close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

кр 44 вариант

код для вставкиСкачать
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ТВЕРСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
КАФЕДРА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ И ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ
Курсовая работа по курсу "Релейная защита и автоматика"
Тема: Защита линий и двухобмоточных трансформаторов.
Вариант 44
Выполнил :Смирнов Д.В.
Принял: Русин А.Ю.
Тверь 2012
Оглавление
Введение....................................................................................3
1.Релейная защита ЛЭП с односторонним питанием...........................6
1.1.Расчет токов КЗ и построение векторных диаграмм токов и напряжений..............................................................................6
1.2.Выбор трансформаторов тока и напряжения..............................8
1.3.Выбор схем устройств релейной защиты..................................8
1.4.Выбор параметров срабатывания защит от междуфазных КЗ и проверка их по чувствительности...................................................9
1.5.Защита от замыканий на землю.............................................13
2.Релейная защита понижающих силовых трансформаторов................15
2.1.Выбор трансформаторов тока и напряжения..............................16
2.2.Расчет токов КЗ и построение векторных диаграмм токов и напряжений..............................................................................16
2.3.Дифференциальная токовая защита..........................................18
2.4.Максимальная токовая защита................................................21
2.5.Защита от перегрузки...........................................................23
2.6.Максимальная токовая защита с комбинированным пуском напряжения.................................................................................22
2.7. Газовая защита........................................................................................25
Список литературы........................................................................27
Введение.
В процессе эксплуатации систем электроснабжения возможны аварии и ненормальные режимы работы электрооборудования. Наиболее опасные и частые повреждения - короткие замыкания. Короткое замыкание - это повреждение изоляции либо между фазами, либо между фазой и землей.
Виды коротких замыканий.
- трехфазное КЗ. Нарушение изоляции между всеми фазами - К(3). Составляют 3-5% от всех КЗ. Две трети всех трехфазных КЗ приходится на электрические сети, т.к. у них большая протяженность.
- двухфазное КЗ. Нарушение изоляции между двумя фазами - К(2). Составляют 20-25% от всех КЗ.
- двойное замыкание на землю. Две фазы замыкаются на землю в разных точках. Составляет 10-15% от общего числа.
- однофазное замыкание на землю. Составляет 60-70% от общего числа. В сетях с глухозаземленной нейтралью замыкание на землю является КЗ и в этом случае должна быть защита.
В сетях с изолированной или заземленной через дугогасящие реакторы нейтралью замыкание на землю не является КЗ, т.к. токи протекают небольшие. Междуфазные напряжения при этом не изменяются и работа системы электроснабжения не нарушается. Тем не менее это ненормальный режим работы, так как напряжения неповрежденных фаз относительно земли возрастают и существует опасность перехода однофазного замыкания на землю в многофазные короткие замыкания. Однако необходимости в быстром отключении поврежденного участка нет, поэтому устройства релейной защиты от замыканий на землю обычно действуют на сигнал, привлекая внимание персонала. В некоторых случаях возможны отключения. Величина тока КЗ зависит от следующих условий.
1. Вида и характера КЗ.
2. Мощности и схемы ЭС.
3. Режима работы нейтрали трансформаторов.
4. Удаленности КЗ от генерирующих источников.
5. От продолжительности КЗ.
Токи КЗ оказывают термическое и динамическое воздействие на оборудование. Основными особенностями системы электроснабжения являются быстротечность явлений и неизбежность повреждений аварийного характера - коротких замыканий в электрических установках. Поэтому для надежного и экономичного функционирования СЭС необходимо автоматическое управление. К устройствам автоматического управления относится релейная защиты, действующая при повреждении электрических установок. Назначение релейной защиты.
РЗ предназначена для определения поврежденного элемента и его отключения. Основным аппаратом РЗ является реле. КЗ и ненормальные режимы сопровождаются изменением тока, напряжения, частоты, направлением перетока активной и реактивной мощности. Поэтому реле может работать в зависимости от изменения одного или нескольких параметров.
Основные требования, предъявляемые к устройствам РЗиА.
К устройствам РЗиА применяется ряд требований:
- селективность.
