Министерство образования и науки Республики Казахстан
Западно-Казахстанский аграрно-технический университет имени Жангир хана
Кафедра “Энергетика”
Курсовая работа
по дисциплине: «Релейная защита и автоматика в системах электроснабжения»
на тему: «Проектирование релейной защиты и автоматики элементов систем электроснабжения».
Выполнил: ст. гр. ЭЭ-42 Ганненко Е.
Номер зачетной книжки: 093
Принял: доцент Вичкуткина А.П.
Уральск – 2014г.
Задание ………………………………………………………………………………………………..……......2
Содержание…………………………………………………………………….………………………….……3
Введение………………………………………………………………………………………………………..4
Исходные данные к курсовой работе……...……………………………………….…………………………5
1.Расчет токов короткого замыкания в точках К1, К2, К3, К4……………………….……………………..6
1.2. Расчет тока короткого замыкания в точке К1………………………………………………………….8
1.3. Расчет тока короткого замыкания в точке К2………………………………………………………….10
1.4. Расчет тока короткого замыкания в точке К3…………………………………………………………11
1.5. Расчет тока короткого замыкания в точке К4…………………………………………………………12
2. Расчет релейной защиты и автоматики………………………………………………………………...…12
2.1. Расчет трансформатора ГПП………………………………………………………………...………….12
2.1.1. Токовая отсечка………………………………………………………………………………………...12 2.1.3 Расчет дифференциальной защиты 10кВ…………………………………………………..…………..13
2.1.2. Максимальная токовая защита………………………………………………………...…………...13
2.1.3. Проводим выбор оборудования для защиты от замыканий на землю……………………………..14
2.1.4. Газовая защита …………………………………………………………………………………..….14
2.1.5. Температурная сигнализация……………………………………………………............................15
2.1.6. Чертим принципиальные схемы защит трансформатора……………………………………………15
2.2 Рассчитываем защиту трансформатора КПП ………………………………………………………..17
2.2.1. Токовая отсечка………………………………………………………………………..…………….17
2.2.2. Токовая защита от перегрузки на сигнал или разгрузку………………………………………….18
2.2.3. Газовая защита и температурная сигнализация……………………………………………….......19
2.3. Защита кабельных линий…………………………………………………………………………….....19
2.3.1. Токовая отсечка………………………………………………………………...……………………19
2.3.2. Максимальная токовая защита……………………………………………………...........................20
2.3.3. Защита от замыканий на землю в сетях 10кВ……………………………………...........................21
2.4. Защита высоковольтных асинхронных и синхронных двигателей…………………..........................21
2.4.1. Токовая отсечка………………………...……………………………………………………………21
2.4.2. Токовая защита от перегрузки на сигнал или разгрузку……………………….…………………22
2.4.3. Защита от замыканий на землю в сетях 10кВ……………………………………………………...22
2.4.4. Защита от понижения напряжения………………………………………………………………….22
2.4.5. Защита от асинхронного хода синхронных двигателей……………………………… ….………23
2.4.6. Чертим принципиальные схемы защит…………………………………………………..…………24
2.5. Защита низковольтных двигателей……………………………………………………...........................25
2.5.1. Защита двигателя М2…………………………………………………………………………………25
2.5.2. Защита двигателя М1…………………………………………………………………………………26
3. Устройство автоматического включения резерва …………………………….………………………..26
Литература………………………………………………………………………………………….…… ..30
ВВЕДЕНИЕ
Повреждения нарушают работу энергосистемы и потребителей электроэнергии, а ненормальные режимы создают возможность возникновения повреждений или расстройства работы энергосистемы.
Для обеспечения нормальной работы энергетической системы и потребителей электроэнергии необходимо возможно быстрее выявлять и отделять место повреждения от неповрежденной сети, восстанавливая нормальные условия работы энергосистемы и потребителей.
Возникает необходимость в создании и применении автоматических устройств, защищающих систему и ее элементы от опасных последствий повреждений и ненормальных режимов.
Релейная защита является основным видом электрической автоматики, без которой невозможна нормальная и надежная работа современных энергетических систем.
В данной курсовой работе рассчитываются виды и значения параметров автоматических защит для различных элементов заданной расчетной схемы.
Рис.1 Схема электроснабжения
Исходные данные к курсовой работе.
Параметры схемы:
1. Мощность системы:
МВА;
2. Мощность КЗ системы в точке К-1
МВА;
3. Напряжение системы:
кВ;
4. Мощность тр-ра ГПП S= 10 МВа
5. Высоковольтные асинхронные и синхронные
двигатели
кВт
6. Трансформатор электродуговой печи : S=2000
7. Длина кабельной линии КЛ1
(ГПП-РП1)3ААБ-6(3*240):
км;
8. Напряжение на сборных шинах U=6,3 кВ
9. Мощность цеховых тр-в : S=1000 кВА
10. Вторичные напряжения цеховых
подстанций:
кВ;
11. Асинхронные двигатели 0,4 кВ:
кВт,
кВт;
12. Мощность комплектного преобразовательного
пункта КПП-10:
кВА
13. Конденсаторная батарея ККУ 6(10) кВ S= 1000 кВАР
Перечень элементов схемы, требующих расчета РЗиА:
Тр-р ГПП (Продольная диф.защита, токовая отсечка, токовая защита от перегрузок, газовая защита );
Тр-р КПП (токовая отсечка, токовая защита от перегрузки на сигнал или разгрузку, защита от замыканий на землю)
Высоковольтные асинхронные двигатели (токовая отсечка, токовая защита от перегрузки на сигнал или разгрузку, защита от понижения напряжения, защита от замыканий на землю, защита от асинхронного хода (только для СД));
Низковольтные асинхронные двигатели (токовая защита от перегрузки на сигнал или разгрузку, защита предохранителями);
Кабельные линии КЛ1, КЛ2 (токовая отсечка, МТЗ, защита от замыканий на землю).
1. Находим токи короткого замыкания в точках К2, К3, К4. Для нахождения токов в системе относительных единиц, примем базовыми следующие величины:
Базовая мощность
МВА;Базовое высшее напряжение
кВ;Базовое низшее напряжение
кВ.
1.1.1. Составляем схему замещения прямой последовательности:
Рис.2 Схема замещения прямой
последовательности.
1.1.2. Находим относительное сопротивление системы:
о.е.
1.1.3. Находим относительные сопротивления воздушных линий:
о.е.;
1.1.3. Находим относительные сопротивления кабельных линий:
о.е.;
1.1.4. Находим относительные сопротивления высоковольтных синхронных двигателей:
о.е.
1.1.5. Находим относительные сопротивления высоковольтных асинхронных двигателей:
кВА;
о.е.
1.1.6. Находим относительные сопротивления цеховых трансформаторов:
о.е.
1.1.7. Находим относительные сопротивления низковольтных асинхронных двигателей:
о.е.;
о.е.
1.1.8. Находим относительные сопротивления тр-ров :
о.е.
1.1.9. Находим относительное сопротивление конденсаторной установки:
о.е.
1.1.10. Находим относительное сопротивление электродуговой печи сопротивления:
о.е.
1.1.11.Находим относительное сопротивление КПП:
о.е.
1.2.Находим токи короткого замыкания в точке К1.
о.е.;
кА;
кА.
1.3. Находим токи короткого замыкания в точке К2.
1.3.1. Объединяем параллельные и последовательные ветви схемы замещения
1.2.1.находим токи КЗ в точке К2
о.е
о.е.
о.е
о.е.
о.е.
о.е.
о.е.
о.е.
о.е.
о.е.
о.е.
о.е.
о.е.
о.е.
о.е.
о.е.
1.3.5. Объединяем оставшиеся ветви:
Последнее преобразование схемы замещения
о.е.
о.е.
1.3.6. Токи короткого замыкания в точке К2:
о.е.;
кА;
кА.
1.4. Находим токи короткого замыкания в точке К3.