Релейная защита
Повреждения и принципы выполнения защиты сетей. Расчет параметров ступенчатых токовых защит от междуфазных коротких замыканий, нулевой последовательности. Расчет автоматики распределительной сети. Выбор релейной аппаратуры и вспомогательного оборудования.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 17.04.2013 |
| Размер файла | 908,3 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/
Оглавление
Введение
1. Расчет параметров сети
1.1 Исходные данные
1.2 Расчет параметров схемы замещения
1.2.1 Система
1.2.2 Воздушные линии
1.2.3 Трансформаторы
1.3 Расчет рабочих токов
1.4 Расчет токов междуфазных КЗ
1.5 Остаточные напряжения
1.6 Расчет токов КЗ на землю
1.7 Расчетные данные токов КЗ
2. Расчет параметров ступенчатых токовых защит от междуфазных КЗ
2.1 Расчет I-ых ступеней токовых защит (токовых отсечек)
2.2 Расчет II-ых ступеней токовых защит (с выдержкой времени)
2.4 Расчет III-их ступеней защит (МТЗ)
2.4 Защиты от междуфазных КЗ
3. Расчет параметров токовых защит нулевой последовательности
3.1 Расчет I-ых ступеней токовых защит нулевой последовательности
3.2 Расчет II-ых ступеней токовых защит нулевой последовательности
3.3 Расчет Ш-их ступеней токовых защит нулевой последовательности
3.3 Защиты от КЗ на землю
4. Расчет автоматики распределительной сети (АПВ участков сети)
4.1 Выбор принципов и расчеты устройств АПВ для каждого участка радиальной сети
5. Выбор принципов и расчет АВР трансформаторов на ПСБ
6. Выбор релейной аппаратуры и вспомогательного оборудования
6.1 Выбор линейного выключателя
6.2 Выбор трансформаторов тока и расчет нагрузок в их вторичных цепях. Выбор релейной аппаратуры
Список литературы
токовый релейный защита замыкание
Введение
Общие принципы выполнения защиты сетей:
· защита выполняется автономными устройствами (комплект защит в шкафах) на каждом объекте;
· защита подключается к защищаемому объекту с помощью измерительных ТА и TV.
Виды повреждений линий сетей трехфазной системы, возникающие в защищаемой зоне РЗ и по характеристикам которых ведется выбор её параметров срабатывания, обусловлены режимами заземления нейтралей силового оборудования и для сетей с номинальным напряжением 110 кВ, имеющих эффективно заземленные нейтрали, основными повреждениями являются:
> Междуфазные короткие замыкания К(3), К(2);
> Короткие замыкания на землю К(1), К(1,1);
> Неполнофазные режимы L(1), L(2), L(3)
Возможны и более сложные виды повреждений, представляющие сочетание некоторых простейших видов повреждений, в данной работе не рассматриваются.
На одиночных линиях с односторонним питанием от многофазных замыканий следует устанавливать ступенчатые токовые защиты или ступенчатые защиты тока и напряжения. Если такие защиты не удовлетворяют требованиям чувствительности или быстроты отключения повреждения, например, на головных участках, или если это целесообразно по условию согласования защит смежных участков с защитой рассматриваемого участка, должна быть предусмотрена ступенчатая дистанционная защита. В последнем случае в качестве дополнительной защиты рекомендуется использовать токовую отсечку без выдержки времени.
От замыканий на землю должна быть предусмотрена, как правило, ступенчатая токовая направленная или ненаправленная защита нулевой последовательности. Защита должна быть установлена, как правило, только с тех сторон, откуда может быть подано питание.
Для линий, состоящих из нескольких последовательных участков, с целью упрощения допускается использование неселективных ступенчатых защит тока и напряжения (от многофазных замыканий) и ступенчатых токовых защит нулевой последовательности (от замыканий на землю) в сочетании с устройствами поочередного АПВ.
В качестве резервных следует применять:
· от многофазных КЗ, как правило, дистанционные защиты, преимущественно трехступенчатые;
· от замыканий на землю ступенчатые токовые направленные или ненаправленные защиты нулевой последовательности.
В радиальных сетях с односторонним питанием комплекты защит устанавливаются, как правило, только на питающем конце каждого участка вследствие необходимости отключения повреждения только со стороны единственного источника питания.
Защиты с абсолютной селективностью в данной сети не используются по причине удовлетворительной защитоспособности токовых защит с относительной селективностью.
Основной называется защита, реагирующая при всех или части видов КЗ в пределах всего защищаемого элемента и действующая на отключение выключателя без выдержки времени (с минимальной выдержкой времени, чем у других установленных защит).