- чувствительность.
- быстродействие.
- надежность.
1. Селективность - РЗ должна выявить поврежденный участок и отключить только его. Для РЗ, действующей на сигнал, селективность - это способность однозначно указывать место возникновения ненормального режима.
На каждом элементе (линия, трансформатор, генератор и т.д.) устанавливается несколько комплектов РЗ. В зависимости от вида повреждения должен действовать только один из них. Существует два вида селективности.
1) абсолютная селективность - защита работает только при повреждении на защищаемом участке, но не резервирует отказ других защит. В этом случае защита наиболее быстродействующая.
2) относительная селективность - защита действует как при повреждении на защищаемом элементе, так и за его пределами. Селективность этих защит обеспечивается подбором выдержек времени..
2. Чувствительность - это способность РЗ реагировать на возможные повреждения в минимальных режимах работы системы электроснабжения.
Чтобы повысить чувствительность необходимо увеличить ток и напряжение при КЗ. Поэтому в ряде случаев сделать защиту чувствительной затруднительно, особенно для сельских электрических сетей, где токи КЗ немного отличаются от тока нагрузки.
3. Быстродействие.
Чтобы быстрее ликвидировать аварию необходимо, чтобы действие устройств РЗиА было минимальным. Чем быстрее ликвидируем аварию, тем меньше вероятность выхода СМ из синхронизма, меньше затормозятся АД и меньше вероятность нарушения технологического процесса, меньше вероятность разрушения изоляции и токоведущих частей, меньше вероятность несчастных случаев, больше эффективность работы.
Защита считается быстродействующей, если ее время срабатывания не превышает tс.з = 0,1 ...0,2 с. Время отключения наиболее распространённых выключателей не превышает tоткл. = 0,06...0,15 с.
4. Надежность. Устройства РЗиА должны правильно и безотказно выполнять свои функции при всех нарушениях нормального режима. Надежность обеспечивается следующим:
1) надежно работающими элементами (простая конструкция, меньшее число контактных систем); 2) правильная эксплуатация; 3) надежный монтаж.
Наименее надежным элементом является контактная система. Надежность можно повысить, заменив контактную систему логическими элементами, например, электронными ключами. Состояние устройств автоматики систематически проверяется при эксплуатации. Надежность защиты оценивается числом правильных срабатываний от количества всех срабатываний.
1. Релейная защита ЛЭП с односторонним питанием.
Задание 1.
Дана радиальная распределительная сеть, состоящая из участков кабельных линий электропередачи с номинальным напряжением (Uном) 110 кВ.
На каждой линии установлен свой комплект защиты. В работе необходимо рассчитать параметры и выбрать схемы защиты для первой и второй линий. На первой линии от междуфазных КЗ установлены максимальная токовая защита (МТЗ) и токовая отсечка без выдержки времени, а на второй - токовая отсечка с выдержкой времени и МТЗ.
АБВГ
Q1Q2Q3
W1 W2W3
TV
Рисунок 1 - Схема радиальной распределительной сети
Таблица 1 - данные кабельных линий.
Наименование участкаW1W2W3Длина, км 47 28 38Сечение, мм2185150120 Значения токов трехфазного КЗ для максимального и минимального режимов работы сети на ПС А составляют:
I(3) КЗMAX = 14 кА, I(3) КЗMIN = 10кА 1.1. Расчет токов КЗ и построение векторных диаграмм токов и напряжений.
Определим сопротивление системы в минимальном и максимальном режимах работы сети:
где: Xc - сопротивление системы (Ом), Uср - среднее напряжение сети (кВ), Iкз(3) - ток трехфазного КЗ на шинах ПС А (кА).
XCMAX =Ucp/(√3*IКЗMAX)=110/(√3*14)=4,57 Ом
XCMAX =Ucp/(√3* IКЗMIN)=110/( √3*10)=6,35 Ом
Ток КЗ в каждой точке сети будет определяться:
где: Xуч=X0*Lуч
где: X0 - удельное реактивное сопротивление воздушной линии = 0,4 Ом/км, для воздушных линий Rуч не рассчитывается. Ток двухфазного КЗ определяется:
I(2) КЗ=√3/2*I(3) КЗ
Результаты расчетов сведены в таблицу 2.
