Расчет установок защит участка сети напряжением 37/10.5/0.4 кВ

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования Российской Федерации

Вологодский Государственный Технический университет

Кафедра Электроснабжения

Дисциплина: Релейная защита и автоматика систем электроснабжения

Курсовой проект

Расчет установок защит участка сети напряжением 37/10.5/0.4 кВ

Вологда

2000

Содержание

1. Техническое задание

2. Расчет параметров схемы замещения и токов КЗ

2.1 Расчет удельных сопротивлений ЛЭП

2.2 Расчет сопротивлений трансформаторов и системы

2.3 Расчет токов К3

3. Выбор и обоснование типа защит

3.1 Защита понижающих силовых трансформаторов 10/0.4 кВ

3.2 Защита воздушных линий W5, W6, W7

3.3 Защита силовых трансформаторов Т1 и Т2

3.3.1 Расчет дифференциальной защиты

3.3.2 Расчет МТЗ от внешних КЗ для Т1 и Т2

3.3.3 Расчет МТЗ от перегрузки

3.3.4 Газовая защита

3.4 Защита силового трансформатора Т3

3.4.1 Расчет дифференциальной защиты

3.4.2 Расчет МТЗ от внешних КЗ для Т3

3.4.3 Расчет МТЗ от перегрузки

3.4.4 Газовая защита

3.5 Защита линии W3

3.5.1 Расчет отсечки для W3

3.5.2 Расчет МТЗ

3.6 Защита линии W1 и W2

3.6.1 Расчет отсечки для W1 и W2

3.6.2 Расчет МТЗ

3.7 Расчет устройства АПВ линий W1 и W2

3.8 Проверка ТТ на 10 % погрешность

Список использованной литературы

Приложения

1. Техническое задание

Мощность трёхфазного КЗ на шинах подстанции 1 - 590 МВ*А

Напряжение оперативного тока подстанции:

Подстанция 1 - постоянное 110 В

Подстанция 2 - постоянное 110 В

Подстанция 3 - переменное.

Мощность трансформаторов, МВ*А:

Т1 - 16

Т2 - 16

Т3 - 6

Т4 - 0,6

Т5 - 0,4

Т6 - 0,6

Длина ЛЭП, км:

L1 - 10

L2 - 10

L3 - 4

L5 - 5

L6 - 4

L7 - 6

Характеристики потребителей

Параметр	Нагрузка1	Нагрузка1	Нагрузка1	Нагрузка1	Нагрузка1
Мощность, МВ*А	4,5	4,8	3,9	4,5	4
Коэффициент самозапуска, КСЗ	2,7	2,5	1,9	2,4	1,9
Требуемая выдержка времени, сек.	0,7	0,8	1	0,9	1,1

Схема замещения представлена на рис. 1

Схема электроснабжения

Рис. 1

2. Расчет параметров схемы замещения и токов КЗ

2.1 Расчет удельных сопротивлений ЛЭП

F = ; Iраб = ; Sw = 1,05*Sном (1)

где Sном - номинальная мощность линии;

Sw - поток мощности в линии;

Jэк - плотность тока;

F - площаль сечения провода.

Хо = 0,1445*lg() + 0,0156 (2)

где Хо - удельное индуктивное сопротивление линии;

Dср - среднее геометрическое расстояние;

Rп - радиус провода.

Известно, что Dср(10 кВ) = 1100 мм; Dср(35кВ) = 3500 мм.

R = Ro*l (3)

где R - активное сопротивление линии;

Ro - удельное активное сопротивление линии;

l - длина линии.

Х = Хo*l (4)

где Х - индуктивное сопротивление линии.

Z = (5)

где Z - полное сопротивление линии.

Пример расчёта:

Sном 6 = 600 кВ*А; Uном = 10,5 кВ; jэк = 1,3 ;

Sw 6 = 1,05*600 = 630 кВ*А; Iраб 6 = = 34,6 А;

F7 = = 26,65 мм2; Fст = 35 мм2; Rп = 4,2 мм; Dср = 1100 мм2

Хо = 0,1445*lg() + 0,0156 = 0,365 ; l7 = 6 км; Ro = 0,85 Ом

Х7 = 0,365*6 = 2,19 Ом; R7 = 0,85*6 = 5,1 Ом; Z = = 5,55 Ом.

