Введение
Развитие сетей высокого и сверхвысокого напряжения, с помощью которых осуществляются большие перетоки электрической энергии от мощных электростанций к крупным центрам потребления, усложняет конфигурацию сетей и значительно увеличивает мощность энергосистем.
С объединением энергосистем в единые электрически связанные системы в пределах нескольких областей особенно возрастает значение релейной защиты в электроэнергетических системах.
Релейная защита осуществляет автоматическое отключение повреждённого элемента электрической системы (как правило, при коротких замыканиях, либо при неисправности самого элемента), от остальной неповреждённой части системы при помощи коммутационных аппаратов.
Важность релейной защиты определяется тем, что без неё невозможно осуществить бесперебойную работу энергетических установок.
В зависимости от их вида и условий работы, эксплуатации установки, защита действует на сигнал или на отключение элемента, которые оставлять в работе нежелательно, так как это может привести к аварии. Бесперебойная работа электроэнергетических систем обеспечивается также применением ряда других автоматических устройств: автоматического повторного включения – АПВ, автоматической ликвидации асинхронного хода – АЛАР и другие. Они повышают эффективность действия релейной защиты.
Ужесточение требований к устойчивости энергетических систем осложняет условия работы релейной защиты и повышает требования к её быстродействию, чувствительности, надёжности и селективности. В связи с этим идёт непрерывный процесс развития и совершенствования техники релейной защиты, направленной на создание все более совершенных защит, отвечающих требованиям современной энергетики.
Создаются новые защиты для дальних линий электропередач сверхвысокого напряжения, для мощных генераторов, силовых трансформаторов блоков генератор-трансформатор. Этап изучения возможностей выполнения функций релейной защиты и автоматики электроэнергетических систем на базе вычислительной техники закончился. Прошли адаптацию традиционные алгоритмы построения типовых измерительных органов, начаты интенсивные поиски как новых алгоритмов и способов построения классических устройств и систем релейной защиты и автоматики, так и оригинальных комплексных структур, в том числе и иерархических, на основе микропроцессорных модулей.
Особенно динамично развиваются исследования в этих областях с появлением персональных ЭВМ (ПК), обеспечивающих широкий непосредственный доступ различных специалистов к вычислительной технике, и их быстрое приобщение к богатым возможностям программного обеспечения современных компьютеров. Наметились сферы рационального применения универсальных микроЭВМ и специализированных микропроцессорных модулей и контроллеров.
1 Характеристика защищаемого объекта
В дипломном проекте рассчитан комплекс релейной защиты воздушной линии электропередачи напряжением 110 кВ, который включает в себя защиты типа ШЭ2607 011 и ШЭ2607 031. Комплекс защит предназначен для замены существующих защит ШДЭ 2802 и ПДЭ 2802 (НВЧЗ), которые физически и морально устарели.
Основные подстанции (ПС) рассматриваемого участка электрической сети – Камала-2, Красноярская ГРЭС-2, а так же близь лежащие ПС: Бородинская, Камарчага, Шумково, Промбаза, Шарбыш и Канская опорная.
Для дипломного проектирования предложено рассмотреть линию ПС Камала-2 – Красноярская ГРЭС-2 протяжённостью 38 км, выполненную проводом АС-400/51.
Для упрощения вычислений проектируемой РЗ примем, что со стороны ОРУ 500 кВ ПС Камала-1, ОРУ 220 кВ Красноярская ГРЭС-2, ПС Камарчага, ПС Шарбыш и ПС Шумково находятся системы. Система со стороны ОРУ 500 кВ ПС Камала-1 будет определяться сопротивлениями линий между ПС Красноярская и ПС Тайшет 500. Система со стороны ОРУ 220 кВ Красноярская ГРЭС-2 будет определяться сопротивлением линий и трансформаторов Красноярской ГРЭС-2. Система со стороны ПС Камарчага будет определяться сопротивлением линий ПС Камарчага – Красноярская ТЭЦ-1. Система со стороны ПС Шарбыш будет определяться сопротивлением линий ПС Шарбыш – ПС Решоты – ПС Тайшет. Система со стороны ПС Шумково будет определяться сопротивлениями генераторов, трансформаторов и реакторов ПС Шумково и связующими линиями.
Принципиальная схема представлена на чертеже 1 приложения Г.