Учебное пособие 1907

Добавил:

mihail1000 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Воронежский государственный технический университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

X CI Im ax X

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

30.04.2022

Размер:

2.74 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 56 / 86 7 8 > Следующая >>>

Решение:

1. Рассчитаем ток срабатывания для первого комплекта защиты:

Iсз1		kзап kсз I		р max
					,
		kвоз

Iсз1	1,1 2 4		10,35А .

		0,85

2. Рассчитаем ток срабатывания реле для первого комплекта защиты:

Iср1 Icз1 kсх ,

Т 1

где Т 1 =20/5=4

Iср1 10,35	3	4,47 А .
	4

3. По данному току срабатывания реле выберем ток уставки реле:

I у 4,5А , т.к. реле типа РТ-80, у которого уставка по току регулируется

кратно 0,5А.

4. Пересчитаем ток срабатывания защиты, с учетом выбранного тока уставки:

Iсз1( у )	I	у Т1	4,5 4	18А ,
	kсх min		1

где kсх min - минимальное значение коэффициента схемы.

5. Определим коэффициент чувствительности в основной зоне для первого комплекта защиты:

			I	(2)
kч1			кз1		,
kч1			Iсз1( у )		,
			Iсз1( у )
где Iкз(21) Iкз(31)	3		25			3	21,7 А ,
где Iкз(21) Iкз(31)	2		25		2		21,7 А ,
	2				2
kч1		21,7		1,2 ,
kч1	18			1,2 ,
	18

kч 1,2 -не удовлетворяет условию чувствительности для основной зоны

( kч 1,5 ).

6.Для повышения коэффициента чувствительности необходимо использовать схему полной или неполной звезды, для которых коэффициент схемы равен 1 во всех режимах работы.

7.Произведем перерасчет (начиная с п.2) необходимых величин с учетом

выше оговоренного коэффициент схемы равного 1 ( kсх 1):

- 51 -

	I (2)
kч1		кз1
	I
		сз1 у

21,712

Icз1

kсх

10,35

2,58А ,

ср1

Т1

3А .

Т1

3 4

12 А .

сз1у

kсх

1,8 -удовлетворяет условию чувствительности.

8. Рассчитаем ток срабатывания для второго комплекта защиты:

I	сз 2 I		kнс	12 1,35 16,2А,
		сз1 у

где kнс - коэффициент надежности согласования защит, для реле РТ-80 и

сети 10кВ, kнс 1,35 .

9. Рассчитаем ток срабатывания реле второго комплекта защиты:

Iср 2 Icз 2	kсх	16,2 1	2,7 А ,
Iср 2 Icз 2		6	2,7 А ,
	Т 2

где Т 2 =30/5=6.

10. По данному току срабатывания реле выберем ток уставки:

I у 3А .

11. Пересчитаем ток срабатывания защиты, с учетом выбранного тока

уставки:
I	сз 2( у )	I	у Т 2		3 6	18А .
I	сз 2( у )		kсх	1		18А .
			kсх	1
12. Определим коэффициент чувствительности в резервной зоне для вто-
рого комплекта защиты:
	kч 2 рез		I (2)	21,7		1,2
			кз1				,
			Iсз 2( у )	18			,
			Iсз 2( у )	18

kч 1,2 - удовлетворяет условию чувствительности для резервной зоны

( kч 1,2 ).

13. Определим коэффициент чувствительности в основной зоне для второго комплекта защиты:

		I (2)
kч 2		кз 2	,
kч 2		Iсз 2( у )	,
		Iсз 2( у )
где Iкз(22) Iкз(32)	3	35		3	30,3А .
где Iкз(22) Iкз(32)	2	35	2		30,3А .
	2		2

- 52 -

kч 2 30,318 1,68 .

kч 1,68 - удовлетворяет условию чувствительности для основной зоны

( kч 1,5 ).

2.3. Практическое занятие № 3. Токовая отсечка на линиях электропередачи с двухсторонним питанием

Задача № 1

Для ЛЭП с двухсторонним питанием, по исходным данным, приведенным на рисунке, рассчитать токи срабатывания, максимальных фазных отсечек без выдержки времени. Коэффициент запаса при расчете принять равным 1,2 (Кзап=1,2).