Резервной называется защита, предусматриваемая для работы вместо основной данного элемента в случаях ее отказа или вывода из работы (ближнее резервирование), а также вместо защит смежных элементов при отказе или в случаях отказов выключателей смежных элементов (дальнее резервирование).
1. Расчет параметров сети
1.1 Исходные данные
Таблица 1.1
|
Длина линий, км |
S(3)КЗ MBA |
Хо,с/ X1,c |
Мощность трансформаторов, MBA |
|||||||
|
L1 |
L2 |
L3 |
L4 |
3300 |
0,75 |
S1 |
S2 |
S3 |
S4 |
|
|
25 |
27 |
30 |
30 |
6,3 |
10 |
10 |
10 |
|||
|
Р1 |
Р2 |
РЗ |
Р4 |
t1 |
t2 |
t3 |
t4 |
|||
|
6,5 |
10,5 |
10,2 |
10,4 |
1,4 |
1,2 |
1,0 |
0,5 |
Рис. 1.1
1.2 Расчет параметров схемы замещения
1.2.1 Система
1.2.2 Воздушные линии
Линия 1:
XW1,1= худ * L1= 0,4*25 = 10 Ом;
XW1,0= 3,5 * Xw1,1= 3,5*10 = 35 Ом;
Линия 2:
XW2,1= худ * L2= 0,4*27 = 10,8 Ом;
XW2,0= 3,5 * XW2,1= 3,5 * 10,8 = 37,8 Ом;
Линия 3:
XW3,1= xуд*L3= 0,4*30 = 12 Ом;
XW3,0= 3,5 * XW3,1 = 3,5*12 = 42 Ом;
Линия 4:
XW4,1 = xуд* L4= 0,4*30 = 12 Ом;
XW4,0= 3,5 * XW4,1= 3,5*12 = 42 Ом;
1.2.3 Трансформаторы
Т1:
Т2:
Т3:
Т4:
1.3 Расчет рабочих токов
1.4 Расчет токов междуфазных КЗ
Рис. 1.4.1. Схема замещения для токов прямой последовательности
Линия 1 (точка К1)
Линия 2 (точка К2)
Линия 3 (точка К3)
Линия 4 (точка К4)
На шинах НН трансформатора Т1 (Т2) (точка К5 (К6)):
Расчет максимального тока двухфазного КЗ сводится к определению тока трехфазного КЗв связи с данной схемой соединения обмоток трансформаторов. Минимальный ток при этом равен половине тока трехфазного КЗ.
На шинах НН трансформатора Т3 (точка К7):
На шинах НН трансформатора Т4 (точка К8):
На шинах НН трансформатора Т5 (точка К9):
1.5 Остаточные напряжения
Минимальная зона действия токовой отсечки ()
Таблица 1.5.1. Остаточные напряжения
|
1к,км |
||
|
0 |
0,00 |
|
|
5 |
0,351 |
|
|
10 |
0,519 |
|
|
15 |
0,619 |
|
|
16,88 |
0,646 |
|
|
20 |
0,684 |
|
|
47 |
0,836 |
|
|
77 |
0,893 |
|
|
107 |
0,920 |
1.6 Расчет токов КЗ на землю
Рис. 1.6.1. Схема замещения для токов нулевой последовательности
Система (точка К0):
Для нахождения тока, протекающего через защиту, используем коэффициент токораспределенияКток:
а) при КЗ на линии
б) при КЗ«за спиной»
Токи двухфазного КЗ на землю, протекающие в защите:
а) при КЗ на линии
б) при КЗ«за спиной»
Линия 1 (точка К1):
Для нахождения тока, протекающего через защиту, используем коэффициент токораспределенияКток:
Линия 2 (точка К2):
Линия 3 (точка К3):
Линия 4 (точка К4):
1.7 Расчетные данные токов КЗ
Таблица 1.7.1
|
Точка КЗ |
Токи при КЗ, кА |
||||||||
|
() |
() |
||||||||
|
К0 |
17,16 |
14,86 |
18,78 |
18,55 |
0,61 (0,206) |
20,79 |
20,54 |
0,66 (0,22) |
|
|
К1 |
4,63 |
4,01 |
3,21 |
2,69 |
2,46 |
2,06 |
|||
|
К2 |
2,59 |
2,24 |
1,59 |
1,59(1,33) |
1,14 |
1,14 |
|||
|
КЗ |
1,73 |
1,5 |
1,032 |
1,032 |
0,732 |
0,732 |
|||
|
К4 |
1,3 |
1,13 |
0,759 |
0,759 |
0,534 |
0,534 |
|||
|
К5(К6) |
0,29 |
0,29/0,145 |
|||||||
|
К7 |
0,419 |
0,419/0,214 |
|||||||
|
К8 |
0,388 |
0,388/0,194 |
|||||||
|
К9 |
0,361 |
0,361/0,18 |
2. Расчет параметров ступенчатых токовых зашит от междуфазных КЗ
2.1 Расчет I-ых ступеней токовых защит (токовых отсечек)
Линия 1:
Чувствительность обеспечена.