Таблица 1. Параметры ЛЭП

Параметры	F	Fст	Ro	Xo	R	X	Z
Л1	300,4	300	0,098	0,661	0,98	6,61	6,68
Л2	218,5	240	0,121	0,378	1,21	3,78	3,97
Л3	81,9	95	0,306	0,408	1,224	1,63	2,04
Л5	71,1	95	0,306	0,335	1,53	1,68	2,27
Л6	44,4	50	0,63	0,357	2,52	1,43	2,90
Л7	26,6	35	0,85	0,365	5,1	2,19	5,55

2.2 Расчёт сопротивлений трансформаторов и системы

RT = ; ХT = ; Хс = ; (6)

Пример:

?Pк 6 = 8000 Вт; Sном 6 = 600 кВ*А; Uном 6 = 10,5 кВ; Uк 6 = 5,5 %

RT 6 = = 2,45 Ом; ХT 6 = = 10,1 Ом;

ZТ 6 = = 10,4 Ом

Результаты расчёта сопротивлений трансформаторов и системы.

Таблица 2

Параметры	RТ	XТ	ZТ
Т1	0,249	6,417	6,42
Т2	0,249	6,417	6,42
Т3	1,274	17,113	17,16
Т4	2,450	10,106	10,40
Т5	3,928	12,403	13,01
Т6	2,450	10,106	10,40
Система	0	0,108	0,11

Все сопротивления схемы замещения приводим к стороне 10,5 кВ

Хпр.л = ; Rпр.л = ; Zпр.л = ; (7)

Хпр.т = ; Rпр.т = ; Zпр.т = ; (8)

Результаты расчёта сопротивлений элементов схемы замещения, приведённых к стороне 10,5 кВ.

Таблица 3

Параметры	Rпр	Хпр	Zпр	Параметры	Rпр	Xпр	Zпр
Л1	0,079	0,532	0,54	Т1	0,02	0,52	0,52
Л2	0,097	0,304	0,32	Т2	0,02	0,52	0,52
Л3	0,099	0,131	0,16	Т3	0,103	1,38	1,38
Л5	1,53	1,676	2,27	Т4	2,45	10,11	10,40
Л6	2,52	1,427	2,90	Т5	3,93	12,40	13,01
Л7	5,1	2,190	5,55	Т6	2,45	10,11	10,40
				Система	0	0,11	0,11

2.3 Расчёт токов КЗ

Iкз = ; (9)

Пример расчёта:

Uб = 10,5 кВ; Zсум, 1 = 0,108 Ом; Iкз. 1 = = 56,13 кА.

Таблица 4. Значения токов КЗ

Параметры	Zсум.i, Ом	КЗ max, кА	Zсум.i, Ом	КЗ min, кА	КЗ ( 2 ), кА
К1	0,108	56,13	0,108	56,13	48,61
К2	0,428	14,16	0,646	9,38	8,13
К3	0,428	14,16	0,646	9,38	8,13
К4	0,592	10,24	0,81	7,48	6,48
К5	0,972	3,07	2,19	2,77	2,40
К6	0,945	6,42	1,163	5,21	4,51
К7	0,945	6,42	1,163	5,21	4,51
К8	3,215	1,86	3,433	1,77	1,53
К9	6,111	0,99	6,329	0,96	0,83
К10	11,661	0,52	11,879	0,51	0,44
К11	13,614	0,45	13,832	0,44	0,38
К12	19,121	0,32	19,339	0,31	0,27
К13	22,06	0,27	22,272	0,27	0,24

Схема замещения сети

Рис. 2

3. Выбор и обоснование типа защит

3.1 Защита понижающих силовых трансформаторов 10/0,4 кВ.

На трансформаторах мощностью менее 1 МВ*А в качестве защиты от токов, обусловленных внешними многофазными к.з., должна быть предусмотрена защита, действующая на отключение на основе предохранителей. Защиту трансформаторов Т4, Т5, Т6 производим с помощью предохранителей типа ПКТ-10.

Находим номинальный ток предохранителя:

Iном = (10)

Выбор предохранителей.

Таблица 5

Параметры	Sном, тр,, кВ*А	Iном.пр.расч, А	Iном.пр.станд,, А
Т4	600	33	40
Т5	400	22	31,5
Т6	600	33	40

Защита от замыканий на землю.