	Uл=340кВ	Хл=82,5(Ом)	Система II
Система I
	кА
			кБ

А	Б
ХСImax=9,8 (Ом)	ХСIImax=12,3 (Ом)
ХСImin=13,1 (Ом)	ХСIImin=19,6 (Ом)

Рис. Комплекты токовых отсечек в схеме сети с двухсторонним питанием

Решение

1. Максимальный ток трехфазного К.З. в точке КБ от системы I рассчитаем следующим образом:

I IK(3)Б					Uф			,
I IK(3)Б								,
			X C Im ax X л
где Uф		U л		340			196,5кВ .
где Uф					3		196,5кВ .
	3				3
I IK(3)Б	196,5					2,12кА .

	9,8
	9,8		82,5

2. Определим максимальный ток трехфазного К.З. в точке КА от системы

II:

- 53 -

3. Определим ток срабатывания защиты по первому условию:

IсзА Icз Б Iсз kзап IKБ 1,2 2,12 2,54кА;

4. Определим ток срабатывания защиты по второму условию:

Iсз 1,2 3,75 4,5кА.

5. За окончательное значение тока срабатывания токовых отсечек выбираем большую величину, полученных из первого и второго условий:

Iсз 4,5кА .

2.4. Практическое занятие № 4. Защита от однофазных замыканий на землю в сети с изолированной нейтралью

Задача № 1

Выбрать ток срабатывания защиты от однофазного замыкания на землю в сети напряжением 10 кВ с изолированной нейтралью, обеспечивающий защиту отходящего присоединения (кабельной линии, длиной l1=6 км). Общая длина двух кабельных линий, подключенных к шинам подстанции составляет l=30 км. Длина двух воздушных ЛЭП, подключенных также к шинам данной подстанции, составляет соответственно L1=50 и L2=25 км. Известно, что в среднем 15% общей длины воздушных и 20% кабельных ЛЭП находится в ремонте. Выполнить иллюстрацию к задаче (пример иллюстрации показан на рисунке в решении), на которой показать однофазное повреждение в конце защищаемой ЛЭП и пути замыкания данного тока. Оценить чувствительность защиты и сделать вывод о составе защит с выдержкой времени и без выдержки времени.

Решение

1. Полный ток однофазного замыкания на землю:

I3(1) 3I0( КЛ1) 3I0( КЛ 2) 3I0( ЛЭП1) 3I0( ЛЭП2) ,

т.к. каждое слагаемое является током замыкания на землю соответствующей линий можно записать:

3I0( КЛ1) IЗ(1()КЛ1) ; 3I0( КЛ 2) IЗ(1()КЛ 2) ; 3I0( ЛЭП1) IЗ(1()ЛЭП1) ; 3I0( ЛЭП2)	IЗ(1()ЛЭП2) ,
2. Следовательно I3(1) IЗ(1()КЛ1) IЗ(1()КЛ 2) IЗ(1()ЛЭП1) IЗ(1()ЛЭП2) .

- 54 -

3. С учетом ремонтных работ (для кабельных, k=0,8; для воздушных, k=0,85), рассчитаем токи замыкания на землю для кабельных (КЛ) и воздушных (ВЛ) ЛЭП:


	I З(1)( КЛ 2)		k U l2	0,8 10 24		19,2А ,
			10	10

I (1)		k U L1 L2			0,85 10 50 25		1,8А

З ( ЛЭП1,2)			350	350

ЛЭП1	L1
	3I0(ЛЭП1)
ЛЭП2	L2
	3I0(ЛЭП2)
	к1
КЛ1 01	l1
3I0(КЛ1)	3
	(1)
	I

КЛ2 l2

3I0(КЛ2)

Рис. Порядок распределения токов однофазного замыкания на землю

всети с изолированной нейтралью

4.Определим ток срабатывания защиты без выдержки времени:

					Iсз	kзап IЗ(1()КЛ1) ,
где	I З(1)( КЛ1)	U l1		10 6	6А ;
где	I З(1)( КЛ1)		10	10	6А ;
	4 5		10	10
kзап	4 5	- т.к. рассматриваем защиту без выдержки времени.
					Iсз	4,5 6 27А .

5. Определим коэффициент чувствительности:

kч		I З НП	,

		I сз
где	IЗ НП I

(1)	I	(1)	19,2 1,8 21А.
З( КЛ 2)		З( ЛЭП1,2)

kч 2721 0,77 1,25 - не удовлетворяет условию чувствительности для ка-

бельной линии ( kч 1,25 ).

6. Определим ток срабатывания защиты с выдержкой времени: kзап 2 2,5 - т.к. рассматриваем защиту с выдержкой времени,

- 55 -

(3)

К1

I 2,25 6 13,5А.

сз

Определим коэффициент чувствительности:

			k'ч	I	З НП
			k'ч		I 'сз
					I 'сз
kч		21	1,55 1,25 - удовлетворяет условию чувствительности.
kч	13,5		1,55 1,25 - удовлетворяет условию чувствительности.
	13,5

2.5. Практическое занятие № 5. Продольная дифференциальная защита для линий электропередачи

Задача № 1

Для защиты ЛЭП от межфазных коротких замыканий используется продольная дифференциальная защита в двухфазном исполнении (рис. 2.5.1). Ток трехфазного К.З. в зоне действия защиты - I и двухфазного вне зоны - I К(22) .Оценить какую максимально допустимую погрешность могут иметь трансформаторы тока, установленные в схеме данной защиты, для обеспечения минимально допустимого значения коэффициента чувствительности, рассматриваемой защиты. Расставить направление мгновенных токов для произвольного

Рис. 2.5.1. Схема продольной дифференциальной защиты в двухфазном исполнении

- 56 -

момента времени между фазами А и В при К.З. в зоне действия защиты (т. К3 ) и между фазами А и С при внешних К.З. (т. К 4 ), для этого выполнить два рисунка и сделать вывод по работоспособности защиты.

Решение:

1. Из условия чувствительности продольной дифференциальной защиты следует, что:

Кч	I К(2)1	2 .	(2.1)
	I сз

2. Определим величину тока двухфазного К.З. в зоне действия защиты:

I (2)	3	I

К1	2

K(31) 0,867 I K(31) .

(2.2)

3. Из выражения (2.1) выразим I К(21) :

I К(21) 2 Iсз

(2.3)

4. Подставим выражение (2.2) в (2.3):

Iсз

0,5 0,867 I К(31) .

(2.4)

5. Определим ток срабатывания защиты:

сз

ср

Ксх

(2.5)

(3)

одн

апер

К 2

зап

Ксх

где Кодн 0,5 (трансформаторы тока однотипные)

Капер 2 ; Ксх 1; I К(3)2

I К(2)2

0,867

6. Подставив все значения в выражение (2.5), получим:

Iсз

0,5 2 К зап

I К(2)2

(2.6)

0,867

7. Подставим полученное значение тока срабатывания защиты из выра-

жения (2.6) в (2.4):

0,5 2 К зап		I К(2)2		0,5 0,867 I К(3)1 .	(2.7)
0,5 2 К зап		0,867		0,5 0,867 I К(3)1 .	(2.7)
		0,867
8.Выразим из выражения (2.7) погрешность трансформаторов тока :
	I (3) 0,867			2	(2.8)
	I (2)	2 К		.	(2.8)
	К1
	К 2		зап

Расставим направление мгновенных токов для произвольного момента времени при К.З. между фазами А и В в зоне действия защиты (рис. 2.5.2) и при К.З. между фазами А и С вне зоны действия защиты (рис. 2.5.3):

- 57 -

А	В	С	А	В	С
А	В	С
I1А
	I	I	I	I2a		I
	I	I	I			2c
	2а	1В	1A
		КА1	I2а		I1C	I		I
		КА1				'2a	КА1	2a
к3							КА1
к3		КА2		I 2a		I2c		I'2c
				I 2a		I2c		I'2c
				'			КА2
							КА2
			I'1A
			к4			I'1C	I'2c
						I'1C

Рис. 2.5.2. Схема продольной	Рис. 2.5.3. Схема продольной
дифференциальной защиты	дифференциальной защиты
в двухфазном исполнении	в двухфазном исполнении
при КЗ в зоне действия	при КЗ вне зоне действия

При К.З. в точке К3 реле КА1 придет в действие в том случае если ток I2а будет больше тока уставки данного реле, а именно:

I2a I устКА1 .

При К.З. в точке К4 по обмоткам реле КА1 и КА2 будет протекать ток небаланса, обусловленный погрешностями трансформаторов тока и следовательно защита не сработает, т.к. должна быть отстроена от данного тока.

2.6. Практическое занятие № 6. Токовая отсечка для защиты силового трансформатора

Задача № 1

Рассчитать ток отсечки силового трансформатора, выполненного по схеме неполной звезды при помощи реле РТ-40 от межфазных КЗ. Определить ток срабатывания защиты, ток срабатывания реле, коэффициент чувствительности.

- 58 -

Исходные данные: кзап=1.2, S=4000кВ∙А, I к(22) =580А, I к(13) =1200А, представлены на рисунке приведенном ниже

	YAT	- +
	YAT
110 кВ		КА
110 кВ

50/ 5	к2	110/ 10	к1

Рис. Порядок подключения токовой отсечки для защиты силового трансформатора

Решение

1.За ток внешнего К.З. принимаем ток I к1 (3).

2.Определяем ток со стороны установки токовой отсечки (с первичной стороны силового трансформатора) при внешнем К.З.

		I (3)	1200
I	к(3)1	к1		109 А,

		NТ	11

где Nт – коэффициент трансформации силового трансформатора.

NТ 11010 11 .

3.Выбираем ток срабатывания защиты токовой отсечки трансформатора

3.1.Исходя из условия отстройки от внешнего К.З.:

Iс.з.отс. кзап I к(13) 1,2 109 130,8 А .

3.2. Исходя из условия отстройки от броска тока намагничивания:

Iс.з.отс.

(3 5)Iном.Т

63 105 А ,

где I ном.Т

4000

21 А .

3 110

За окончательное значение принимаем больший из полученных токов

Iс.з.отс.

130,8 А.

Находим ток срабатывания реле токовой отсечки

Iс. р.отс.

Iс.з.отс. ксх

130,8 1

13,08 А.

Ток уставки

I у

Iс. р.отс. 13,08 А , т.к. используется электромагнитное реле типа РТ-40.

Коэффициент чувствительности токовой отсечки

кч.отс.

I к(2)2

580

4,47 .

Iс.з.отс.

130,8

Чувствительность достаточна, т.к. кч.отс. >2.

- 59 -

3.КУРСОВОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ

3.1.Цели и задачи проектирования

Целью курсовой работы является закрепление теоретических знаний, полученных прикладных навыков на практических занятиях по курсу «Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем», а также приобретение творческих навыков и необходимого квалификационного уровня в области проектирования устройств релейной защиты применительно к электроэнергетическим объектам.

Задачей курсовой работы является решение студентами конкретных инженерных вопросов, связанных с определением типа и номенклатуры необходимых устройств релейной защиты, с определением величин срабатывания аппаратов защиты при соблюдении различных критериев выбора, удовлетворяющих необходимой селективности, с проверкой выбранных устройств с точки зрения требуемой чувствительности, а также при необходимости графическим сопровождением принятых проектных решений.

При выполнении работы студенты используют теоретические знания и практические навыки, полученные при освоении других, ранее изученных дисциплин (инженерная графика, теоретические основы электротехники, электрические станции и подстанции, электроснабжение, электрический машины и др.), а также знания и навыки, приобретенные при прохождении производственных практик.

Материал, проработанный в процессе выполнения данной курсовой работы, может быть использован при выполнении отдельных разделов выпускной квалификационной работы.

3.2.Объем курсового проектирования

3.2.1.Курсовая работа включает в себя пояснительную записку объемом до 30-ти страниц (формат А4) с необходимыми графическими решениями, вынесенными в приложения к РПЗ. Тематика курсовой работы «Проектирование устройств защиты электроэнергетических объектов».

3.2.2.Пояснительная записка к курсовой работе должна содержать все необходимые расчеты и обоснования по разделам, указанным в нижеприведенном задании на курсовую работу см. приложение.

3.2.3.Нижеприведенное типовое задание представлено для одного номера варианта. Варианты заданий аналогичного содержания ежегодно выдаются студентам, количество вариантов определяется списочным составом группы. Номер варианта задания курсовой работы, определяется порядковым номером в списке группы.

3.2.4.Текстовая и графическая часть курсовой работы выполняются при строгом соблюдении действующих стандартов и нормативов.

-60 -

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 56 / 86 7 8 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

#
30.04.20222.71 Mб5Учебное пособие 1902.pdf
#
30.04.20222.72 Mб6Учебное пособие 1903.pdf
#
30.04.20222.73 Mб3Учебное пособие 1904.pdf
#
30.04.20222.73 Mб2Учебное пособие 1905.pdf
#
30.04.20222.73 Mб8Учебное пособие 1906.pdf
#
30.04.20222.74 Mб10Учебное пособие 1907.pdf
#
30.04.20222.76 Mб24Учебное пособие 1908.pdf
#
30.04.20222.76 Mб4Учебное пособие 1909.pdf
#
30.04.2022320.72 Кб4Учебное пособие 191.pdf
#
30.04.20222.76 Mб2Учебное пособие 1910.pdf
#
30.04.20222.77 Mб58Учебное пособие 1911.pdf