Линия 2:
Целесообразность установки отсечки без выдержки времени проверяем по длине защищаемой зоны. Установка первой ступени является целесообразной, если защитоспособность ее хотя бы в одном из режимов работы.
Установка селективной токовой отсечки нецелесообразна. Устанавливаем неселективную отсечку из условия обеспечения чувствительности второй ступени токовой защиты участка АБ (расчет см. ниже).
Линия 3:
Установка селективной токовой отсечки нецелесообразна. Устанавливаем неселективную отсечку из условия обеспечения чувствительности второй ступени токовой защиты участка БВ (расчет см. ниже)
Линия 4:
Линия 4 представляет собой блок линия-трансформатор, поэтому определяющим условием является отстройка от КЗ за трансформатором (точка К9):
Проверяем коэффициент чувствительности:
Чувствительность обеспечена.
2.2 Расчет II-ых ступеней токовых защит (с выдержкой времени)
Линия 3
Отстройка от I-ой ступени защиты смежного участка (защита 4):
Отстройка от КЗ на шинах НН питаемой подстанции (К8):
Проверка коэффициента чувствительности при двухфазном КЗ в конце защищаемого участка (КЗ):
Чувствительность обеспечена.
Время срабатывания защиты
Линия 2
Отстройка от I-ой ступени защиты смежного участка (защита 3):
т.к. на линии 2 устанавливается неселективная отсечка, то на линии 3 также необходимо установить неселективную отсечку, ток срабатывания II-ой ступени выбираем из условия обеспечения коэффициента чувствительности, а затем определим ток срабатывания неселективной отсечки защиты линии 3.
Отстройка от КЗ на шинах НН питаемой подстанции (К7):
Чувствительность обеспечена.
Время срабатывания защиты
Ток срабатывания неселективной токовой отсечки линии 3:
Защитоспособность отсечки обеспечена. На линии 3 устанавливаем неселективную отсечку с током срабатывания, при этом согласование с I-ой ступенью защиты линии 4 не нарушается.
Линия 1
Отстройка от I-ой ступени защиты смежного участка (защита 2):
т.к. на линии 1 устанавливается неселективная отсечка, то на линии 2 также необходимо установить неселективную отсечку, ток срабатывания II-ой ступени выбираем из условия обеспечения коэффициента чувствительности, а затем определим ток срабатывания неселективной отсечки защиты линии 2.
Отстройка от КЗ на шинах НН приемной подстанции (К5 (Кб)):
Чувствительность обеспечена.
Время срабатывания защиты
Ток срабатывания неселективной токовой отсечки линии 2:
Защитоспособность отсечки не обеспечена. Оставляем ступень для дополнительного резервирования части линии. Для обеспечения чувствительности ставим III - ю ступень.
2.3 Расчет III-их ступеней защит (МТЗ)
Линия 4
Отстройка от токов самозапуска двигателей после отключения внешнего КЗ
где kотс - коэффициент отстройки. kотс = 1,1;
kзап - коэффициент запуска, kзап = 1,5;
kв - коэффициент возврата, kв = 0,85.
Время срабатывания защиты
Оценка коэффициента чувствительности при двухфазном КЗ на шинах НН трансформатора (К9) при двухрелейной схеме.
Чувствительность обеспечена.
Линия 3
Отстройка от токов самозапуска двигателей после отключения внешнего КЗ
Время срабатывания защиты
Оценка коэффициента чувствительности при двухрелейной схеме.
а) Двухфазное КЗ в конце смежного участка линии (К4)
б) Двухфазное КЗ на шинах НН трансформатора (К8)
Дополняем схему установкой третьего реле в третью фазу.
Чувствительность обеспечена.
Линия 2
Отстройка от токов самозапуска двигателей после отключения внешнего КЗ
Время срабатывания защиты
Оценка коэффициента чувствительности при двухрелейной схеме.
а) Двухфазное КЗ в конце смежного участка линии (К3)
б) Двухфазное КЗ на шинах НН трансформатора (К7)
Дополняем схему установкой третьего реле в третью фазу.
Чувствительность не обеспечена.
Линия 1
Отстройка от токов самозапуска двигателей после отключения внешнего КЗ
Время срабатывания защиты
Оценка коэффициента чувствительности при двухрелейной схеме.
а) Двухфазное КЗ в конце смежного участка линии (К2)
б) Двухфазное КЗ на шинах НН трансформатора (К5)
Дополняем схему установкой третьего реле в третью фазу.