На стороне 10,5 кВ ставим защиту от замыканий на землю. Первичный ток срабатывания защиты нулевой последовательности, действующий с выдержкой времени на отключение трансформатора, определяется по двум условиям:

Отстройка от допустимой асмметрии фазных токов.

Iсз.n = 0,25*kн*Iном. тр (11)

где kн = 2 - коэффициент надёжности.

2. Согласование по чувствительности с максимальным током срабатывания отсечки на двигателях 0,38 кВ или с предохранителями в распределительных сетях.

Iсз.n = kн. согл*Iдоп. отс. (12)

где kн = 1,1 - 1,25 - коэффициент надёжности согласования.

Хотя это условие и является определяющим, но так как Iдоп. отс. не задано, будем пользоваться первым условием.

Пример расчёта для трансформатора Т6:

Kн = 2; Sном = 600кВ*А; Uном = 0,4 кВ. Iсз.n, 6 = 0,25*2* = 433 А

В результате расчёта, получаем . Iсз.n, 5 = 289 А; . Iсз.n, 4 = 433 А.

Определим коэффициент чувствительности при однофазном к.з. за трансформатором Т6. Расчётный ток в реле при условии металлического к.з., без учёта сопротивления питающей энергосистемы до места включения трансформатора Т6 определяется по формуле:

Iк.з.1 = (13)

или

Iк.з.1 = (14)

где *Zт4 - справочная величина, приведённая к стороне 0,4 кВ, в данном случае равная 0,042 Ом.

Kч = (15)

Пример:

Iк.з. = = 5,2 кА; Kч, 6 = = 12

При коэффициенте трансформации ТТ в нейтрали Ki = 500/5, ток срабатывания реле:

Iср. 6 = = 4,33 А

Выбираем реле РТ - 40/6

Результаты расчётов

Таблица 6

Параметры	Iср..защ., , А	Ki	Iк.з., кА	Kч	Iср.расч, А	Тип реле	1/3*Zт
Т4	433	500/5	5,2	12	4,3	РТ-40	0,042
Т5	289	300/5	3,4	11,7	4,8	РТ-40	0,065
Т6	433	500/5	5,2	12	4,3	РТ-40	0,042

3.2 Защита воздушных линий W5, W6 и W7

На ВЛ - 10 кВ устанавливаем максимальную токовую защиту с реле типа РТВ.

Находим рабочий максимальный ток:

Iраб.max = (16)

Iс.з. = (17)

Пример расчёта:

Iраб.max = = 88 А; Iс.з. = = 195 А

Расчитываем ток срабатывания реле РТВ - 1. Приняв предварительно коэффициент трансформации тока, например Кi = 200/5, получаем ток срабатывания реле:

Iср. = (18)

где Ксх = 1 - коэффициент схемы.

Iср. = = 4,9 А

Ближайшая большая уставка реле РТВ - 1 равна 5 А. При этой уставке ток срабатывания защиты:

Iс.з. = = 200 А

Коэффициент чувствительности в основной зоне защиты равен:

Iк.з.min = (19)

Кч. = (20)

Iк.з.min = = 859 А ; Кч = = 4,3

Кч > 1,5, следовательно для данной линии не требуется санкционирование по условиям релейной защиты. Определяется коэффициент чувствительности в зоне резервирования, т.е. при к.з. на шинах низшего напряжения трансформато-ров ответвлений. Выбирается ближайший трансформатор и определяется ток к.з. при повреждении за этим трансформатором (Т4).

Iк.з.min = = 450 А ; Кч = = 2,25

Кч > 1,2, но для более отдалённых и менее мощных трансформаторов резер-вирование не обеспечивается, что допускается ПУЭ. Отсутствие резервирования при к.з. за трансформаторами вообще является характерным для защит воздуш-ных линий 6 кВ и 10 кВ.

Выбираем время срабатывания и характкристику реле РТВ защиты линии по условиям согласования по току и времени с защитными устройствами после-дующих и предыдущих элементов.

При подборе характеристики МТЗ линии нужно выполнять следующие ус-ловия:

1. Ток срабатывания защиты должен быть не менее, чем на 10 % больше тока плавления вставки предохранителя, соответствующего времени действия защиты в начальной части характеристики ( не менее 5 сек. ). Для этого определяется ток Iпл при 5 сек: 120 А, выбранный ранее ток срабатывания защиты ( 200 А ) удовлетворяет этому условию.

