Защита вводов, св и трансформаторов
Селективность защит обеспечиваем путем последовательной отстройки уставок срабатывания РЗ начиная с первой ступени и выше.
Ввод 6 кВ ПС 35/6
На вводе предусматриваем МТЗ, которая согласуется с максимальной токовой нагрузкой шин 6 кВ ПС.
Ток срабатывания защиты равен:
А, где:
- коэффициент надежности согласования;
-
наибольший ток срабатывания максимальной
токовой защиты предыдущего элемента
(защита БСК);
-
геометрическая сумма максимальных
значений рабочих токов всех предыдущих
элементов, за исключением того, с защитой
которого производится согласование.
А – ток срабатывания реле.
- удовлетворяет требованиям ПУЭ.
с
СМВ-6 кВ ПС
МТЗ отстраиваем по максимальному рабочему току Iсекции шин ПС.
Время согласуем с временем срабатывания предыдущей защиты.
Максимальный рабочий ток равен:
Ток срабатывания защиты равен:
-
удовлетворяет требованиям ПУЭ.
с
Ввод 35 кВ
Защиту на вводе 35 кВ ПС согласуем с предыдущей защитой (СВ-35 кВ ПС).
А - ток срабатывания предыдущей защиты
непосредственно после пересчета со
стороны 6 кВ на сторону 35 кВ.
Номинальный ток трансформатора равен:
А;
Ток срабатывания МТЗ на вводе 35 кВ равен:
А;
-
удовлетворяет требованиям ПУЭ.
с
Защита трансформатора от перегруза
Определяем ток срабатывания защиты:
А;
А;
- удовлетворяет требованиям ПУЭ.
с – общепринятое значение времени
срабатывания по перегрузу.
Дифференциальная защита трансформатора
Дифференциальная защита трансформатора выполняется на базе микропроцессорного блока БМРЗ.
В терминал заносятся основные паспортные данные трансформатора, на основе которых производится формирование и корректировка срабатывания дифференциальной защиты.
Рассчитаем ток срабатывания защиты, срабатывания реле и коэффициент чувствительности для данного типа РЗ:
А;
А;
,
где
-
ток в первичной обмотке ТТ.
Уставки дифференциальной защиты трансформатора на микропроцессорных реле БМРЗ выставлены согласно рекомендаций производителя для трехобмоточных трансформаторов мощностью 5 - 20 МВА.
1. Грубая ступень дифференциальной защиты:
Уставка по дифференциальному току – 10 IН
2. Чувствительная ступень:
По минимальному току срабатывания – 0,3 IН
По коэффициенту торможения на втором участке – 0,4
По коэффициенту торможения на третьем участке – 0,8
Все выбранные уставки тока и времени срабатывания защит лежат в диапазоне измерений применяемого блока БМРЗ.
Для реализации разработанной схемы релейной защиты требуется установка выбранных модулей на ВВ ячейки и настройка необходимых параметров, которые представлены на листе 9 графической части.
Селективность срабатывания защит обеспечивается путем согласования параметров РЗ разных уровней. Карта селективности защит представлена листе в приложении Б.
Требования ПУЭ к чувствительности защит обеспечены.
Противоаварийная автоматика
Для обеспечения большей надежности питания потребителей расчитаем уставки автоматики повторного включения и автоматического ввода резерва.
АПВ
В соответствии с ПУЭ устройствами автоматического повторного включения должны оборудоваться воздушные и смешанные (кабельно-воздушные) линии, сборные шины, понижающие трансформаторы.
Устройства АПВ должны предусматриваться для быстрого восстановления питания потребителей путем автоматического включения выключателей, отключенных устройствами релейной защиты.
В данном курсовом проекте устанавливаем устройства АПВ на одиночных линиях, на шине РУ – 6 кВ подстанции 35/6 кВ и на питающем вводе 35/6кВ.
На одиночных линиях предусматриваем двукратное АПВ:
с – при данной выдержке времени до
момента АПВ линии наиболее вероятно
самоустранение причин, вызвавших
неустойчивое КЗ.
с – выбор данного времени объясняется
необходимостью подготовки выключателя
к возможному третьему отключению КЗ
при устойчивом повреждении линии.
АПВ на шине РУ – 6 кВ подстанции 35/6 кВ:
Однократное:
с.