Чувствительность обеспечена.
2.4 Защиты от междуфазных КЗ
Таблица 2.4.1
|
Номер защиты |
Защита 1 |
Защита 2 |
Защита 3 |
Защита 4 |
|
|
I ступень, кА |
6,019 |
3,367 |
2,249 |
0,47 |
|
|
II ступень, кА |
3,08 |
1,72 |
0,517 |
- |
|
|
МТЗ, кА |
0,45 |
0,372 |
0,246 |
0,124 |
|
|
,% |
100 |
>20 |
>20 |
>20 |
|
|
1.3 |
1.3 |
2.9 |
- |
||
|
1.33 |
1.12 |
1.57 |
1.44 |
||
|
,с |
0.5 |
0.5 |
0.5 |
- |
|
|
,с |
3.0 |
2.5 |
2.0 |
1.5 |
3. Расчет параметров токовых защит нулевой последовательности
3.1 Расчет I-ых ступеней токовых защит нулевой последовательности
Линия 4
Устанавливаем чувствительную ступень без выдержки времени
Отстройка от токов небаланса при КЗ за трансформатором Т4 (К9)
В руководящих указаниях (выпуск 11) не рекомендуется принимать токи срабатывания меньше 60 А, наше значение тока проходит по этому требованию следовательно:
Оценка коэффициента чувствительности
Двухфазное КЗ на землю в конце линии 4 (К4)
Ограничиваем чувствительность при условии, что это не приведет к недостаточной чувствительности за щит на головных участках.
Оценка защитоспособности
По графику определяем зону действия отсечки:
Установка отсечки целесообразна.
Время срабатывания первой ступени
Линия 3
Устанавливаем токовую отсечку без выдержки времени и чувствительную ступень с выдержкой времени.
Отстройка от тока КЗ на шинах противоположной подстанции
Отстройку производим по т.к.
Оценка защитоспособности
По графику определяем зону действия отсечки:
Установка селективной отсечки целесообразна.
Линия 2
Отстройка от тока при КЗ на шинах противоположной подстанции
Отстройку производим по т.к.
Оценка защитоспособности
По графику определяем зону действия отсечки:
Установка селективной отсечки целесообразна.
Линия 1
а) Отстройка от тока при КЗ на шинах противоположной подстанции
Отстройку производим по т.к.
б) Отстройка от тока КЗ «за спиной» (КО)
Отстройку производим по т.к.
в) Отстройка от броска тока намагничивания силового трансформатора Т1
Оценка защитоспособности
По графику определяем зону действия отсечки:
Установка отсечки целесообразна.
3.2 Расчет II-ых ступеней токовых защит нулевой последовательности
Линия 4
Линия тупиковая, поэтому устанавливаем чувствительную ступень без выдержки времени (см. выше).
Линия 3
а) Отстройка от I-ой ступени защиты смежного участка (защита 4):
б) Отстройка от токов небаланса при КЗ за трансформатором Т3 (К8)
Оценка коэффициента чувствительности
Чувствительность обеспечена.
Время срабатывания защиты
Ступень обеспечивает дальнее резервирование, поэтому установка чувствительной ступени нецелесообразна.
Линия 2
а) Производим отстройку от I-ой ступени защиты смежного участка (защита 3):
б) Отстройка от токов небаланса при КЗ за трансформатором Т2 (К7)
Оценка чувствительности при двухфазном КЗ на землю:
Оценка чувствительности при однофазном КЗ на землю:
Чувствительность не обеспечена. Оставляем ступень для дополнительного резервирования части линии. Для обеспечения чувствительности устанавливаем III-ю ступень.
Время срабатывания защиты
Линия 1
а) Отстройка от I-ой ступени защиты смежного участка (защита 2):
б) Отстройка от токов небаланса при КЗ за трансформатором Т1 (К5)
в) Отстройка от тока однофазного КЗ на шинах подстанции в месте установки защиты:
Оценка чувствительности при двухфазном КЗ на землю:
Оценка чувствительности при однофазном КЗ на землю:
Чувствительность обеспечена.
Время срабатывания защиты
3.3 Расчет III-их ступеней токовых защит нулевой последовательности
Линия 2
а) Отстройка от токов небаланса при КЗ за трансформатором Т2 (К7)
б) Отстройка от токов самозапуска двигателей после отключения внешнего КЗ
Оценка чувствительности при ближнем резервировании:
Оценка чувствительности при дальнем резервировании:
Чувствительность обеспечена.
Время срабатывания защиты
Линия 1
а) Отстройка от токов небаланса при КЗ за трансформатором Т1 (К6)
б) Отстройка от III-ей ступени защиты смежного участка
в) Отстройка от тока однофазного КЗ на шинах подстанции в месте установки защиты:
Оценка чувствительности при ближнем резервировании:
Оценка чувствительности при дальнем резервировании:
Чувствительность обеспечена.