2. Ступень селективности между защитой питающего трансформатора и защитой ВЛ - 10 кВ должна быть примерно 0,7 сек. При максимальном токе к.з. в начале линии. Для построения токовой характеристики реле РТВ используем формулу:

Iк = (21)

где К - кратность Iр/Iср в процентах из типового графика.

Результаты для построения токовой характеристики РТВ.

Таблица 7

К, %	t, сек	Iк, А
160	0,7	312
140	1	273
130	1,3	253
120	1,9	234
110	2,6	214
100	6	195

3.3 Защита силовых трансформаторов Т1 и Т2

Для данных трансформаторов должны быть предусмотрены устройства релейной защиты от следующих видов повреждений и ненормальных режимов работы:

однофазных замыканий на землю в обмотках и на выводах.

многофазных замыканиях в обмотках и на выводах.

от токов в обмотках, обусловленных перегрузкой и внешними к.з.

газовая защита.

3.3.1 Расчёт дифференциальной защиты

Произведём расчёт первичных и вторичных номинальных токов для сторон защищаемого трансформатора.

Таблица 8. Параметры трансформаторов тока

Величина	Iном. пер , А	Ki	Схемы соединения обмоток ТТ	Iном. пер , А
10,5 кВ	880	300/5	?	4,4
37 кВ	250	1000/5		7,2

Выбираем место установки тормозной обмотки реле ДЗТ - 11 - плечо сто-роны НН. Определяем первичный ток небаланса без учёта составляющей Iнб???:

Iнб = Iнб? + Iнб?? + Iнб??? (22)

Iнб? = Капер.*Кодн.* *Iк.з.6* (23)

где = 0,1 - относительное значение тока намагничевания;

Капер. = 1 - коэффициент, учитывающий переходный режим;

Кодн. = 1 - коэффициент однотипности, учитывающий неидентич-ность характеристик намагничевания ТТ.

Iнб?? = U*Iк.з.6 (24)

где U = Ѓ} 10 % - диапозон регулирования напряжения.

Iнб = 1*1*0,1*6,4* + 0,1*6,4 = 822 А

Отстраиваем ток срабатывания защиты от броска тока намагничивания:

Iнтр = (25)

Umin. тр. = 37*( 1 - 0,1 ) = 33,3 кВ; Iнтр = = 277 А.

Iс.з. = Кн*Iнтр (26)

Iс.з. = 1,5*277 = 416 А

Таблица 9. Выбор числа витков обмоток

Обозначение величины и расчётное выражение	Численные значения
Iср.неосн. = Ic.з.*Ксх/Кiвн	12
wнеосн.расч. = Fср/Iср.неосн	8
wнеосн. ( ближайшее меньшее )	8
Iср.неосн = Fср/wнеосн	12,5
Iсз..неосн ( сторона ВН )	433
Iсз..неосн ( сторона НН )	1526
wосн.расч. = wнеосн*I2неосн./Iосн.	13
wосн	13
Iнб???	11
Iнб с учётом Iнб???	637

Число витков тормозной обмотки реле ДЗТ - 11 определяется по формуле:

щт = (27)

щт = = 7,06 вит.

Принимаем ближайшее число витков тормозной обмотки:

щт = 7 вит.

Определяем коэффициент чувствительности аналогично формуле 20:

Iр.min = (28)

Iр.min = = 37 А; Кч = = 3,08 > 2.

3.3.2 Расчёт МТЗ от внешних к.з. для Т1 и Т2

Область внешних к.з. трансформатора находится на стороне НН, включая сборные шины. Ток срабатывания защиты отстраивается от максимального рабо-чего тока, протекающего через трансформатор.

Iс.з. = * (Iраб.max.л5 + Iраб.max.н3 * Ксзп3 + Iраб.max.н4 * Ксзп4 + + + Iраб.max.н2 * Ксзп2 + Iраб.max.н1 * Ксзп1) (29)

Iраб.max.л5 = = 25 А; Iраб.max.н3 = = 61 А; Iраб.max.н4 = Iраб.max.н1 = = 70 А; Iраб.max.н2 = = 75 А;

Iс.з. = * (25 + 61*1,9 + 70 * 2,4 + 75 * 2,5 + 70 * 2,7) = 1029 А

Выбираем ТТ типа ТВТ - 35/10, Кi = 1000/5. Ток срабатывания реле РТ - 40 для схемы ТТ, соединённых в треугольник.

