- на стороне высокого напряжения (ВН) трансформатора:
- на стороне низшего напряжения (НН) трансформатора:
Расчёт токов короткого замыкания
Составляем расчётную схему системы электроснабжения:
Рис. 2. Расчетная схема электроснабжения
индукционный токовый трансформатор
Составляем схему замещения для точек К1 и К2:
Рис. 3. Схема замещения
Определяем индукционное сопротивление воздушной линии:
о.е
Определяем индукционное сопротивление трансформатора:
Определяем результирующее сопротивление для точки К1:
о.е
Определяем результирующее сопротивление для точки К2:
о.е
Определяем базисный ток на стороне высшего напряжения:
кА
Определяем базисный ток на стороне низшего напряжения:
кА
Определяем периодическую составляющую токов КЗ на высокой стороне:
кА
Определяем периодическую составляющую токов КЗ на низкой стороне:
кА
Больший по значению ток, из двух полученных, является максимальным током короткого замыкания и является расчетным для дифференциальной токовой защиты:
кА
Определяем ударный ток короткого замыкания на стороне высшего напряжения:
кА
Определяем ударный ток короткого замыкания на стороне низшего напряжения:
кА
Определяем тепловой импульс токов КЗ на стороне высшего напряжения:
кА2·с
Определяем тепловой импульс токов КЗ на стороне низшего напряжения:
кА2·с
Выбор трансформаторов тока для релейной защиты
Трансформатор тока на стороне высшего напряжения выбираем по следующим условиям:
Таблица 2 - Выбор трансформатора тока на стороне высшего напряжения
|
Параметр |
Расчетные данные |
Условия выбора |
Каталожные данные |
|
|
Напряжение |
UВН = 110 кВ |
= |
Uном=110 кВ |
|
|
Ток |
ImaxВН = 183,7 А |
< |
Iном=200/5 А |
|
|
Электродинамическая стойкость |
iудВН = 39,07 кА |
< |
iдин=41 кА |
|
|
Термическая стойкость |
Вк= 349,5 кА2·с |
< |
I2тер·tтер= 122·3 = 432 кА2·с |
Выбираем трансформатор тока с параметрами не менее расчетных типа ТФЗМ 110Б - I - У1 [ДИ6, с. 307].
Трансформатор тока на стороне низшего напряжения выбираем по следующим условиям:
Таблица 3 - Выбор трансформатора тока на стороне низкого напряжения
|
Параметр |
Расчетные данные |
Условия выбора |
Каталожные данные |
|
|
Напряжение |
UНН = 6 кВ |
? |
Uном=15 кВ |
|
|
Ток |
Imax НН = 3367,9 А |
< |
Iном= 3000/5 А |
Выбираем трансформатор тока с параметрами не менее расчетных типа ТЛШ 10-У3.
Расчет дифференциальной токовой защиты.
Дифференциальная защита выполняется на дифференциальном реле типа РНТ-565. В схемах ДТЗ применяются быстронасыщающиеся трансформаторы (БНТ), ограничивающие бросок тока, проходящего через токовое реле. Это связано с тем, что намагничивающий ток трансформатора содержит постоянную составляющую, приводящую к насыщению магнитопровода БНТ. В результате этого ток во вторичной обмотке БНТ мал и реле не срабатывает. При коротком замыкании в трансформаторе постоянная составляющая отсутствует, магнитопровод БНТ не насыщен, в его вторичной обмотке индуцируется значительная ЭДС, которая создает ток, достаточный для срабатывания реле ДТЗ [ДИ8, с. 35].