Время срабатывания защиты
3.3 Защиты от КЗ на землю
Таблица 3.3.1
|
Номер защиты |
Защита 1 |
Защита 2 |
Защита 3 |
Защита 4 |
|
|
I ступень, кА |
4.173 |
2.067 |
1.341 |
0.0469 |
|
|
II ступень, кА |
1.9 |
1.475 |
0.066 |
- |
|
|
IIIступень, кА |
0.56 |
0.37 |
- |
- |
|
|
,% |
66,7 |
61 |
50 |
100 |
|
|
1.08 |
0.772 |
11.09 |
|||
|
3.67 |
3.08 |
- |
- |
||
|
1.71 |
1.97 |
||||
|
,с |
0.5 |
0.5 |
0.5 |
- |
|
|
,с |
1.5 |
1.0 |
- |
- |
4. Расчет автоматики распределительной сети (АПВ участков сети)
4.1 Выбор принципов и расчеты устройств АПВ для каждого участка радиальной сети
На линиях с односторонним питанием предусматривается АПВ однократного действия с пуском от несоответствия положения выключателя и ключа управления (или реле фиксации команды). На линиях 1, 2, 3 с неселективными ступенями токовых защит предусматривается поочередное АПВ, устраняющее излишнее срабатывание защиты при выводе из действия в цикле АПВ неселективной ступени предыдущего участка. В схеме предусматривается запрет АПВ при оперативном включении выключателя, а также заданная кратность АПВ и возврат устройства автоматики после успешных АПВ. В целях уменьшения времени срабатывания АПВ каждого участка (вследствие неселективных отсечек) в схеме предусмотрен пуск от реле максимального напряжения.
Принимается, что на всех подстанциях сети - А-Г в сети высшего напряжения установлены маломасляные выключатели со следующими параметрами:
* время отключения с приводом - tв.отк= 0,08 с;
* время включения с приводом - tв.вкл = 0,13 с;
* время готовности привода выключателя - tг.п. = 0,3 с.
Время деионизации среды при ТАПВ для напряжения 110кВ принимается
Линия 4
Должно удовлетворять следующим условиям при пуске от несоответствия и быть по возможности минимальным
а) По условию деинонизации среды:
где tзап = 0,3 с - запас по времени (взят на интервале 0,3-0,5);
в) По условию готовности привода выключателя:
Время возврата защиты в случае однократного АПВ принимается tв.АПВ=20 с.
В дополнение к рассмотренным ранее условиям выдержек времени следует учесть, что выдержки времени tв.АПВ возрастают по мере удаления от источника питания на ступень для обеспечения требований, предъявляемых к АПВ, и исправления неселективного действия защит. На основании временной диаграммы рассчитывается время, на которое выводится из работы неселективная защита ближайшего к источнику участка (приближенно). Использование этого метода ограничено количеством участков с защитами неселективного действия (не более трех), поэтому используем АПВ с пуском от реле максимального напряжения, установленного на шинах подстанции. Тем самым отпадает необходимость расчета АПВ остальных участков, т.к. выдержки времени одинаковы. Выдержки времени АПВ больше времени срабатывания неселективной отсечки, поэтому отстраиваться не нужно.
Рис. 4.1.1. Временная диаграмма.
На основании временной диаграммы:
Время вывода в цикле АПВ неселективных защит линий:
5. Выбор принципов и расчет АВР трансформаторов на ПСБ
УАВР выполняется на секционном выключателе (схема с неявным резервом).
Требования к УАВР:
- включение резерва при устойчивом исчезновении напряжения рабочего источника Upaб;
- АВР должен быть только однократным ввиду возможности устойчивых КЗ на шинах;
- включение резерва не должно происходить при понижениях Upaб, вызываемых КЗ вне линии рабочего питания ПС, а также в случаях кратковременной потери Upaб в цикле успешного АПВ линии рабочего питания;
- не должно быть АВР при неисправностях в цепях ТН;
- включение резерва должно осуществляться только после отключения выключателя рабочего питания (во избежание включения резервного источника на устойчивое КЗ в тракте рабочего питания);
- команда на включение выключателя резервного питания должна подаваться немедленно после отключения выключателя рабочего питания;
Необходим ПОН, т.к. возможно исчезновение напряжения на секции шин стороны НН ПС Б без отключения выключателя этой стороны и одновременном наличии напряжения на шинах ВН (КЗ в трансформаторе).
Пусковой минимальный орган напряжения отключает выключатель рабочего ввода, если Uраб устойчиво исчезло, а перед секционным выключателем имеется напряжение Upeз.