Iср. = = 8,9 А; Iу = 9 А.

Выбираем РТ - 40/10. Уточняем ток срабатывания защиты:

Iс.з. = = 1039 А

Проверяем коэффициент чувствительности при двухфазном к.з. за трансформатором:

Кч = = = 1,52 > 1,5

Выдержка времени защиты должна быть минимальной и согласованной с МТЗ отходящих присоединений:

tс.з. = tнб + ?t (30)

где tнб - наибольшее время срабатывания нагрузок;

?t - ступень селективности при согласовании реле РТ - 40 и РТВ.

tс.з. = 1 + 0,6 = 1,6 сек.

Выбираем реле времени ЭВ - 225.

3.3.3 Расчёт МТЗ от перегрузки

Ток срабатывания защиты определяется по формуле:

Iс.з. = (31)

Iс.з. = = 374,5 А

Защита подключена к тем же ТТ, что и защита от внешних к.з. Ток срабатывания реле РТ - 40 определяется по формуле 18:

Iср. = = 3,2 А

Ток срабатывания уставки Iу = 4 А. Принимаем реле РТ - 40/6. Уточняем ток срабатывания защиты: Iс.з. = 462 А.

Выдержка времени защиты выбирается по условию согласования с последними, наиболее чувсвительными ступенями защит от многофазных к.з. предыдущих элементов (присоединённых к шинам низшего напряжения). Кроме того, МТЗ от перегрузки должна быть отстроена по времени от МТЗ от внешних к.з. трансформатора. Поэтому

tс.з.пер = tс.з.внеш + ?t (32)

tс.з. = 1,6 + 0,6 = 2,2 сек.

Выбираем реле времени ЭВ - 225.

3.3.4 Газовая защита

Газовая защита поставляется вместе с трансформатором и расчёту не подлежит. В связи с недостатками поплавкового газового реле, отечественной промышленностью выпускается реле с чашечковыми элементами типа РГЧЗ - 66. Первая ступень газового реле более чувсвительная, чем вторая, и действует на сигнал. Вторая ступень чаще всего действует на отключение.

3.4 Защита силового трансформатора Т3

3.4.1 Расчёт дифференциальной защиты

Произведём расчёт первичных и вторичных номинальных токов для сторон защищаемого трансформатора.

Параметры трансформаторов тока.

Таблица 10

Величина	Iном. пер , А	Ki	Схемы соединения обмоток ТТ	Iном. пер , А
10,5 кВ	93,6	150/5	?	5,4
37 кВ	329,9	400/5		7,1

Выбираем место установки тормозной обмотки реле ДЗТ - 11 - плечо стороны НН. Определяем первичный ток небаланса без учёта составляющей Iнб??? по формулам 22-24:

Iнб = 1*1*0,1*3,1* + 0,1*3,1 = 362,8 А

Отстраиваем ток срабатывания защиты от броска тока намагничевания по формуле 25:

Umin. тр. = 37*( 1 - 0,1 ) = 33,3 кВ; Iнтр = = 104 А.

Тогда ток срабатывания защиты по формуле 26 равен:

Iс.з. = 1,5*104 = 156 А.

Таблица 11. Выбор числа витков обмоток

Обозначение величины и расчётное выражение	Численные значения
Iср.неосн. = Ic.з.*Ксх/Кiвн	9
wнеосн.расч. = Fср/Iср.неосн	11,1
wнеосн. ( ближайшее меньшее )	11
Iср.неосн = Fср/wнеосн	9,1
Iсз..неосн ( сторона ВН )	157,5
Iсз..неосн ( сторона НН )	925,8
wосн.расч. = wнеосн*I2неосн./Iосн.	13
wосн	13
Iнб???	2,5
Iнб с учётом Iнб???	628,5

Число витков тормозной обмотки реле ДЗТ - 11 определяется по формуле 27:

щт = = 14,5 вит.

Принимаем ближайшее число витков тормозной обмотки:

щт = 15 вит.

Определяем коэффициент чувствительности аналогично формуле 20:

Iр.min = = 39 А; Кч = = 4,4 > 2.

