Проектирование микропроцессорных защит понижающих трансформаторов напряжением 35-220 кВ
Выбор защит понижающего трансформатора и расчет установок его дифференциальной защиты. Разработка схемы распределения по трансформаторам тока и напряжения устройств релейной защиты и автоматики двухобмоточного трансформатора с расщепленной обмоткой.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 26.10.2016 |
| Размер файла | 1,1 M |
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/
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина»
Кафедра «Автоматическое управление электроэнергетическими системами»
Курсовая работа
«Проектирование микропроцессорных защит понижающих трансформаторов напряжением 35 - 220 кВ»
Выполнила:
студентка гр. 4-22
Смирнова К.Д.
Проверила: Фролова О.В.
Иваново 2016
Вариант 33
Рис. 1. Схема понизительной подстанции для трансформаторов с расщепленной обмоткой.
Таблица 1. Исходные данные для расчета уставок защит трансформатора
|
№ вар. |
Тип трансформатора |
Мощность трансформатора, кВА |
U НОМ.НН, кВ |
I КЗ ВН.МАКС, А |
I |
(3) |
КЗ МИН ,А |
Схема подстанстанции |
|
|
33 |
ТДН |
10000 |
11 |
800 |
720 |
рис.1 |
Номинальное напряжение обмотки высшего напряжения (ВН) всех трансформаторов (табл.1) Uном вн = 115 кВ. Диапазон регулирования напряжения под нагрузкой
(РПН) DU = ±12 %.
Группой соединения обмоток трансформатора является звезда/треугольник-11 (Y/? -11).
Выбор защит понижающего трансформатора
ДЗТ трансформатора выполняется на основе терминала «Сириус-T», к которому подключаются контакты газовых реле.
В качестве резервных защит используется МТЗ на сторонах ВН и НН. МТЗ ВН реализуется на основе терминала «Сириус-УВ», а МТЗ НН - «Сириус-2-В».
Для МТЗ ВН выбирается комбинированный пуск по напряжению от цепей ТН стороны НН.
При достаточной чувствительности МТЗ НН может выполняться без пуска по напряжению.
МТЗ ВН и НН выполняются с одной выдержкой времени. Защита от перегрузки с действием на сигнал реализуется на основе терминала «Сириус-T».
Во всех терминалах включаются функции УРОВ.
Расчет установок дифференциальной защиты трансформатора
Поскольку трансформатор имеет группу соединения Y/?-11, а ТТ сторон ВН и НН собраны в «звезду», то для компенсации сдвига токов по фазе в плечах защиты выбираем значения установок: «Группа ТТ ВН»=11 и «Группа ТТ НН»=0.
Результаты расчета ДЗТ трансформатора на основе терминала «Сириус-Т» приведены ниже.
Таблица 2. Расчет вторичных токов в плечах продольной дифференциальной токовой защиты трансформатора
|
Наименование величины |
Обозначение и расчётная формула |
Числовые значения для сторон |
||
|
110 кВ(ВН) |
11 кВ(НН) |
|||
|
Первичный ток на сторонах защищаемого трансформатора, соответствующий его номинальной мощности, А |
||||
|
Схема соединения ТТ |
Y |
Y |
||
|
Коэффициент трансформации ТТ |
К1 |
75/5 |
600/5 |
|
|
Вторичный ток в плечах защиты, соответствующий номинальной мощности защищаемого трансформатора, А |
|
|||
|
Базисные токи сторон ВН и НН, А |
3,4 |
4,4 |
Таблица 3. Расчет установок дифференциальной защиты трансформатора
|
Уставка, диапазон значений |
Расчётное условие |
Расчётное выражение |
Расчёт |
Принятое значение |
Примечание |
|
|
Дифференциальная токовая отсечка ДЗТ-1 |
||||||
|
(0.3-1) |
Отстройка от максимального тока небаланса при протекании номинального тока |
0.5 |
||||
|
(10-100) |
Отстройка от тока небаланса в режимах перегрузки |
61% |
||||
|
(1-3) |
Обеспечение начального торможения только в режиме перегрузок |
|
|
1.5 |
||
|
Проверка условия |
||||||
|
(0.06-1) |
Отстройка от броска тока намагничивания |
0.12 |
||||
|
(4-30) |
Отстройка от максимального тока небаланса при внешнем КЗ |
11 |
||||
|
Отстройка от броска тока намагничивания |
||||||
|
(0-3) |
Отстройка от времени протекания броска тока намагничивания |
0 с |
Отстройка от БТН по времени не применяется |
|||
|
Сигнализация небаланса в плечах защиты (ДЗТ-3) |
||||||
|
(0.1-2) |
Обеспечение чувствительности к токам небаланса в нормальных режимах без КЗ |
0.1 |
Рекомендуемое значение 0.1 |
|||
|
(1-999) с |
Отстройка от кратковременных токов небаланса |
10 |
Рекомендуемое значение 10 с. |
Для расчёта КЧ рассчитывается относительное значение минимального тока двухфазного КЗ
Для тока I(2)КЗМИН* рассчитывается тормозной ток как
Определение значения тока срабатывания ДЗТ-2 для расчета KЧ:
Рассчитываем коэффициент чувствительности
Рассчитанный коэффициент чувствительности ДЗТ-2 превышает минимальный допустимое значение, равное 2.
Расчет установок МТЗ трансформатора
В целях предотвращения срабатывания при замыканиях на землю в сети 110 кВ для МТЗ ВН терминала «Сириус-УВ» включена «цифровая» сборка токовых цепей в «треугольник» (установка «Сборка МТЗ-Y/?»=??), а коэффициент схемы в расчетах принят равным 3.
По результатам расчетов коэффициент чувствительности МТЗ ВН и НН больше минимально допустимого, равного 1,5. Проверка чувствительности МТЗ НН в конце зоны резервирования не проводилась. Пуск по напряжению МТЗ НН не вводится.
Для конфигурирования терминалов «Сириус-УВ» и «Сириус-2-В» выбрана «ступень» МТЗ-1. Остальные «ступени» и токовая защита нулевой последовательности в «Сириус-УВ» выведены.
понижающий трансформатор релейный ток
Расчет установок защиты от перегрузки
Защита от перегрузки устанавливается на стороне ВН. Защита реализуется на основе терминала «Сириус-T» и выполняется с действием на сигнал.
Таблица 4. Расчет уставок МТЗ трансформатора
|
Уставка, параметр |
Расчётное выражение |
Расчёт |
Принятое значение |
Примечание |
|
|
Расчёт уставок и чувствительности МТЗ НН без пуска по напряжению ведётся в первичных величинах, приведённых к стороне НН |
|||||
|
IСЗ, А |
2321 А |
||||
|
КЧ,1 |
2,8 |
||||
|
tCЗ, с |
|
|
1.6 с |
||
|
Расчёт уставок и чувствительности МТЗ ВН с комбинированным пуском по напряжению ведётся в первичных величинах, приведённых к стороне ВН. |
|||||
|
IСЗ, А |
64 А |
||||
|
UСЗ, кВ |
6,42 кВ |
||||
|
U2 СЗ, кВ |
1,1 кВ |
||||
|
КЧ,1 |
9,8 |
||||
|
Расчёт коэффициента чувствительности по напряжению не проводится |
|||||
|
tСЗ, с |
2 с |
Таблица 5. Расчет вторичных значений уставок МТЗ трансформатора
|
Обозначение уставки и её допустимые значения |
Расчётное выражение |
Расчёт |
Принятое значение |
Примечания |
|
|
МТЗ НН (Сириус-2-В) |
|||||
|
I, А МТЗ-1.5 А (2-200) МТЗ-2.5 А (1-200) |
19,3 А |
Выбирается МТЗ-1, остальные «ступени» выводятся |
|||
|
Т, с МТЗ-1 (0-10) |
|||||
|
МТЗ ВН (Сириус-УВ) |
|||||
|
I, А МТЗ-1 (2-200) МТЗ-2 (0.4-200) |
7,4 А |
Выбирается МТЗ-1, а МТЗ-2 выводится |
|||
|
UКОНТР, В (5-100) |
|
58,4 В |
|||
|
U2, В (5-100) |
10 В |
||||
|
Т, с МТЗ-1 (0-19.99) |
2 с |
Таблица 6. Расчет уставок защиты от перегрузки
|
Уставка |
Расчётное условие в табл. 8 |
Расчётное выражение в табл. 8 |
Расчёт |
Принятое значение |
Примечание |
|
|
IСЗ, А |
Обеспечение возврата в исходное состояние после отключения внешнего КЗ или снятия перегрузки |
|
55,5 А |
|||
|
tСЗ, c |
Отстройка от времени срабатывания резервных защит трансформатора |
|
|
9 с |
||
|
Отстройка от времени кратковременных перегрузок |
Таблица 7. Расчет вторичных значений уставок защиты от перегрузки
|
Обозначение уставки и её допустимые значения |
Расчётное выражение |
Расчёт |
Принятое значение |
Примечание |
|
|
IВН, А |
3,7 А |
||||
|
IВН/IНОМ.ВН (0.4-20) |
0.74 |
|
|||
|
ТПЕРЕГРУЗКИ, с (0.1-99.99) |
9 с |
Разработка схемы распределения по трансформаторам тока и напряжения устройств РЗА
Схема выполнена в соответствии с [14], где кроме защит трансформатора показаны устройства автоматики и контроля. Схема распределения по ТТ и ТН защит трансформатора с расщепленной обмоткой приведена на рисунке:
Рис. 2. Схема распределения по трансформаторам тока и напряжения устройств РЗА двухобмоточного трансформатора с расщепленной обмоткой
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Основное 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 23.08.2012Расчёт 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 14.12.2017Выбор и расчёт основных и резервных защит линий и двухобмоточного трансформатора в рассматриваемой сети. Исследование действия защит при различных повреждениях. Виды защиты и их краткая характеристика, участки воздействия и механизм срабатывания.
курсовая работа [875,0 K], добавлен 22.08.2009Выбор типа и мест установки защит. Расчет защиты синхронного двигателя, кабельной линии и специальной защиты нулевой последовательности. Автоматическое включение резерва. Определение максимального напряжения на вторичной обмотке трансформатора тока.
курсовая работа [587,0 K], добавлен 20.05.2014Расчет 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 03.04.2012Выбор 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 21.08.2012Выбор 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 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 уставок по времени срабатывания токовых защит. Расчет токов короткого замыкания с учетом возможности регулирования напряжения силовых трансформаторов. Расчетная проверка трансформаторов тока на 10%-ю погрешность по кривым предельной кратности.
курсовая работа [884,8 K], добавлен 25.02.2014Расчет короткого замыкания при конкретном сопротивлении линии, дифференциальная защита силового трансформатора aTSE-2000/6/0,4, построение карты селективности и выбор времени срабатывания МТЗ, расчет установок защит и максимальная тактовая частота линий.
курсовая работа [117,5 K], добавлен 23.08.2012Выбор 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 13.02.2014Определение 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 23.06.2011Виды 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 20.02.2015Выбор схемы сети и системы защиты трансформаторов. Определение номинальных параметров преобразователя и диапазона цифрового выравнивания токов. Формирование тормозной характеристики. Расчет уставок дифференциальной отсечки и коэффициента чувствительности.
курсовая работа [361,5 K], добавлен 21.03.2013Выбор 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 14.12.2012Выбор вида защиты и автоматики для систем электроснабжения, тока срабатывания защиты и срабатывания реле. Расчёт коэффициента чувствительности выбранных защит в основной и резервируемой зоне. Проверка трансформаторов тока для проектируемых защит.
курсовая работа [317,0 K], добавлен 22.03.2014Характеристика основных расчетов, связанных с защитой высоковольтных линий и понижающих трансформаторов. Анализ электрической принципиальной схемы защиты. Основные особенности цепей оперативного постоянного тока. Этапы расчета защит электроустановок.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 06.01.2013Расчет тока КЗ во всех точках защищаемой сети. Выбор основных видов защит на линиях и на трансформаторах. Определение уставок срабатывания защит и реле. Выбор микроэлектронных реле. Расчет РЗ электродвигателей и релейной защиты силовых трансформаторов.
курсовая работа [182,1 K], добавлен 10.01.2011Газовая и дифференциальная защита трансформатора, максимальные токовые защиты трансформатора от внешних коротких замыканий. Проверка трансформаторов тока на 10%-ную погрешность, защита блокировки отделителя. Максимальная токовая направленная защита.
курсовая работа [309,8 K], добавлен 05.10.2009Анализ графиков нагрузок. Выбор мощности трансформаторов, схем распределительных устройств высшего и низшего напряжения, релейной защиты и автоматики, оперативного тока, трансформатора собственных нужд. Расчет заземления подстанции и молниеотводов.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 24.11.2014