Определяем ток силового трансформатора:
- на стороне высшего напряжения:
А
- на стороне низшего напряжения:
А
Определяем вторичный ток в плечах ДТЗ:
- на стороне высшего напряжения:
А
- на стороне низшего напряжения:
А
Определяем ток небаланса, который протекает через катушку токового реле из-за неравенства вторичных токов вследствие погрешности трансформаторов тока по углу:
А
Определяем ток срабатывания реле по условию отстройки от тока небаланса с коэффициентом надежности 1,3 и без учета коэффициента возврата реле:
А
Определяем число витков основной (дифференциальной) обмотки трансформатора БНТ реле РНТ-565:
- для стороны низшего напряжения:
витков
Принимаем ближайшее значение числа витков обмотки реле для стороны низшего напряжения W1 = 28 витков;
- для стороны высшего напряжения:
витков
Принимаем ближайшее значение числа витков обмотки реле для стороны высшего напряжения W2 = 40 витков.
Определяем уточненный ток небаланса:
А
Определяем суммарный ток небаланса:
А
Определяем уточненный ток срабатывания реле:
А
Определяем минимальный ток короткого замыкания:
кА
Определяем коэффициент чувствительности:
Коэффициент чувствительности находится в пределах: 1,5 < KЧ < 20, что удовлетворяет требованиям чувствительности.
Расчет максимальной токовой защиты трансформатора
Определяем ток срабатывания максимальной токовой защиты на стороне высшего напряжения трансформатора:
А
Определяем ток срабатывания максимальной токовой защиты на стороне низшего напряжения трансформатора:
А
Литература
1. Киреева, Э.А. Релейная защита и автоматика электроэнергетических систем [Текст]: Учебник для студентов учреждений сред. проф. образования / Э.А. Киреева, С.А. Цырук. - 3-е изд., стер. - М.: Издательский центр «Академия», 2013. - 288 с. - ISBN 987-5-7695-9897-5.
2. Правила устройства электроустановок [Текст]: - 7-е издание. - СПб.: Издательство ДЕАН, 2014. - 1168 с. - ISBN 978-5-93630.
3. Рожкова, Л.Д. Электрооборудование электрических станций и подстанций [Текст]: учебник для ср. проф. образования; рек. ФИРО / Л.Д. Рожкова, Л.К. Карнеева, Т.В. Чиркова. - 4-е изд., стер. - М.: Академия, 2013. - 448 с.: ил. - (Среднее проф. образование. Энергетика). - ISBN 978-5-7695-9713-8.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Расчет релейной защиты заданных объектов, используя реле указанной серии в соответствии с расчетной схемой электроснабжения. Расчета токовой защиты и токовой отсечки асинхронного двигателя. Расчеты кабельной линии от однофазных замыканий на землю.
курсовая работа [178,6 K], добавлен 16.09.2010Расчет токов короткого замыкания и релейной защиты для рассматриваемого фрагмента электрической сети. Организация и выбор оборудования для выполнения релейной защиты. Расчет релейной защиты объекта СЭС. Выбор трансформатора тока и расчет его нагрузки.
курсовая работа [911,3 K], добавлен 29.10.2010Выбор и расчет устройства релейной защиты и автоматики. Расчёт токов короткого замыкания. Типы защит, схема защиты кабельной линии от замыканий. Защита силовых трансформаторов. Расчетная проверка трансформаторов тока. Оперативный ток в цепях автоматики.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 08.01.2012Выбор необходимого объёма релейной защиты и автоматики. Расчет токов короткого замыкания. Расчет параметров схемы замещения сети. Проверка трансформатора тока. Газовая защита трансформатора. Расчет релейной защиты трансформатора собственных нужд.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 13.02.2014Виды повреждений и ненормальных режимов работы электроустановок. Расчет дифференциальной и максимальной токовой защиты трансформатора, защиты от перегрузки с использованием реле тока и времени. Принципиальные схемы цепей переменного тока и напряжения.
контрольная работа [905,7 K], добавлен 20.02.2015Основное предназначение релейной защиты. Анализ и особенности двухобмоточного трансформатора ТДН–16000/110. Краткое рассмотрение схемы выключения реле РНТ-565. Характеристика газовой защиты трансформатора. Методы защиты трансформатора от перегрузки.