3.4.2 Расчёт МТЗ от внешних КЗ для Т3

Область внешних к.з. трансформатора находится на стороне НН, включая сборные шины. Ток срабатывания защиты отстраивается от максимального рабо-чего тока, протекающего через трансформатор.

Iс.з. = * ( Iраб.max.н5 * Ксзп5 ) (33)

Iраб.max.л5 = = 62 А; Iс.з. = * ( 62*1,9 ) = 178 А;

Iср. = = 5,1 А; Iу = 6 А.

Выбираем РТ - 40/10. Уточняем ток срабатывания защиты:

Iс.з. = = 207 А

Проверяем коэффициент чувствительности при двухфазном к.з. за трансформатором:

Кч = = = 4,2 > 1,5

Выдержка времени защиты должна быть минимальной и согласованной с МТЗ отходящих присоединений рассчитывается по формуле 30:

tс.з. = 1 + 0,6 = 1,6 сек.

Выбираем реле времени ЭВ - 225.

3.4.3 Расчёт МТЗ от перегрузки

Ток срабатывания защиты определяется по формуле 31:

Iс.з. = = 141 А

Защита подключена к тем же ТТ, что и защита от внешних к.з. Ток срабаты-вания реле РТ - 40 определяется по формуле 18:

Iср. = = 4,07 А

Ток срабатывания уставки Iу = 4 А. Принимаем реле РТ - 40/6. Уточняем ток срабатывания защиты: Iс.з. = 138 А.

Выдержка времени защиты выбирается по условию согласования с послед-ними, наиболее чувсвительными ступенями защит от многофазных к.з. предыду-щих элементов (присоединённых к шинам низшего напряжения). Кроме того, МТЗ от перегрузки должна быть отстроена по времени от МТЗ от внешних к.з. трансформатора. Поэтому, используя формулу 32, получим

tс.з. = 1,6 + 0,6 = 2,2 сек.

Выбираем реле времени ЭВ - 225.

3.4.4 Газовая защита

Газовая защита поставляется вместе с трансформатором и расчёту не подлежит. В связи с недостатками поплавкового газового реле, отечественной промышленностью выпускается реле с чашечковыми элементами типа РГЧЗ - 66. Первая ступень газового реле более чувсвительная, чем вторая, и действует на сигнал. Вторая ступень чаще всего действует на отключение.

3.5 Защита линии W3

3.5.1 Расчёт отсечки для W3

Iс.о. ? Кн * Iк.з.max (34)

Тогда ток срабатывания отсечки равен:

Iс.о. = Кн * Iк.з.max (35)

Iс.о. = 1,2* 10240 = 12,3 кА.

Ток срабатывания реле РТ - 40 определяется по формуле :

Iср = (36)

Iср = = 34,9 А

Ток срабатывания уставки Iу = 35 А. Принимаем реле РТ - 40/50. Уточняем ток срабатывания защиты: Iс.з. = 12333 А.

3.5.2 Расчёт МТЗ

Находим ток срабатывания защиты по формуле:

Iс.з. = (37)

с.з. = = 627 А

Ток срабатывания реле РТ - 40 определяется по формуле 36:

Iср = = 2,97 А

Ток срабатывания уставки Iу = 3 А. Принимаем реле РТ - 40/6. Уточняем ток срабатывания защиты: Iс.з. = 634 А. Ток срабатывания уставки Iу = 4 А. Принимаем реле РТ - 40/6. Уточняем ток срабатывания защиты: Iс.з. = 462 А. Определяем коэффициент чувствительности:

Кч = (38)

Тогда Кч = = 10,3 > 1,5

Выдержка времени защиты находим по формуле:

tс.з.т3 = 1,6 + 0,6 = 2,2 сек.

3.6 Защита линии W1 и W2

3.6.1 Расчёт отсечки для W1 и W2

Находим ток срабатывания отсечки по формуле 35:

Iс.о. = 1,2* 14164 = 17 кА.

Ток срабатывания реле РТ - 40 определяется по формуле 36:

Iср = = 24,1 А

Ток срабатывания уставки Iу = 25 А. Принимаем реле РТ - 40/50. Уточняем ток срабатывания защиты: Iс.з. = 17619 А.

3.6.2 Расчёт МТЗ

Находим ток срабатывания защиты для линий W1 и W2 по формулам.

Iс.з.1 = * (39)

Iс.з.2 = * (40)

Iс.з.1 =* = 3106 А

Iс.з.2 = * = 2441 А

Отсюда, Iс.з.1 > Iс.з.2 , следовательно, принимаем Iс.з. = 3106 А.

Находим ток срабатывания реле РТ - 40 по формуле:

Iср. = * (41)

Получаем:

Iср. = = 14,7 А; Iу = 15 А.

Выбираем РТ - 40/20. Уточняем ток срабатывания защиты:

Iс.з. = 3171 А

Определяем коэффициент чувствительности по формуле 38:

Кч = = 15,7 > 1,5

Выдержка времени защиты находим по формуле:

tс.з.л1 = tс.з.т3 + ?t (42)

tс.з.л1 = 2,2 + 0,6 = 2,8 сек.

3.7 Расчёт усройства АПВ линий W1 и W2

Устроуство АПВ предусматривается для быстрого восстановления питания потребителей путём автоматического включения выключателей, отключённых устройством РЗА. Из опыта эксплуатации линий с односторонним питанием для повышения эффективности АПВ однократного действия рекомендуется брать tапв = 2 - 3 сек. Возьмём tапв = 2 сек. Напряжение срабатывания минимального реле напряжения с ограниченно зависимой выдержкой времени типа РНВ: Uср < 0,35*Uном; Uср = 35 В.

tавр = tс.з.л1 + tапв + ?t (43)

tавр = 2,8 +2 + 0,6 = 5,4 сек.

3.8 Проверка ТТ на 10 % погрешность

Для сокращения числа однотипных расчётов выбираются из трёх комплек-тов защит трансформаторов Т1, Т2, Т3 - трансформаторы тока, имеющие наи-большее значение предельной кратности и наибольшую вторичную нагрузку. Схемы защит во всех трёх случаях аналогичны.

Для продольных дифференциальных защит первичный расчётный ток, при котором должна обеспечиваться работа ТТ с погрешностью не более 10 %, прини-мается равным наибольшему значению тока при внешнем к.з. Из трёх случаев наибольшее значение предельной кратности получается для Т1:

Трансформатор тока типа ТПЛ - 10; Кi = 200/5 (для ДЗТ).

Определяем предельную кратность К10:

К10 = (44)

где I1расч. = 1,1*416 = 457,6 А.

К10 = = 1,8

Определяем допустимую вторичную нагрузку ТТ, при которой полная пог-решность ТТ не превышает 10 %. По кривой предельных кратностей ТТ ТПЛ - 10 находим Zн.доп. = 5,2 Ом.

Определим расчётную нагрузку:

Расчётное сопротивление на фазу:

ДЗТ - 11, Zдзт = 0,1 Ом, Rпр = Rобр = 0,6 Ом, Rпер = 0,1 Ом.

Суммарное сопротивление для схемы треугольника ТТ при двухфазном к.з. за трансформатором:

Zн.расч. = 3 * (Rпр + Zреле ) + Rпер (45)

Zн.расч. = 3 * (0,6 + 0,1 ) + 0,1 = 2,2 Ом.

Zн.доп. > Zн.расч., следовательно, ТТ работают с погрешностью е < 10 %.

Список использованных источников

трансформатор силовой двигатель индуктивный

1. Правила устройства электроустановок. ПУЭ - М: Энергоатомиздат, 1986 г.

2. Чернобров Н.В. «Релейная защита.» Учебное пособие для техникумов. - М: Энергия, 1974 г.

3. «Реле защиты.» Под ред. Алексеева В.С. - М: Энергия, 1976 г.

4. Мухин А.И. « Электроэнергетика. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения.» - Вологда, ВоПИ, 1998 г.

Приложения

Схема токовой защиты линий W1 и W2

Схема МТЗ линий W5, W6 и W7 с реле прямого действия

Схема защиты трансформаторов Т1, Т2

а) Цепи тока дифференциальной токовой защиты ДЗТ - 11

б) Цепи тока МТЗ.

КН1, КН2 - защита от внешних к.з.; КН3 - защита от перегрузки.

в) Цепи сигнализации

г) Цепи оперативного тока

Схема устройства АВР

а) Однолинейная схема сети.

б) Схема включения пускового органа АВР.

в) Схема управления выключателем Q19 (Q20).

Схема устройсва АПВ с использованием реле типа РПВ - 358 (линии W1 и W2)



Карта селективности защит

Размещено на Allbest.ru

...