Таблица 2 - расчет токов КЗ.
Lw, км011,823,535,34771421289,51928,538LΣ, км011,823,535,3475461687584,594104113XΣ, Ом04,79,414,118,821,624,427,23033,837,641,445,2
Максимальный режим
Z, Ом4,579,2713,9718,6723,3726,1728,9731,7734,5738,3742,1745,9749,77Iкз(3), кА13,906,854,553,402,722,432,192,001,841,661,511,381,28Iкз(2), кА12,045,933,942,952,352,101,901,731,591,431,301,201,11
Минимальный режим
Z, Ом6,3511,0515,7520,4525,1527,9530,7533,5536,3540,1543,9547,7551,55Iкз(3), кА10,005,754,033,112,532,272,071,891,751,581,451,331,23Iкз(2), кА8,664,983,492,692,191,971,791,641,511,371,251,151,07
Рисунок 2 - график токов КЗ на участках сети
1.2. Выбор трансформаторов тока и напряжения.
Условия выбора ТА: ; I2ном = 5А. За Iраб.макс. принимается длительно допустимый ток линии (Iдд), который определяется по сечению жил кабеля: Iраб. макс = Iдд.
Таблица 3 - выбор измерительных трансформаторов
участоксечение,мм2Iдд, АI1ном, А (TA)I2ном, А (TA)TATVW11856108005ТОЛ-110-III НАМИ-110W21504505005ТОЛ-110-III НАМИ-110W31204505005ТОЛ-110-III НАМИ-110
Трансформаторы напряжения (TV) выбираются только по первичному номинальному напряжению и вторичному номинальному , равному 100 В.
1.3. Выбор схем устройств релейной защиты.
Характеристика устанавливаемых МТЗ:
W1: С независимой характеристикой на переменном оперативном токе;
W2: С зависимой характеристикой на выпрямленном оперативном токе
Схемы защит приведены в графической части курсового проекта.
1.4. Выбор параметров срабатывания защит от междуфазных КЗ и проверка их по чувствительности.
Линия АБ.
Первая ступень защиты называется токовой отсечкой без выдержки времени. Время срабатывания защит для всех линий принимается одинаковым и равным нулю. Селективность защиты при внешних КЗ обеспечивается выбором величины тока срабатывания. Ток срабатывания I ступени защиты первой линии, установленной со стороны питания у подстанции А, равен:
где - коэффициент отстройки, учитывающий апериодическую составляющую, неточность расчётов при определении токов КЗ, погрешности трансформаторов тока, реле тока, принимается равным Kотс=1,2 при использовании РТ-40;
- максимальное значение тока КЗ на шинах подстанции Б.
Вторичный ток срабатывания I ступени (ток срабатывания реле) первой линии:
где - коэффициент схемы;
KI- коэффициент трансформации трансформатора тока.
Защитоспособность I ступени оценивается длиной её зоны, определяемой графически.
Третьей ступенью называется максимальная токовая защита. Селективность её обеспечивается выбором тока срабатывания и выдержкой времени. Выдержка времени выбирается по ступенчатому принципу, начиная с наиболее отдалённой от источника питания защиты (А3). При этом каждая последующая защита в направлении к источнику питания должна иметь выдержку времени на ступень селективности больше выдержки времени предыдущей защиты:
,
где =0,5 - ступень селективности,
Для выбора времени срабатывания МТЗ первой и второй линий принять время срабатывания защиты А3 равным 1 с:
Ток срабатывания защиты третьей ступени:
где =1,1 - коэффициент отстройки;
=2,3 -коэффициент самозапуска;
= 0,8- коэффициент возврата реле;
-максимальный рабочий ток.
Ток срабатывания реле:
Для защиты линий с включением реле на фазные токи расчёт можно проводить по первичному току КЗ и току срабатывания защиты: 
Документ
Категория
Рефераты
Просмотров
110
Размер файла
78 Кб
Теги
вариант
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа