Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

« Пермский национальный исследовательский политехнический университет»

Кафедра микропроцессорных средств автоматизации

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

По дисциплине: «Релейная защита и автоматика систем электроснабжения»

Тема: «Проектирование РЗиА системы электроснабжения предприятия»

Вариант №25

Выполнил:

студент гр. ЭС-12-3бзу

Соколков В.М.

Проверил:

доцент каф. МСА

Ромодин А.В

Пермь 2015

Аннотация

Данный курсовой проект содержит в себе расчёты уставок релейной защиты и автоматики для питающей станции 35/6 кВ на базе микропроцессорного устройства релейной защиты «Сириус-2-МЛ». Основной задачей расчёта является надежное обеспечения питания потребителей электроэнергией, а так же закрепление теоретических навыков практическими.

Содержание.

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ 1

По дисциплине: «Релейная защита и автоматика систем электроснабжения» 1

Проверил: 1

доцент каф. МСА 1

Ромодин А.В 1

Пермь 2015 1

Аннотация 2

Данный курсовой проект содержит в себе расчёты уставок релейной защиты и автоматики для питающей станции 35/6 кВ на базе микропроцессорного устройства релейной защиты «Сириус-2-МЛ». Основной задачей расчёта является надежное обеспечения питания потребителей электроэнергией, а так же закрепление теоретических навыков практическими. 2

Содержание. 2

Список используемых сокращений

РЗиА – релейная защита и автоматика;

СД – синхронный двигатель;

АД – асинхронный двигатель;

РЗ – релейная защита;

ВЛ – воздушная линия;

КЛ – кабельная линия

АПВ – автоматика повторного включения;

МТЗ – максимальная токовая защита;

ПС – питающая станция;

ТО – токовая отсечка;

АВР – автоматический ввод резерва;

КЗ – короткое замыкание;

ТТ – трансформатор тока;

ТН – трансформатор напряжения;

КТП – комплектная трансформаторная подстанция;

ЛЭП – линия электропередач;

РПН – регулировка по напряжению;

ОЗЗ – однофазное замыкание на землю;

ПУЭ – правила устройства электроустановок;

МПС – микропроцессорные средства

Введение

Для производственных потребителей крайне важно постоянное питание производства электроэнергией. Но в системе электроснабжения довольно часто возникают различные возмущения (например, короткие замыкания). Чтобы уменьшить последствия от возникших отклонений системы, необходимо выбрать релейную защиту, обладающую правильно выбранными уставками срабатывания. Необходимо обеспечить селективность срабатывания релейной защиты и автоматики.

Данный курсовой проект является актуальным, так как рассчитывает релейную защиту реально существующей подстанции. Но основной его целью является обучение практическим навыкам молодых специалистов.

Исходные данные

Исходные данные к курсовому проекту представлены в виде схемы электроснабжения участка, схем замещения, данных по расчёту токов короткого замыкания в минимальном режиме работы энергосистемы и параметров оборудования.

Задание на проектирование

Для данной схемы электроснабжения объекта следует спроектировать и рассчитать устройства РЗиА следующих элементов: трансформаторов ГПП, распределительных линий, СД и АД, батарей статических конденсаторов, трансформаторных подстанций, воздушных линий, питающих ГПП. Необходимо выполнить следующее:

– определить типы защит от возможных повреждений каждого из вышеперечисленных элементов схемы;

– наметить места установки защит и выбрать исполнение схемы каждой из защит;

– на основании данных по токам короткого замыкания рассчитать уставки срабатывания защит;

– выбрать измерительные трансформаторы тока и напряжения;

– выбрать типы реле для схемы РЗ и рассчитать их параметры для каждого типа РЗ;

– составить карту селективности действия выбранных типов защит;

– выбрать защиту от понижения напряжения для электродвигателей при необходимости;

– выбрать тип и схему автоматики элемента схемы электроснабжения, дать обоснование выбранной схемы;

1. Релейная защита

1.1 Анализ особенностей энергосистемы

Система, данная в курсовой работе, представляет из себя подстанцию, питающуюся от двух ВЛ на 35 кВ. На ПС установлены два силовых трансформатора ТМН-6300/35/6,3, два трансформатора собственных нужд ТМ-40,защищенных предохранителями ПК-6 кВ. Также имеются две секции шин на 6 кВ, от которых запитано 15 ячеек. Фидера №9, №13, №15 находятся в резерве. Фидера №12 и №1 являются питающими для секций шин. На фидерах №11 и №2 установлены измерительные трансформаторы НТМИ-6, защищенные предохранителями ПКТ-6. Фидер №7 содержит секционный выключатель СМВ-6. Все линии, отходящие от ПС, являются воздушными. В общей сложности ПС питает 13 КТП различной мощности. На стороне высшего напряжения установлен секционный выключатель СМВ-35 для осуществления резервирования питания по одной из линий 35 кВ. Фидера №4 и №8 питают РУ-6 кВ №1. РУ-6 кВ №1 содержит две секции шин 6 кВ, от которых питается 12 ячеек. Ячейки №1, №11, №12 находятся в резерве, от ячеек №4 и №9 питаются измерительные трансформаторы НТМИ-6. Ячейка №6 представляет собой секционный выключатель СМВ-6. К ячейкам №2, №5, №8 через КЛ подключены синхронные двигатели СТД-1600. На подходах к секциям шин РУ-6 кВ №1 установлены трансформаторы собственных нужд мощностью 250 кВА. Фидера №5 и №10 ПС питают РУ-6 кВ №2. РУ-6 кВ №2 также содержит две секции шин, от которых питаются 18 ячеек. Ячейки №1, №3, №6, №8, №9, №11, №14 находятся в резерве. Ячейки № 5 и №10 являются питающими. Подходы к РУ-6 кВ №2 выполнены кабелем ААБ 3х95 длиной 210 метров. На ячейках №7 и №12 установлены измерительные трансформаторы НТМИ-6. Ячейки №2 и №15 содержат разрядные устройства РВ-6. Ячейка № 18 представляет собой секционный выключатель СМВ-6. От ячеек №4 и №13 питаются трансформаторы собственных нужд мощностью 630 кВА.

На ПС на фидерах №3, №4, №5, №8, №10, №14, а так же в РУ-6 кВ №2 на ячейках №4 и №13 устанавливаем МТЗ и ТО, а также АПВ, на фидере №7 ПС и в РУ на секционных выключателях – МТЗ и АВР, на питающих фидерах № 1 и №12 – МТЗ и АПВ. Для двигателей устанавливаем защиту от перегруза (вместе с ней защиту от выпадения из синхронизма), защиту от ОЗЗ и ТО. Защиту от замыканий на землю для фидеров выполняем по напряжению нулевой последовательности. Для линий, питающих двигатели, а так же для линий, выполненных кабелем, дополнительно по току нулевой последовательности. На вводах подстанции устанавливаем МТЗ. На секционном выключателе по высокой стороне напряжения устанавливаем МТЗ и АВР.