Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Исходные данные

2. Расчет токов КЗ

3. Параметры срабатывания дифзащиты

4. Параметры срабатывания дифзащиты ДЗТ-11

5. МТЗ трансформатора

6. МТЗ трансформатора с пуском по напряжению

7. Определение зоны действия токовой отсечки

8. Комбинированная отсечка по току и напряжению

9. МТЗ питающей линии

Список литературы

Введение

СЭС являются сложными объектами. В СЭС могут быть повреждения и ненормальные режимы работы. Повреждения сопровождаются увеличением тока и понижением напряжения в СЭС. Создается опасность нарушения нормальной работы потребителей. Повреждения могут привести к возникновению аварии. Надежное и экономическое функционирование СЭС возможно только при автоматическом управлении. Для этого используются РЗ и А.

РЗ является основным видом электроавтоматики , которая выявляет повреждения и отключает поврежденный элемент. При возникновении ненормального режима РЗ их в зависимости от характера нарушения производит операции необходимые для восстановления нормального режима или подает сигнал.

Усложнение СЭС требуют постоянного совершенствования устройств РЗ и А широко применяются автоматические выключатели, распространены токовые защиты АПВ, АВР, АЧР.

Рассчитать параметры срабатывания продольной дифференциальной защиты (реле РНТ-565 и ДЗТ-11), максимальной токовой защиты трансформатора Т₁, токовой отсечки без выдержки времени, комбинированной токовой отсечки и максимальной токовой защиты воздушной линии W₁ для схемы электроснабжения ППЭ промышленного предприятия.

1. Исходные данные

-относительное сопротивление питающей системы в максимальном режиме работы X_*Gmax= 1,0 в минимальном режиме работы X_*Gmin= 1,3

- удельное сопротивление проводов линии W₁ l_W1=10 км r₀₁= 0,42 Ом/км; x₀₁= 0,4 Ом/км

-удельное сопротивление проводов линии W_{1 n=5} l_{W2 =} 0.8км r₀₂ =0.21 Ом/км x₀₂ =0.08 Ом/км

- параметры нагрузки S_нагр.= 0,7 S_Т1Н; X_*нагр.= 0,35. трансформатор Т1 ТРДН-16000/115/6.6 =9.8 =11.71 мощность системы =2500МВА

Время срабатывания защиты =1.3 c

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис.1 принципиальная схема

2. Расчет токов КЗ

Параметры схемы замещения.

Исходная схема электроснабжения и схема замещения для расчета токов КЗ представлены рис 1 Расчет токов КЗ производится в именованных единицах

Активные, реактивные и полные сопротивления линии

Сопротивления трансформатора ТРДН-16000/115/6.6

кВ

кВ =126 кВ

=126 кВ

кВ

Расчет токов КЗ

Точка К-1

кА

кА

кА

Точка К-2

кА

кА

кА

Точка К-3

кА

кА

кА

Точка К-4

кА

кА

кА

кА

кА

кА

Точка К-5

кА

кА

кА

кА



Ток КЗ	К-1, кА	К-2,кА	К-3,кА	К-4,кА	К-5,кА
	12.55	8.75	6.512	0.953	0.927
				13.95	13.567
	9.66	7.28	5.697	0.572	0.564
				10.92	10767
	8.36	6.3	4.933	0.495	0.488
				9.457	9.324

3. Параметры Срабатывания Дифзащиты

1. Определяется первичные токи на стороне ВН и НН трансформатора соответствующие его номинальной мощности, и вторичные токи в плечах защиты.

Наименование величин	Обозначения и метод определения	Числовое значение для сторон
		110кВ	10кВ
Первичный ток на сторонах защищаемого трансформатора соответствующий его номинальной мощности А
Схема соединения ТТ ()	-
Коэффициент трансформации ТТ ()
Вторичный ток плечах защиты соответствующий номинальной мощности защищаемого трансформатора А

2. Определяется основная сторона защиты и максимальный первичный ток, проходящий через защищаемый трансформатор при 3-х фазном КЗ на шинах НН (точка К-4). В качестве основной стороны защиты выбираем сторону с большим вторичным током в плечах защиты. В нашем расчете в качестве основной стороны выбираем сторону НН.

3. Определяем первичный расчетный ток небаланса без учета составляющей , т.к известно, на сколько точно удастся в ходе расчета подобрать число витков обмоток НТТ.

А

коэффициент однотипности

=1 коэффициент апериодичности, учитывающий переходный режим.

4. Определяется предварительное значение тока срабатывания защиты.

-коэффициент отстройки защиты

По условию отстройки от тока небаланса:

А

По условию отстройки от броска тока намагничивания:

А

Из полученных значений тока к дальнейшим расчетам принимаем больший

А

5.Оценка чувствительности защиты при повреждениях в зоне ее действия

Условие выполняется

6. Определяем число витков обмотки реле основной стороны.

А

А магнитодвижущая сила срабатывания реле РНТ-565.

Округляем до ближайшего целого

7. Определяем число витков обмотки реле не основной стороны

Округляем до ближайшего целого

8. Определяется значение тока небаланса.

А

Уточненное значение тока небаланса

А

Значение тока срабатывания защиты на основной стороне:

А

9. Определяем окончательное значение коэффициента отстройки защиты ()

Условие выполняется

10. Определяется значение для тока срабатывания защиты соответствующего окончательно принятому

Условие не выполняется.

4. Параметры срабатывания дифзащиты (на основе реле ДЗТ-11)

1. Определяется первичные токи на стороне ВН и НН защищаемого трансформатора соответствующие его номинальной мощности и вторичные токи в плечах защиты.

Наименование величин	Обозначения и метод определения	Числовое значение для сторон
		110кВ	10кВ
Первичный ток на сторонах защищаемого трансформатора соответствующий его номинальной мощности А
Схема соединения ТТ ()	-
Коэффициент трансформации ТТ ()
Вторичный ток плечах защиты соответствующий номинальной мощности защищаемого трансформатора А

2. Определяется сторона, к ТТ которой целесообразно присоединить тормозную обмотку реле. На двух обмоточном трансформаторе с расщепленной обмоткой тормозную обмотку целесообразно присоединять на сумму токов ТТ, установленных в цепи каждой из расщепленных обмоток.

3. Минимальный ток срабатывания защиты определяется только по условию отстройки от броска тока намагничивания при включении ненагруженного трансформатора под напряжением.

А

4. Определяем число витков рабочей обмотки НТТ реле для основной и для не основной сторон.

- магнитодвижущая сила срабатывания реле ДЗТ-11.

А

-число витков обмотки основной стороны

Округляем до ближайшего целого

В результате минимальный ток срабатывания защиты:

А

Округляем до ближайшего целого

Проверяем равенство МДС в плечах защиты

64.9364.932

5. Определяется ток небаланса

А

6. Определяется число витков тормозной обмотки.

- первичные ток небаланса и тормозной ток при расчетном внешнем КЗ на той стороне трансформатора, где включена тормозная обмотка.

- коэффициент отстройки, учитывающий ошибку реле и необходимый запас.

- тангенс угла наклона оси абсцисс к касательной, проведенной из начала координат к характеристике реле соответствующей минимальному торможению.

=0.75

А



Принимаем ближайшее целое большее из стандартного ряда (1,3,5,7,9,11,13,18,24)

7. Определяется чувствительность защиты при КЗ в защищаемой зоне, когда торможение отсутствует (Кч2). Ток КЗ проходит только через ТТ стороны 110кВ.

Т.к. условие выполняется, то в качестве ДТЗ будет ДЗТ-11.

5. МТЗ трансформатора

1. Выбирается ток срабатывания МТЗ с независимой характеристикой установленной на секционном выключателе Q1

Ток срабатывания защиты должен быть равен

, для реле РТ-40, РТ-80



- коэффициент самозапуска

Приближенный расчет токов самозапуска промышленной нагрузки:

=979.746А

Ом

Приведем параметры схемы замещения к стороне НН.

Ом

Ом

Ом

Ом

Ток самозапуска определяется как ток трехфазного КЗ за эквивалентным сопротивлением.

кА

А

кВ

Коэффициент чувствительности МТЗ секционного выключателя ().

Условие выполняется.

сек =0.3сек

2 .Выбирается ток срабатывания МТЗ трансформатора установленной на стороне ВН.

В качестве тока срабатывания МТЗ принимается наибольшее значение тока найденное по следующим расчетным условиям.

- по условию отстройки от самозапуска электродвигателя нагрузки.

А

Ом

=

Ом

А

А

кВ

По условию отстройки от тока перегрузки при действии АВР трансформаторов, в результате чего к работающему под нагрузкой трансформатору T1 подключается затормозившаяся нагрузка трансформатора Т2.

А

А

по условию отстройки (согласования) от тока срабатывания МТЗ установленной на секционном выключателе QB1.

Защита, расположение которой ближе к источнику питания (последующая), должна быть менее чувствительна, т.е иметь больший ток срабатывания, чем защита расположенная дальше от источника питания (предыдущая).

=1.2 - коэффициент надежности согласования.

А

принимаем большее 334А

3. Определяется ток срабатывания реле и минимальные токи в реле при КЗ в основной и резервной зоне

А

А

А

4. Определяется коэффициенты чувствительности МТЗ в Основной и резервной зоне

Условие не выполняется.

6. МТЗ трансформатора с пуском по напряжению

Для повышения чувствительности МТЗ выполняется с пусковым органом напряжения.

Функциональная схема МТЗ трансформатора с пуском по напряжению:

При КЗ на шинах НН напряжение на пусковом органе резко снижается, что приводит к его срабатыванию. В то же время через трансформатор проходит ток КЗ, вызывающий срабатывание токового измерительного органа КА. И приводит к запуску реле времени КТ и к отключению трансформатора. В других случаях увеличение тока через трансформатор (самозапуск электордвигателей нагрузки или подключение дополнительной нагрузки дополнительной нагрузки) напряжение на шинах НН снижается не столь значительно как при КЗ, KV при правильной его настройке не срабатывает и защита не может действовать на отключение.

Комбинированный пусковой орган выполняется с одним минимальным реле напряжения KV (типа РН-50) включенным на междуфазное напряжение, и одним фильтром -реле напряжения обратной последовательности KVZ (типа РНФ-М), разрывающим своим контактом цепь обмотки KV.

В нормальном режиме размыкающий контакт KVZ замкнут и через него подается напряжение на обмотку KV. При нессиметричном КЗ появляется напряжение обратной последовательности, KVZ и размыкает контакт в цепи KV в результате KV теряет питание, возвращается и переключает свои контакты. Осуществляется пуск МТЗ

При симметричном 3ф КЗ реле KVZ не срабатывает, но напряжение снижается на всех фазах, в том числе и на тех, к которым подключено реле KV. Поэтому оно возвратится, если напряжение снизится ниже его напряжения возврата (0.5…0.6 номинального) Осуществляется пуск МТЗ.

Порядок расчета параметров срабатывания.

1. Выбирается по следующим условия. В 34 инимаем большее 646.64

А

А

А

Принимаем большее 321.29А

2. Определяем ток срабатывания реле

А

3. Проверяется чувствительность защиты по току в основной и резервной зоне МТЗ

Условия выполняются.

Определяются первичные напряжения срабатывания защиты.

Для минимального реле напряжения типа РН-54, включенного на междуфазное напряжение, напряжение срабатывания выбирается по условию обеспечения возврата реле после отключения внешнего КЗ.

междуфазное напряжение в месте установки защиты в условиях самозапуска после отключения внешнего КЗ ( принимается наименьшее значение из выполненных ранее расчетов самозапуска).

4.991кВ

В

- коэффициент трансформации напряжения

В

Напряжение срабатывания фильтра -реле напряжения обратной последовательности типа РНФ-1М выбирается из условия обеспечения отстройки от напряжения небаланса фильтра в нормальном режиме.

-номинальное вторичное напряжение трансформатора напряжения.

Проверяется чувствительность защиты по напряжению в резервной зоне МТЗ.

- междуфазное напряжение в месте установки ТН, от которого питаются реле, при металлическом 3хф КЗ в расчетной точке, когда указанное напряжение имеет максимальное значение.

Приведем параметры схемы замещения к стороне НН

Ом

Ом

В



Условие выполняется.

- междуфазное напряжение обратной последовательности в месте установки ТН, от которого питается фильтр-реле, при металлическом КЗ между двумя фазами в расчетной точке в режиме, при котором указанное напряжение минимально.

Условие выполняется.

Время срабатывания МТЗ трансформатора.

Для первой ступени МТЗ трансформатора, действующей на отключение вводного выключателя, выбирается на ступень селективности больше, чем у МТЗ секционного выключателя QB1

сек

Для второй ступени, действующей на включение короткозамыкателя

сек

Обе выдержки времени могут быть выполнены одним реле времени с импульсными и замыкающими контактами.

трансформатор ток защита отсечка

7. Определение зоны действия токовой отсечки

8. Комбинированная отсечка по току и напряжению

Определяем ток срабатывания комбинированной отсечки исходя из 2х расчетных условий.

По условию обеспечения достаточной чувствительности при 2х ф КЗ в конце защищаемой линии в min режиме.

По условию надежной отстройки от токов самозапуска в режиме АПВ защищаемой линии в случае неисправности в цепях напряжения.

А

Из полученных значений к дальнейшим расчетам принимаем большее.

3288.6А

Определяем напряжение срабатывания min пускового органа из 2х условий

1. из условия не превышения остаточного напряжения в месте установки отсечки установки отсечки при КЗ за трансформатором когда по линии проходит ток = току срабатывания отсечки.

кВ

2. По условию отстройки от возможного снижения напряжения в сети.

кВ

К дальнейшим расчетам принимаем меньшее

Определяем чувствительность комбинированной отсечки по напряжению



междуфазное напряжение в месте установки отсечки при КЗ в конце линии в max режиме работы системы.

кВ

Комбинированная отсечка является неэффективной.

9. МТЗ питающей линии

1. Выбирается ток срабатывания МТЗ по 3 расчетным условиям

1.1 По условию обеспечения не срабатывания МТЗ при восстановлении питания после безтоковой паузы действие АПВ защищаемой линии или АПВ(АВР) на п/ст расположенной ближе к источнику питания.

А

По условию обеспечения не срабатывания защиты при включенной дополнительной нагрузки действие устройства АВР на п/ст получаемой питание от защищаемой линии.

А

По условию отстройки от тока срабатывания МТЗ трансформатора

А

К дальнейшим расчетам принимаем большее 453.02А

Определяется чувствительность к защите в основной и резервной зоне.

При 2хф КЗ за трансформатором со схемой соединения в одной из фаз на стороне Y протекает ток равный току 3хф КЗ на который и будет реагировать МТЗ.

Определяется время срабатывания МТЗ линии.

Время срабатывания выбирается на ступень селективности больше чем время срабатывания второй ступени действующей на включение короткозамыкателя.

сек.

Список литературы

1. Правила устройства электроустановок - 2001г

2. Шабад М.А расчет релейной защиты и автоматики распределительных сетей . - Энергоатомиздат 1985г.

3. Методическое пособие к курсовому проектированию по дисциплине Автоматизация управления СЭС

4. Кривенков В.В Новелла В.Н Релейная защита и автоматика систем электроснабжения: Учебное пособие для вузов.- М: Энергоиздат 1981г.

5/ Андреев В.А. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения -М.: Высшая школа, 1991.-496с.

Размещено на Allbest.ru