АПВ на питающем трансформаторе 35/6кВ:
Однократное:
с.
Данные уставки соответствуют техническим характеристикам срабатывания АПВ БМРЗ (табл. 9, приложение А).
АВР
Устройства автоматического включения резерва применяются в распределительных сетях и на подстанциях, имеющих два или более источников питания, но работающих по схеме одностороннего питания.
Использование режима одностороннего питания может существенно снизить значения токов КЗ, что позволит применить более дешевую аппаратуру, а также в ряде случаев может упростить релейную защиту, обеспечить лучшие условия регулирования напряжения и т.д.
Устройства АВР предусматриваем на секционных выключателях РУ-6 кВ ПС35/6 и КП-6 кВ.
Повторное включение секционного выключателя 35 кВ предусмотрено ручное.
СВ КП-6 кВ
Напряжение срабатывания максимального реле напряжения равно:
Время срабатывания АВР устанавливаем по условию согласования с максимальным временем предыдущей защиты присоединений шин высшего напряжения подстанции:
Принимаем: 2,5 с.
СВ РУ-6 кВ ПС
Напряжение срабатывания максимального реле напряжения равно:
Время срабатывания АВР устанавливаем по условию согласования с максимальным временем предыдущей защиты присоединений шин высшего напряжения подстанции и согласования действий АВР с другими устройствами противоаварийной автоматики узла:
Принимаем: 12 с.
Выбранные уставки срабатывания АВР и АПВ соответствуют техническим характеристикам БМРЗ (табл. 10, прил. А), и сведены в табл. 1 листа 9 графической части курсового проекта.
АЧР
Небольшое снижение частоты,на несколько десятых герца, не представляетопасности для нормальной работы энергосистемы,хотя и влечет за собой ухудшениеэкономических показателей. Снижение же частоты более чемна 1 - 2 Гц представляет серьезную опасность и может привести к полному расстройствуработыэнергосистемы. Это в первую очередьопределяется тем, что при понижении частотыснижается скоростьвращения электродвигателей, а, следовательно, снижается ипроизводительностьприводимых ими механизмов собственного расхода хода тепловых электростанций.
Вследствие сниженияпроизводительности механизмовсобственногорасхода резко уменьшается располагаемая мощность тепловыхэлектростанций, особенно электростанций высокого давления, что влечет за собойдальнейшее снижение частоты в энергосистеме.
Процесс снижения частоты в энергосистеме сопровождается также снижениемнапряжения, чтопроисходит вследствие уменьшения частоты вращениявозбудителей, расположенныхна одном валу с основными генераторами. Еслирегуляторы возбуждения генераторов и синхронных компенсаторов не смогутудержать напряжение, то также может возникнуть лавинообразный процесс –«лавина напряжения», так как снижение напряжения сопровождается увеличениемпотребления реактивной мощности.
Аварийное снижение частоты вэнергосистеме,вызванное внезапнымвозникновением значительного дефицита активной мощности, протекаеточеньбыстро, в течение нескольких секунд. Поэтомудежурный персоналне успеваетпринять каких -либо мер, вследствие чеголиквидацияаварийного режима должнавозлагаться наустройства автоматики.
Для предотвращения развития авариидолжныбыть немедленно мобилизованывсе резервы активной мощности, имеющиесяна электростанциях. Все вращающиеся агрегаты загружаются до предела с учетом допустимых кратковременных перегрузок. Поскольку вращающийся резерв невелик, он не может покрыть большой дефицит мощности, возникший в узле.
При отсутствии вращающегося резерва единственно возможным способом восстановления частоты является отключение части наименее ответственных потребителей. Это и осуществляется с помощью специальных устройств – автоматов частотной разгрузки (АЧР), срабатывающих приопасном снижении частоты.
Следует отметить, что действие АЧРвсегда связано с определенным ущербом,посколькуотключение линий, питающих электроэнергией промышленныепредприятия, сельскохозяйственных и других потребителей, влечет за собойнедовыработку продукции, появление брака и т. п.
Несмотряна это АЧР широко используется в энергосистеме как средствопредотвращения значительно больших убытков из-за полного расстройстваработыэнергосистемы, если небудут приняты срочные меры по ликвидации дефицита активной мощности.