лр 2
.docx
Инженерная школа энергетики
13.03.02 Электроэнергетика и электротехника
ОЭЭ
Дисциплина «Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем»
ОТЧЕТ
по лабораторной работе № 2
Тема работы |
МАКСИМАЛЬНАЯ ТОКОВАЯ НАПРАВЛЕННАЯ ЗАЩИТА КОЛЬЦЕВОЙ СЕТИ |
Вариант 0
Обучающийся
Группа |
ФИО |
Подпись |
Дата |
5А35 |
|
|
10.04.26 |
Преподаватель
Должность |
ФИО |
Подпись |
Дата |
Доцент ОЭЭ |
|
|
|
Работа защищена на оценку (баллы) |
|
|
|
|
|
Томск – 2026г.
1. Цель работы: изучение и исследование максимальной токовой направленной защиты кольцевой сети и расчёт ее параметров.
2. Описание сетевого участка и его режимов работы:
Рисунок 1 – Схема сетевого участка
Сетевой участок состоит из трёх линий электропередачи (Л1, Л2, Л3), соединяющих узлы A, B, C; нагрузок H1, H2; выключателей Q1–Q8 и устройств релейной защиты РЗ 1 – РЗ 8. Источник питания расположен слева схемы.
Режимы работы:
Нормальный режим – режим, при котором все элементы работают штатно, выключатели замкнуты, защиты в режиме мониторинга.
Аварийный (режим КЗ) – режим, при котором устройства МТЗН фиксируют превышение тока и направление мощности, отключают повреждённый участок.
Параметры сети:
№ вар. |
UНОМ, кВ |
XC, Ом |
L1, км |
L2, км |
L3, км |
I H1, кА |
t Н1, сек |
I H2, кА |
t Н2, сек |
0 |
10,5 |
1,2 |
25 |
21 |
17 |
0,04 |
1,5 |
0,036 |
0,5 |
UНОМ – номинальное напряжение, кВ; XC – сопротивление системы, Ом; L1 – длина первой линии, км; L2 – длина второй линии, км; L3 – длина третьей линии, км; IH1 – ток первой нагрузки, А; IH2 – ток второй нагрузки, А; tН1 – время срабатывания защиты первой нагрузки, сек; tН2 – время срабатывания защиты второй нагрузки, сек; |
|||||||||
Результаты замера максимальных рабочих токов линий:
Максимальные значения рабочих токов для защит, кА |
|||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
0,076 |
0 |
0,036 |
0,040 |
0 |
0,076 |
0,040 |
0,036 |
3. Схема защиты и принцип ее работы
-
Рисунок 2 – Схема максимальной направленно токовой защиты: а) цепи переменного тока; б) цепи переменного напряжения; в) цепи оперативного постоянного тока
Орган защиты выполняется в виде двух реле – реле тока и реле направления (мощности), контакты которых соединены последовательно. Реле направления мощности замыкает свой контакт при положительном на правлении тока. Условились за положительное направление тока считать направление тока от шин в линию.
4. Расчет параметров защиты
Наименование параметра |
Расчетное выражение |
Числовое выражение |
|
1. Ток срабатывания защиты 1, кА |
|
(1,2*1,2/0,8)*0,076 =0,137 |
|
2. Время срабатывания защиты 1, сек |
|
2 |
|
3. Чувствительность защиты 1 - при к.з. на защищаемой линии (Q6 - откл) - при дальнем резервировании (1. все выкл. включены 2. Q6 - откл.) |
|
0,469/0,137=3,42
0,23 /0,137=1,67 0,268/0,137=1,96 |
|
4. Ток срабатывания защиты 2, кА |
|
(1,2*1,2/0,8)*0,076 = 0,137
|
|
5. Время срабатывания защиты 2, сек |
|
0 |
|
6. Чувствительность защиты 2 - при к.з. на защищаемой линии (Q1 - откл) |
|
0,199/0,137= 1,45
|
|
7. Ток срабатывания защиты 3, кА |
|
((1,2*1,2)/0,8)*0,040=0,072 |
|
8. Время срабатывания защиты 3, сек |
|
1 |
|
9.Чувствительность защиты 3 - при к.з. на защищаемой линии (1. все выкл. включены 2. Q6 - откл.)
- при дальнем резервировании (Q6 - откл.)
|
|
0,23/0,072=3,19 0,268/0,072=3,72
0,199/0,072=2,76
|
|
Наименование параметра |
Расчетное выражение |
Числовое выражение |
|
10. Ток срабатывания защиты 4, кА |
|
((1,2*1,2)/0,8)*0,40=0,072 |
|
11. Время срабатывания защиты 4, сек |
|
2 |
|
12. Чувствительность защиты 4 - при к.з. на защищаемой линии (1. все выкл. включены; 2. Q1 - откл.)
-при дальнем резервировании (Q1 - откл.) |
|
0,288/0,072=4 0,320/0,072=4,44
0,199/0,072=2,76 |
|
13. Ток срабатывания защиты 5, кА |
|
((1,2*1,2)/0.8)*0,076=0,137 |
|
14. Время срабатывания защиты 5, сек |
|
0 |
|
15. Чувствительность защиты 5 при к.з. на защищаемой линии (Q6 - откл.) |
|
0,199/0,137=1,45 |
|
16. Ток срабатывания защиты 6, кА |
|
((1,2*1,2)/0,8)*0,076=0,137 |
|
17. Время срабатывания защиты 6, сек |
|
2,5 |
18. Чувствительность защиты 6 при к.з. на защищаемой линии ( Q1 - откл.)
- при дальнем резервировании (1. все выкл. включены 2. Q1 - откл.) |
|
0,656/0,137=4,79
0,288/0,137=2,10 0,320/0,137=2,34 |
19. Ток срабатывания защиты 7, кА |
|
((1,2*1,2)/0,8)*0.04=0,072 |
20. Время срабатывания защиты 7, сек |
|
1,5 |
21. Ток срабатывания защиты 8, кА |
|
((1,2*1,2)/0,8)*0,036=0,065 |
22. Время срабатывания защиты 8, сек |
|
0,5 |
5. Исследование поведения защиты в аварийных режимах
Режим
|
Вид и место короткого замыкания |
Сработавшие защиты |
Особые условия |
Оценка селективности |
К1(3) |
1,2 |
Нет |
К2(3) |
2,1 |
||
К3(3) |
3,4 |
||
К4(3) |
3,4 |
||
К5(3) |
5,6 |
||
К6(3) |
6,5 |
||
К7(3) |
7 |
||
К8(3) |
8 |
||
Оценка чувствительности |
К1(2) |
1,2 |
|
К2(2) |
2,1 |
||
К3(2) |
3,4 |
||
К4(2) |
3,4 |
||
К5(2) |
5,6 |
||
К6(2) |
6,5 |
||
К7(2) |
7 |
||
К8(2) |
8 |
||
Оценка резервирования
|
К7(2) |
1,4 |
Отключена защита 7 |
К4(2) |
1,4 |
Отключена защита 3 |
|
К8(2) |
3,6 |
Отключена защита 8 |
|
К3(2) |
3,6 |
Отключена защита 4 |
|
К1(2) |
1,4 |
Отключена защита 2 |
|
К6(2) |
6,3 |
Отключена защита 5 |
6. Вывод: в ходе выполнения лабораторной работы была изучена максимальная токовая направленная защита кольцевой линии. Были рассчитаны параметры необходимые для настраивания защиты – время срабатывания и ток срабатывания, а также чувствительность защит.