Автоматика и устройства защиты систем электроснабжения от замыкания

Ток короткого замыкания, проходящий через место установки токовой защиты при повреждении внутри бака трансформатора, например при витковых замыканиях, определяется числом

Автоматика и устройства защиты систем электроснабжения от замыкания

Курсовой проект

Физика

Другие курсовые по предмету

Физика

Сдать работу со 100% гаранией

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Курсовая работа

по дисциплине:

Релейная защита и автоматика систем электроснабжения

 

 

 

Оглавление

 

Задание на курсовую работу

Исходные данные к курсовой работе

. Выбор элементов схемы электроснабжения

2. Расчет токов коротких замыканий

. Защита линии Л8

3.1 Токовая отсечка

.2 Максимальная токовая защита (МТЗ)

3.3 Защита от однофазных замыканий на землю

4. Защита трансформатора ГПП

4.1 МТЗ с пуском напряжения

.2 Дифференциальная защита трансформатора

4.3 Газовая защита трансформатора

. Защита АД

5.1 Токовая отсечка

.2 Защита от перегрузки

.3 Защита АД от замыканий на землю

Литература

 

 

Исходные данные

 

а) для расчета к рис. 1

 

Таблица 1

Мощность Т1, Т2, МВАМощность нагрузки, МВА, МВтТип и мощность двигателей, кВт2512,06,57,57,01,1 0,70,8 0,81,2 0,80,9 0,75CD 1000СD 1250AD 800AD 630

б) для расчета по линиям; хл/хт=0.3

 

Таблица 2

Длина линий, кмЛ1, Л5Л2,Л3Л4,Л8Л6,Л7Л9Л101,20,70,90,50,60,5

Рисунок 1

1. Выбор элементов схемы электроснабжения

 

) выбор трансформаторов ГПП (Т1, Т2)

по заданной номинальной мощности трансформаторов Т1, Т2 (табл.1) по /2/, табл.3.6 выбираем трансформатор типа ТРДН - 25000/110 со следующими номинальными данными:

Sном=25 МВА,

Uном вн=115 кВ,

Uном нн=10.5 - 10.5 кВ,

Рх=25 кВт, Рк=120 кВт, uк=10.5%;

2) выбор электродвигателей

а) выбор асинхронных двигателей

по заданной мощности двигателей (табл.1) по /2/, табл.4.1 выбираем двигатели типа

АЗ13 - 46 - 4У4 с параметрами: Рном=800 кВт,

Uном=10 кВ,

cos ном=0.9, 95%;

АЗ12 - 52 - 4У4 с параметрами: Рном=630 кВт,

Uном=10 кВ,

cos ном=0.9, 94.5%;

б) выбор синхронных двигателей

по заданной мощности двигателей (табл.1) по [2, табл.4.27] выбираем двигатели типа

СДН14 - 59 - 6У3 с параметрами: Рном=800 кВт,

Uном=10 кВ,

cos ном=0.9, 94%;

СДН15 - 39 -6У3 с параметрами: Рном=1250 кВт,

Uном=10 кВ,

cos ном=0.9, 94.4%;

) выбор трансформаторов на ТП:

ТП-1:

 

МВА

 

по таблице 3.6 /2/ выбираем трансформатор типа ТМ - 1000/10 со следующими номинальными параметрами:

Sном=1.0 МВА;

Uном.вн=10 кВ; Uном.нн=0.4 кВ;

Рх=2,45 кВт; Рк=11 кВт; uк=5.5%;

ТП-2:

 

МВА

 

по таблице 3.6 /2/ выбираем: ТМ - 1000/10

Sном=1.0 МВА;

Uном.вн=10 кВ; Uном.нн=0.4 кВ;

Рх=2,45 кВт; Рк=11 кВт; uк=5.5%;

ТП-3:

 

МВА

 

по /2/ выбираем: ТМ - 1600/10

Sном=1,6 МВА;

Uном.вн=10 кВ; Uном.нн=0.4 кВ

Рх=3,3 кВт; Рк=16,5 кВт; uк=5.5%;

ТП-4:

 

МВА

 

по /2/ выбираем: ТМ - 1000/10

Sном=1 МВА;

Uном.вн=10 кВ; Uном.нн=0.4 кВ

Рх=2.45 кВт; Рк=11 кВт; uк=5.5%;

4) выбор кабельных линий по нагреву утяжеленным током:

Л7:

 

кА=92 А

 

по таблице 7.10 /2/ выбираем кабель сечением (3*35)мм2 с

хо=0.095 Ом/км, ro=0.89 Ом/км;

Л8:

 

=115 А

 

по таблице 7.10 /2/ выбираем кабель сечением (3*35)мм2 с

хо=0.0,95 Ом/км, ro=0,89 Ом/км;

Л10:

 

=40,4 А

 

по таблице 7.10 /2/ выбираем кабель сечением (3*16)мм2 с

хо=0.113 Ом/км, ro=1.94 Ом/км.

 

2. Расчет токов короткого замыкания

 

Расчет токов короткого замыкания выполняем только в непосредственной близости защищаемых элементов. Они рассчитываются для выбора уставок защиты и для проверки чувствительности защиты.

Рассчитываем ток трехфазного короткого замыкания.

При расчете токов короткого замыкания для защит с выдержкой времени учитывается только ЭДС системы и не учитываются ЭДС высоковольтных двигателей и нагрузок. Для быстродействующих защит (токовая отсечка) учитываем все высоковольтные ЭДС.

Для кабельных линий (особенно, если они не большого сечения) индуктивное сопротивление х меньше активного r, поэтому в расчетах будем учитывать и активное сопротивление r.

Расчет токов короткого замыкания будем выполнять следующим образом:

при определении тока от каждого отдельного ЭДС все остальные ветви отбрасываем. Таким образом, определяем ток короткого замыкания от каждого ЭДС и результирующее значение тока равно сумме полученных значений.

Будем определять следующие токи короткого замыкания (рисунок 2):

а) защита трансформатора ГПП (Т1 на рисунке 1):

на выводах низшего напряжения трансформатора ГПП (точка К1) - учитываем только ЭДС системы (для проверки чувствительности МТЗ и дифференциальной защиты);

б) защита АД (М4 на рисунке 1):

на выводах АД (точка К2) - учитываем только ЭДС системы (для проверки чувствительности токовой отсечки);

в) защита линии (Л8 на рисунке 1):

на выводах низшего напряжения трансформатора ГПП (точка К3 на рисунке 1)

Рисунок 2. Схема замещения.

 

Расчет ведем в относительных единицах.

 

Sб=Sном.т=25 МВА;

Uб,1=115 кВ, Iб,1=0.126 кА;

Uб,2=10.5 кВ, Iб,2=1,375 кА;

 

Рассчитываем параметры схемы замещения в относительных единицах

) система.

 

 

) трансформатор Т1.

 

==0.013125

 

) линия

 

Хл =

) нагрузка Sн3.

 

Енг3=

Хнг3=

 

) кабельная линия Л7.

 

 

кабельная линия Л8

 

 

кабельная линия Л9

 

 

) асинхронный двигатель М4.

 

 

Рассчитываем токи короткого замыкания: К1

 

К2

 

 

К3

 

 

К4

 

автоматический зашита электроснабжение замыкание

 

3. Защита линии Л8

 

Для воздушных кабельных линий 6-35 кВ предусматриваются устройства РЗ от замыканий, а также устройства защиты или сигнализации, действующие при однофазных замыканиях на землю. Защита от многофазных замыканий должна по возможности осуществлять резервирование по отношению к защитам, установленных на предыдущих участках.

В схемах защиты с отсечкой, выполненной с использованием реле типа РТ 40, в выходную цепь защиты включается промежуточное реле, обеспечивающее отключение выключателя, а также некоторую от возможного брака апериодической составляющей тока к. з., от браков намагничивающих токов силовых трансформаторов, получающих питание по защищаемой линии.

 

Рисунок 3 Принципиальная схема защиты линии 6-10 кВ, питающей силовой трансформатор:

 

Т - трансформатор, ТА1-ТА5 - трансформаторы тока, Q - выключатель, КА - реле типа РТ-80, КА1-КА5 - реле тока типа РТ-40, КТ - реле времени типа РВ-122, KL - реле промежуточное типа РП-23 или РП-251, КМ1-КМ2 - реле указательные типа РУ-1, SF - выключатель, KQT - контакт реле положения выключателя Q «отключено».

 

Выбор трансформатора тока

 

А

 

по таблице (5.9) /2/ выбираем трансформатор тока типа ТПЛК-10: I1ном=150 А,

I2ном=5 А, кТА=150/5=30.

 

.1 Токовая отсечка

 

Ток срабатывания реле токовой отсечки определяется

 

А,

 

где kотс - коэффициент отстройки, зависящий от типа применяемого реле тока;

- коэффициент схемы;

- максимальный ток КЗ, определяемый со стороны высшего напряжения при КЗ на шинах низшего напряжения (точка К4);

kТА - коэффициент трансформации трансформатора тока.

Проверка чувствительности токовой отсечки

 

,

Где

 

Ip.min= А.

 

Ток срабатывания защиты определяется

 

кА

 

.2 Максимальная токовая защита (МТЗ)

 

Ток срабатывания МТЗ определяется

 

А

 

где kотс =1.1…1.2; kсз - коэффициент, учитывающий токи самозапуска электродвигателей при восстановлении напряжения после отключения КЗ либо после срабатывания АПВ, kсз=2.5…3; kв - коэффициент возврата реле, kв=0.85;

Iраб.max - длительно существующий рабочий ток, определяемый с учетом перегрузки после срабатывания АВР.

Ток срабатывания реле максимальной токовой защиты определяется

 

А,

 

Проверка чувствительности 20% линии:

l=0.9∙0.2=0.18 км

А

1.5

 

Проверять чувствительность МТЗ при однофазном КЗ на землю не обязательно, так как уже в более тяжелом случае (двухфазное КЗ) чувствительность достаточна.

 

.3 Защита от однофазных замыканий на землю

 

Выполняется с применением реле РТ - 40/0.2.

Такая защита устанавливается на всех линиях 6-35 кВ, отходящих от шин РП и Г

Похожие работы

1 2 3 > >>