курсовая работа [547,0 K], добавлен 23.08.2012Определение расчетных режимов работы сети и ее элементов для защищаемого объекта. Составление схемы замещения и расчет ее параметров. Выбор типов трансформаторов тока, напряжения и их коэффициентов трансформации для релейной защиты, от междуфазных КЗ.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 12.11.2013Определение параметров схемы замещения и расчет функциональных устройств релейной защиты и автоматики системы электроснабжения. Характеристика электроустановки и выбор установок защиты заданных присоединений: электропередач, двигателей, трансформаторов.
курсовая работа [422,5 K], добавлен 23.06.2011Выбор оборудования подстанции, числа и мощности трансформаторов собственных нужд и источников оперативного тока. Сравнение релейных защит с использованием электромеханических и микропроцессорных устройств релейной защиты. Расчет токов короткого замыкания.
дипломная работа [4,0 M], добавлен 01.10.2013Выбор электрической аппаратуры, токоведущих частей и изоляторов, измерительных трансформаторов, оперативного тока. Расчет собственных нужд подстанции, токов короткого замыкания, установок релейной защиты. Автоматизированные системы управления процессами.
дипломная работа [1,4 M], добавлен 11.01.2016Теоретические основы методики расчета экономической эффективности от внедрения релейной защиты подстанции. Описание проекта по внедрению релейной защиты на подстанции "Бишкуль" 110/10 кВ. Показатели финансово-экономической эффективности инвестиций.
дипломная работа [1,5 M], добавлен 24.06.2015Расчет токов короткого замыкания в намеченных точках схемы. Расчет продольной дифференциальной токовой защиты трансформатора. Расчет максимальной токовой защиты трансформатора. Расчет мгновенной и комбинированной токовой отсечки питающей линии.
контрольная работа [793,5 K], добавлен 19.03.2012Расчёт токов короткого замыкания в объеме, необходимом для выбора защит. Выбор коэффициентов трансформации трансформаторов тока и напряжения, необходимых для выполнения релейной защиты и автоматики. Разработка полных принципиальных схем релейной защиты.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 14.12.2017Обзор оборудования на подстанции, назначение релейной защиты. Терминал защиты линии электропередач. Шкафы защиты шин и трехобмоточных трансформаторов с напряжением 110 (220) Кв. Регулятор напряжения SPAU 341C. Расчет уставок и токов короткого замыкания.
дипломная работа [1022,1 K], добавлен 10.09.2011Расчет номинальных и рабочих максимальных токов. Определение токов при трехфазных коротких замыканиях. Расчет дифференциальной защиты трансформаторов. Расчет дифференциальной токовой защиты двухобмоточного трансформатора Т2 с реле типа РНТ-565.
курсовая работа [71,4 K], добавлен 03.04.2012Расчет токов короткого замыкания. Выбор тока плавкой вставки предохранителей для защиты асинхронного электродвигателя. Параметры установок автоматов. Чувствительность и время срабатывания предохранителя. Селективность между элементами релейной защиты.
дипломная работа [2,8 M], добавлен 24.11.2010Анализ нормальных режимов сети. Определение значений рабочих токов и токов короткого замыкания в местах установки устройств защиты, сопротивления линий электропередачи. Выбор устройств релейной защиты и автоматики, расчет параметров их срабатывания.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 03.01.2015Расчет параметров схемы замещения линии электропередач, трансформатора и максимального нагрузочного тока. Выбор уставок дифференциальной защиты линии, дифференциального органа с торможением. Проверка чувствительности максимальной токовой защиты.
курсовая работа [345,7 K], добавлен 21.03.2013Анализ существующей схемы режимов электропотребления. Расчет режимов работы подстанции, токов короткого замыкания в рассматриваемых точках системы электроснабжения. Выбор устройств релейной защиты и автоматики. Общие сведения о микропроцессорных защитах.
курсовая работа [355,6 K], добавлен 18.01.2014Выбор системы релейной защиты блока генератор-трансформатор электрической станции. Расчет уставок срабатывания и разработка схемы подключения выбранных устройств релейной защиты. Техническое обслуживание дифференциального устройства защиты типа ДЗТ-21.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 22.02.2015