Напряжение срабатывания ПОН выбирается из условия отстройки от минимального напряжения самозапуска двигателя нагрузки:
Uc.ПОН=0,4Uном=0,4*10=0,4 кВ
Время срабатывания ПОН:
1. Отстройка от максимального времени отключения КЗ, не нарушающих рабочего питания ПС, при которых остаточное напряжение меньше Uс.ПОН:
гдеtc.з.max - время срабатывания резервной защиты ТЗ.
6. Выбор релейной аппаратуры и вспомогательного оборудования
6.1 Выбор линейного выключателя
Продолжительный расчетный ток: Iпрод.расч=43,2 А;
На защищаемом элементе (линия АБ) предполагается установка маломасляных выключателей типа ВМТ-110Б-20/1250УХЛ1 (три полюса установлены на общей раме и управляются одним пружинным приводом) с номинальными параметрами:
Uном =110кВIном = 1250 А Iоткл.ном= 25 кА
* время отключения с приводом -tв.откл= 0,06 с;
* время включения с приводом -- tв.вкл.= 0,13 с;
* время готовности привода выключателя -tг.п.= 0,3 с.
Расчетной точкой короткого замыкания является К0.
а) Uном = 110 кВ;
б) Iном = 1250 А >Iпрод.расч= 43,2 А;
в) Проверка по отключающей способности
Iоткл.ном = 25 кА >IпtK1 = Iп0K1 = 20,99 кА
Выключатель ВМТ-110Б-20/1250УХЛ1 удовлетворяет данным расчетным условиям.
Данный выключатель имеет привод типа ППК-1800УХЛ1 (пружинный) с временем готовности tг.п. = 0,3 с.
6.2 Выбор трансформаторов тока и расчет нагрузок в их вторичных цепях. Выбор релейной аппаратуры
По номинальному напряжению сети и максимальному рабочему току Iраб.max=232.16 А выбираем трансформатор тока наружной установки ТФЗМ110Б-I-0,5/10Р/10Р-300/5 У1 с каталожными параметрами (для защиты № 1):
Uном = 110 кВIном = 300 АkI = 300/5
Класс точности обмоток - 0,5/10Р. Вариант исполнения вторичных обмоток -0,5/10Р/10Р.
Ближнее резервирование защитами, устанавливаемыми на одном присоединении:
- дублирование-использование двух одинаковых комплектов защит
Для обеспечения надежности срабатывания предусматривается разделение защит по цепям переменного тока, оперативного тока и по цепям отключения.
Цепи переменного тока: основные и резервные защиты присоединяются к разным сердечникам ТА.
Цепи оперативного тока: желательно питать защиты через разные автоматы.
Цепи отключения: действие защит должно быть независимым.
Рис. 6.2.1. Схема подключения вторичной нагрузки к сердечникам трансформатора тока
Рис.6.2.2. Цепи переменного тока
AK1, AK2 - комплекты защит от междуфазных КЗ;
АКЗ - комплект защит от КЗ на землю.
Трансформаторы тока соединяются по схеме полной Y для получения тока нулевой последовательности Iо.
Расчетная нагрузка определяется с учетом сопротивлений всех реле, схемы соединения ТА и реле тока.
В качестве типового релейного оборудования применены комплекты защит на постоянном оперативном токе:
К13 - токовая отсечка без выдержки времени в двухрелейном исполнении и МТЗ с независимой характеристикой выдержки времени в двухрелейном исполнении;
К14 - токовая отсечка с выдержкой времени в двухрелейном исполнении;
К15 - четырехступенчатая токовая защита нулевой последовательности;
Ток срабатывания реле защиты от междуфазных повреждений определяется
где kсх(3) = 1 - т.к. схема соединения обмоток ТА и реле - звезда; Ток срабатывания реле защиты от замыканий на землю определяется по формуле:
Сопротивление максимального реле тока определяется по формуле:
S - потребляемая мощность при токе минимальной уставки, ВА;
Imin.ycт.- ток минимальной установки, А;
Расчетная нагрузка на зажимах вторичной обмотки ТА при К(2), К(3):
Расчетная нагрузка на зажимах вторичной обмотки ТА при К(1), К(1,1):
где rпр - сопротивление проводов (кабелей) от ТА до КА;
rпер = 0,05 Ом - переходное сопротивление в контактах.
Расчетная кратность в случае токовых ступенчатых защит
где -номинальный первичный ток ТА;
- ток срабатывания наиболее грубой ступени.
