Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Исходные данные

Рис.1.

Табл.1.

G1(МВА)	1200	UH1 (кВ)	110
X*G1мин	0,43	UH2 (кВ)	35
X*G1макс	0,4	UH3 (кВ)	10,5
G2(МВА)	900	Т1,Т2	ТМТН-6300
X*G2мин	0,35	Н1=Н2 (МВА)	1,2
X*G2макс	0,32	Л4 (АС мм2)	25
Л1,Л2,Л3 (АС мм2)	185	Л4 (км)	47
Л1 (км)	117	Н3 (МВА) Н4 (МВА)	4,3
Л2 (км)	140	Л5 (АС мм2)	25
Л3 (км)	--	Л5 (км)	30
Н5 (МВА)	4.3	Н6 (МВА)	4,3

2. Выбор видов и места установки релейных защит для элементов схемы

Для защиты линий Л1 и Л2 выбираем трёхступенчатую направленную дистанционную защиту.

Для защиты линий Л4 и Л5 выбираем двухступенчатую токовую защиту, которая устанавливается со стороны питания. Первая ступень -- токовая отсечка без выдержки времени, вторая ступень -- максимальная токовая защита (МТЗ).

Для защиты трансформаторов Т1 и Т2 выбираем продольную дифференциальную защиту, защиту от сверхтоков внешних междуфазных КЗ и защиту от перегрузки, последние две защиты устанавливаются со стороны питания. Также устанавливаем газовую защиту, выполненную с помощью специальных газовых реле.

3. Выбор типов трансформаторов токов и их коэффициентов трансформации

Выбор типов трансформаторов тока (ТТ) и их коэффициентов трансформации для защиты трансформаторов Т1 производим следующим образом:

ТТ для продольной дифференциальной защиты устанавливаются со стороны высокого, среднего и низкого напряжения и выбираются по номинальным токам силового трансформатора, отнесённым к напряжению той стороны, где установлены ТТ. Для трансформатора ТМТН-6300:



Коэффициенты трансформации определяем в зависимости от схем соединения ТТ. В нашем случае ТТ на высшей и средней стороне соединены в треугольник, а на низшей стороне в звезду. Так как вторичный номинальный ток ТТ равен 5А, то получили:

По полученным данным выбираем ТТ для высшей стороны: ТФЗМ110Б-1 с коэффициентом трансформации 75/5, для средней ТФЗМ-35А с коэффициентом трансформации 200/5, для низшей стороны ТЛК-10-3 с коэффициентом трансформации 600/5. Для защиты трансформаторов от сверхтоков внешних междуфазных КЗ ном перегрузки выбираем ТВТ110-1-300/5 с номинальным коэффициентом трансформации 300/5.

Выбор ТТ для защиты линии Л5 производим по рабочему максимальному току, который рассчитывается по формуле:

где S_max -- максимальная мощность протекающая по линии Л4, кВА.

Учитывая, что для защиты линии Л4 ТТ соединяются в звезду рассчитаем коэффициент трансформации и выберем тип ТТ.

Выбирает ТТ типа ТЛК-10-4 с коэффициентом трансформации 100/5.

4. Расчёт токов короткого замыкания

Для расчёта токов КЗ приведём расчётную схему (рис. 4.1).

Составим схему замещения

рис. 4.1. Расчётная схема сети

Рассчитаем значения сопротивлений элементов схемы в именованных единицах, приведённых к базисным условиям. За базисное напряжение примем среднее номинальное значение напряжения защищаемого ЛЭП U_б = 38,5 кВт.



Приведём схему к следующему виду.

рис. 4.2. Схема замещения для режима минимальных нагрузок

Х₁₂=(Х₁+Х₂)·(Х₃+Х₄)/(Х₁+Х₂₌Х₃+Х₄)+Х₅+Х6=(0,53+5,24)·(6,28+0.58)/(0.53+5,24+6,28+0,58)+

+25,29+18,8=47,22 Ом

Рассчитаем токи КЗ для точек К₁ - К₅:

Рассчитаем уровни токов КЗ для режима максимальных нагрузок. Схема замещения для режима максимальных нагрузок приведена на рис. 4.4

рис. 4.3. Схема замещения для режима максимальных нагрузок

Для данного режима пересчитываются сопротивления генераторов Х₁ и Х₄

Приводим схему к следующему виду

рис. 4.4. Расчетная схема замещения для режима максимальных нагрузок

Х₁₂=(Х₁+Х₂)·(Х₃+Х₄)/(Х₁+Х₂₌Х₃+Х₄)+Х₅+Х6=(0,49+5,24)·(6,28+0.53)/(0.49+5,24+6,28+0.53)+

+25,29+18,8=47,2 Ом

Рассчитаем токи КЗ для точек К₁ - К₅:



Ток короткого замыкания на нисшем и среднем напряжениях приведем для удобства к высшей стороне:

I_кзнн=0,384*38,5/115=0,1287

I_кзсн=0,7766*38,5/115=0,26

5. Расчёт параметров выбранных защит

Рассчитаем параметры защит, установленных на Л4. На этой линии установлена двухступенчатая токовая защита.

Ток срабатывания первой ступени (токовая отсечка без выдержки времени) отстраивается от максимального значения тока трёхфазного КЗ в конце линии:

Зона, защищённая отсечкой определяется по кривым спадания токов КЗ I_к⁽³⁾ = f(l) в максимальном и минимальном режимах. Для построения плавной кривой изменения тока КЗ вдоль линии I_к⁽³⁾ = f(l) нужно иметь токи КЗ на расстоянии 0; 0,25; 0,75; 1. Отсечка считается эффективной, если она защищает не менее 18 - 20% длины линии.

Из рис. 5.1. видно, что отсечка защищает 38% длины линии.

рис. 5.1. Кривая спадания токов КЗ по линии Л4.

Ток срабатывания третей ступени (МТЗ) выбирается по условию отстройки от максимального тока нагрузки присоединения I_{раб. макс}, который рассчитан в пункте 3.

где К_з - коэффициент самозапуска двигателей нагрузки, примем равным 1,3; К_в - коэффициент возврата, равный 0,8;

К_отс³ - коэффициент отстройки, для реле косвенного действия равный 1,25.

Ток срабатывания токового реле МТЗ:

Время срабатывания МТЗ

t_с.з.Q10= t_с.з.Q18+?t=1,1+0.5=1.6 c.

Проверяем чувствительность МТЗ в конце зоны резервирования:

Расчет защит трансформатора Т1

Нагрузка среднего напряжения равна 0,5S_H трансформатора, а на стороне низшей обмотки - 0,2S_H трансформатора.

Выбор уставок дифзащиты трансформатора Т2. Определение вторичных токов в плечах защиты.

Таблица 1 Определение вторичных токов в плечах защиты.

Наименование величины	Численное значение сторон.
	115 кВ	38,5 кВ	6,3 кВ
Первичный номинальный ток, А
Вторичный ток в плечах защиты, А

МТЗ.

Сопротивление обобщенных нагрузок стороны среднего и низкого напряжений трансформатора Т1 приведенных к стороне высокого напряжения.



Ток замозапуска приведенный к строе ВН Т1

- для стороны ВН Т1

- для стороны СН Т1

Коэффициент замозапуска:

- для нагрузки стороны НН Т1

- для нагрузки стороны СН Т1

Расчет уставок МТЗ, установленного на стороне низкого напряжения трансформатора Т1.

Максимальный рабочий ток:

Ток срабатывания МТЗ по условию отстройки от

Коэффициент чувствительности МТЗ для основной зоны:

Ток срабатывания

Время срабатывания МТЗ

Расчет уставок МТЗ установленного на стороне ВН трансформатора Т1.

Максимальный рабочий ток

Ток самозапуска

Ток срабатывания МТЗ

Ток срабатывания реле МТЗ

Ток в реле МТЗ при 2-х фазном К.З. на стороне СН

Коэффициент чувствительности МТЗ при К.З на сторон СН

Ток в реле МТЗ при двухфазном К.З. на стороне НН

Коэффициент чувствительности МТЗ при К.З. на стороне НН

Т.к. К_ч<1,5 выбираем к установке на стороне ВН трансформатора Т1 МТЗ с пуском по напряжению.

Ток срабатывания МТЗ по условию отстройки от номинального рабочего тока (К_с.з=1)

Ток срабатывания реле МТЗ

Коэффициент чувствительности МТЗ при К.З. на стороне НН

Коэффициент чувствительности МТЗ при К.З. на стороне СН

Время срабатывания защиты

- по согласованию МТЗ

- по согласованию МТЗ

Определение числа витков обмоток НТТ (дифзащита без торможения).

Номинальный ток Т1 на стороне ВН



Ток срабатывания защиты по условию отстройки от бросков тока намагничивания

Токи небаланса без учета третьей составляющей

Ток срабатывания защиты по условию отстройки от токов небаланса

Предварительно выбранный ток срабатывания защиты I_ср.з =78,36 А.

I_нб с учетом

Ток срабатывания защиты с учетом

Расчет повторяется для нового значения I_ср.з.

I_нб с учетом

Ток срабатывания защиты с учетом

Принимаем окончательное число витков

ВН - 9

СН - 8

НН - 7

Ток в реле при 2-х фазном К.З. на стороне НН

Ток в реле при 2-х фазном К.З. на стороне СН

Коэффициент чувствительности защиты при двухфазном К.З. на стороне НН

Коэффициент чувствительности защиты при двухфазном К.З. на стороне СН

Так как защита недостаточно чувствительна, повторим расчет защиты с применением реле серии ДЗТ.

Ток срабатывания защиты по условию отстройки от броска тока намагничивания

ток небаланса (без )при К.З. на стороне 35кВ

ток небаланса (без )при К.З. на стороне 6,3кВ

Т.к. ток небаланса имеет наибольшее значение при К.З. на стороне 35кВ, то тормозную обмотку подключаем к ТТ стороны 35кВ.



Полный ток небаланса при К.З на стороне 6,3 кВ

Окончательное принятое количество витков рабочих обмоток

ВН - 16

СН - 14

НН - 12

Полный ток небаланса при К.З. на стороне 35кВ.

I_НБ=60,28+6,89=67,17

 принимаем 6 витков

Коэффициент чувствительности защиты при двухфазном К.З. на стороне НН

Коэффициент чувствительности защиты при двухфазном К.З. на стороне СН

Реле с ДЗТ имеет достаточную чувствительность при К.З в защищаемой зоне.

Защита от перегрузки.

Максимальный рабочий ток

Ток срабатывания защиты ,

Ток срабатывания реле

по согласованию с МТЗ

Литература

релейный ток замыкание сопротивление

Федосеев А.И. Релейная защита электрических систем.-И.:энергия,1976.

Правила устройства электроустановок ПУЭ-76, разд. Ш. -М.: Энергоиздат, 1981.

Методические указания по курсовому проектированию по курсу “Релейная защита и автоматизация энергосистем” для студентов специальности 0301, 0302, 0303 Глинский Е.В., Романюк Ф.А., Тишечкин А.А. - Минск;БПИ, 1986.

Размещено на Allbest.ru