Табл. 6.2.1 Параметры и установки реле
|
Ступень |
IС.З. А |
Iс.р -А |
Тип реле |
Соединение катушек |
Ток срабатывания, А |
Imin.ycт., А |
S, ВА |
Zp, мОм |
||
|
Токовая защита от междуфазных КЗ |
I |
6019 |
104,325 |
РТ-40/200 |
Параллельное |
100-200 |
50 |
8 |
3,2 |
|
|
II |
3008 |
75,2 |
РТ-40/200 |
Параллельное |
100-200 |
50 |
8 |
3,2 |
||
|
III |
450 |
11,256 |
РТ-40/20 |
Параллельное |
10-20 |
5 |
0,5 |
5 |
||
|
Токовая защита от КЗна землю |
I |
4173 |
104,325 |
РТ-40/200 |
Параллельное |
100-200 |
50 |
8 |
3,2 |
|
|
II |
1900 |
47.5 |
РТ-40/50 |
Параллельное |
25-50 |
12,5 |
0,8 |
1.28 |
||
|
III |
560 |
14 |
РТ-40/20 |
Параллельное |
10-20 |
10 |
0,5 |
5 |
Допустимая нагрузка Zнагр.доп. на ТА определяется при расчетной кратности по кривой предельной кратности К10 (рис.5.5[1]) -Zнагр.доп. =1,7 Ом.
Сопротивления реле
Сопротивление проводов вторичных цепей тока по условию обеспечения работы ТА с полной погрешностью не более 10%
Сечение соединительных проводов:
где 1 = 90 м - расстояние от ОРУ до релейного щита, р = 0,018Ом*м/мм2 - активное удельное сопротивление меди кабеля. По условию обеспечения механической прочности кабеля выбираем q=2,5мм2. По найденному сечению выбираем контрольный кабель марки КВПбШв сечением 2,5 мм ([6], стр.78).
Промежуточные реле
Промежуточные реле токовых отсечек должны иметь время срабатывания не менее 0,06с, чем исключается срабатывание защиты при действии разрядников, установленных на линиях. Согласно этому устанавливается реле типа РП-251. имеющее сопротивление 7650 Ом.
Указательные реле.
* В цепях оперативного тока защиты от междуфазных КЗ.
Наименьший ток в цепи указательного реле определяется при наибольшем количестве параллельно включенных указательных реле (срабатывают три ступени защиты):
где: ZKL - сопротивление промежуточного реле, KL1 (либо KL2);
Кзап =1,5- коэффициент запаса.
При включении резистора (R=200 Ом) параллельно промежуточному реле:
Выбираем реле типа РУ-21/0,16, с IномРУ =0,16 АIРУ - для надежной работы реле.
Падение напряжения в обмотке (определяется при отсутствии параллельных цепей):
- удовлетворяет по условию надежной работы последовательно включенных с ним реле (KL).
* В цепях оперативного тока защиты от КЗ на землю
Наименьший ток в цепи указательного реле определяется при наибольшем количестве параллельно включенных указательных реле (срабатывают две ступени защиты):
При включении резистора (R=300 Ом) параллельно промежуточному реле:
Выбираем реле типа РУ-21/0,16, с - IномРУ =0,16 АIРУ- для надежной работы реле.
Падение напряжения в обмотке (определяется при отсутствии параллельных цепей):
- удовлетворяет по условию надежной работы последовательно включенных с ним реле (KL).
Список литературы
1. Басс Э.И., Будкин В.В. Рожков М.Г. Проектирование релейной защиты и автоматики. 1984г.
2. Басс Э.И., Будкин В.В. Рожков М.Г. Выполнение автоматики и релейной защиты в распределительных сетях. МЭИ, 1987г.
3. Руководящие указания по релейной защите. Расчет токов короткого замыкания для релейной защиты и системной автоматики. 1979г.
4. Крючков И.П. Кувшинский Н.Н., Неклепаев Б.Н. Электрическая часть электростанций и подстанций: справочные материалы для курсового и дипломного проектирования.
5. Алексеев О.П., Казанский B.JL, Козис B.JI. Автоматика электроэнергетических систем. М: «Энергоатомиздат», 1981г.
6. С.И. Лезнов, Л.Н. Махлина. Устройство и обслуживание вторичных цепей электроустановок. Москва «Энергия», 1979г.
7. В.В. Кривенков, В.В. Новелла. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения. Москва «Энергоиздат», 1981 г
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Расчет параметров срабатывания дистанционных защит от коротких замыканий. Составление схемы замещения. Расчет уставок токовых отсечек. Выбор трансформаторов тока и проверка чувствительности защит. Проверка остаточного напряжения на шинах подстанций.
курсовая работа [3,4 M], добавлен 04.05.2015Выбор защит, установленных на воздушных линиях. Расчет направленной поперечной дифференциальной и дистанционной защит. Проверка по остаточному напряжению. Подбор генераторов и трансформаторов. Определение параметров измерительной схемы реле сопротивления.
курсовая работа [4,4 M], добавлен 14.12.2012Проект токовых защит от междуфазных коротких замыканий линий с односторонним питанием. Общая характеристика участка защищаемой сети; расчет максимальных рабочих токов; дифференциальных токовых защит. Назначение и расчет понижающих трансформаторов.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 18.12.2012Расчет параметров схемы замещения, сопротивлений линий прямой последовательности, сопротивлений автотрансформаторов. Расчет двухцепной линии с двусторонним питанием, кольцевой распределительной сети. Выбор трансформаторов тока. Расчёт уставок реле.
курсовая работа [835,2 K], добавлен 22.07.2014Расчет 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 29.10.2010Изучение сущности и особенностей релейной защиты. Классификация реле и конструкция вторичных реле. Особенности токовой защиты, применяемой для защиты от междуфазных коротких замыканий и от однофазных замыканий на землю. Проверка, ремонт и наладка реле.
курсовая работа [2,6 M], добавлен 05.11.2010Понятие и основные функции дистанционной защиты. Расчет дистанционной защиты со ступенчатой характеристикой сопротивления срабатывания реле. Определение защиты от внешних коротких замыканий и от перегрузки трансформатора, междуфазных коротких замыканий.
контрольная работа [550,7 K], добавлен 27.02.2013Выбор и обоснование устанавливаемых релейных защит линии электроснабжения. Планирование и расчет типичных аварийных режимов. Уставки защит и оценка их чувствительности. Расчет дистанционной защиты, токовой отсечки, защиты нулевой последовательности.
курсовая работа [486,3 K], добавлен 18.01.2015Выбор 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 13.02.2014Выбор видов и места установки релейных защит для элементов схемы, расчёт параметров защиты линий при коротких замыканиях, защит трансформатора, параметров дифференциальной защиты при перегрузках (продольной и с торможением). Газовая защита и её схема.
курсовая работа [365,1 K], добавлен 21.08.2012Изучение схемы распределительной сети электрической энергии промышленного предприятия и виды его нагрузки. Выбор типов защит всех элементов схемы в соответствии с ПУЭ. Изображение схемы релейной защиты трансформатора и двигателя, расчет сечения провода.
курсовая работа [537,1 K], добавлен 29.10.2010Выбор устройства релейной защиты и автоматики автотрансформатора. Расчет уставок основных и резервных защит. Дистанционная защита автотрансформатора. Выбор уставок дифференциального органа с торможением. Расчет параметров схемы замещения исследуемой сети.
курсовая работа [152,9 K], добавлен 21.03.2013Выбор мощности трансформатора. Расчет сечения проводников линий электропередачи. Проверка оборудования на действия токов коротких замыканий. Проверка условия срабатывания защиты от однофазных токов коротких замыканий в электрической сети до 1000 В.
курсовая работа [734,3 K], добавлен 08.06.2015Расчеты нормальных режимов, предшествующих коротким замыканиям. Метод и алгоритм расчета установившегося режима электрической сети. Электромагнитные переходные процессы при симметричных и несимметричных коротких замыканиях. Выбор и расчет релейной защиты.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 18.10.2011Общие сведения о токовой защите в сетях 6-10 кВ. Требования, предъявляемые к релейной защите, основные органы токовых защит. Расчет уставки релейной защиты и проверка пригодности трансформаторов тока. Расчет токовой отсечки, максимальная токовая защита.
курсовая работа [2,8 M], добавлен 20.03.2013Составление схемы замещения электрической сети и определение её параметров. Расчёт режимов коротких замыканий. Выбор типа основных и резервных защит сети. Устройство резервирования отказа выключателя. Выбор основных типов измерительных трансформаторов.
дипломная работа [1,7 M], добавлен 15.02.2016Схемы замещения электрической сети прямой и нулевой последовательностей. Выбор вариантов выполнения основной и резервной защит, устанавливаемых на параллельных ЛЭП с ответвлениями. Проект токовых ненаправленных отсечек параллельных линий электропередачи.
дипломная работа [3,7 M], добавлен 14.01.2016Проектирование кабельной линии. Расчет токов короткого замыкания, определение сопротивлений элементов сети. Выбор комплектных трансформаторных подстанций и распределительных устройств. Расчет параметров релейной защиты, селективности ее действия.
курсовая работа [677,2 K], добавлен 01.05.2010Релейная защита и автоматика систем электроснабжения. Расчёт токов короткого замыкания для целей релейной защиты. Функции защиты от асинхронного режима. Защита электродвигателей от многофазных коротких замыканий. Схема защиты синхронного электродвигателя.
курсовая работа [101,6 K], добавлен 08.11.2012
