Реферат

Цель работы – научится выбору релейной защиты, выбрать и расчитать релейную защиту для заданных элементов схемы электрической сети, проводить проверку во вторичных цепях трансформаторов тока.

Релейная защита и автоматика есть частью комплекса электроснабжения станций и подстанций. Без РЗ на современном техническом уровне невозможно проводить надежное энергоснабжение потребителей . Оборудование релейной защиты осуществляет весомый, а не редко и решающее влияние на выбор схемы электроснабжения потребителей, и ее режим работы.

Начальными данными для проектирования оборудования РЗ являються электрические параметры и физические характеристики защищаемого объекта, а так же схемы его включения и условия работы в энергосистеме.

РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА, КОРОТКОЕ ЗАМЫКАНИЕ, ЕЛЕМЕНТ СХЕМЫ, КОЭФИЦИЕНТ ТРАНСФОРМАЦИИ, НАДЕЖНОСТЬ, ЧУСТВИТЕЛЬНОСТЬ, МАКСИМАЛЬНО-ТОКОВАЯ ЗАЩИТА, ТОКОВАЯ ОТСЧКА.

Содержание

ЗАДАНИЕ……………………………………………………………………...……2

РЕФЕРАТ……………………………………………………………………………4

Содержание…………………………………………………………………...……..5

Перечень сокращений……………...…………………………………….…...…….5

Вступление…………………………………………………………………………..7

1. Расчет токов КЗ……………………..……………………………….…………..7

2. Выбор принципов релейной защиты………………………….…………….…16

3.Расчет уставок релейной защиты…………………………………………….…18

Вывод…………………………………………………….………………………....25

Литература………………………………………………….……………………....26

Перечень сокращений

КЗ – короткое замыкание

ВЛ – воздушная линия

КЛ – кабельная линия

ЛЕП – линия електропередач

РЗ – релейная защита

МТЗ – максимально-токовая защита

ТО – токовая отсечка

ЗНЗ – замыкание на землю

Вступление

Основным предназначением релейной защиты является автоматическое выключение поврежденного елемента схемы, отделение его от неповрежденной части схемы с помощью выключателей. Дополнительным предназначение РЗ является реагирование на опасные режими работы элементов системы энергоснабжения. В этих случаях релейная защита может действовать на сигнал или на отключение.

Оборудование автоматики (АВР, АПВ и др.) и телемеханіки позволяет в большинстве случаев аварийных выключений бістро восстановить электроснабжение потребителей и обеспечивать четкой информацией оперативный персонал.

Основные требования к РЗ: селективность, быстродействие, чувствительность, надежность.

Основным элементов РЗ есть реле. Реле – это автоматическое устройство которое действует при определенном значении действующей на него входной величины. В расчетно графической работе используем токове реле, реле напряжения, газове ти сигнальне реле.

Расчет токов кз

Рисунок 1 – принципиальная схема сети.

Исходные данные для расчета:

Трансформаторы:

Т1: S=40000 кВА; ТДТН-40000/150; 158/6,6; Uк% = 18%; Рк = 185 кВт.

Т2: S=2х1600 кВА; ТМ-1600/10; 6/0,4; Uк% = 5,5%; Рк = 16,5 кВт.

Линии:

Л1: АС-150 L= 6 км; R₀ = 0,198; х₀ = 0,4;

Л2: ААБ-120 L= 5 км; R₀ = 0,258; х₀ = 0,081;

Л3: ААБ-70 L= 4 км. R₀ = 0,443; х₀ = 0,086;

Двигатели:

Д1: 3хСД-400кВт; 3х СДН1436-12У3 U=6кВ; Cosφ=0,9; І*пуск = 5,7; М*пуск = 0,6; КПД = 92,4%.

Д2: 5хАД-75кВт; 5хАН200L2УЗ U=380В; Cosφ=0,9; І*пуск = 7; М*пуск = 1,3; КПД = 92%;

Напряжения в точках системы: U1=220кВ; U2=220кВ; U3=10кВ; U4=0,38кВ;

Рисунок 2 – Принципиальная схема сети с точками КЗ.

Рисунок 3 - Схема замещения сети

1 За среднее базисное напряжение принимаем U=6,6кВ.

2 Сопротивления трансформаторов:

2.1 Активное сопротивление:

Rт = · 10³, Ом

R_т1 = · 10³ = 0,005 Ом R_т2 = · 10³ = 0,14 Ом

2.2 Полное сопротивление:

Zт = · · 10³, Ом

Z_т1= · · 10³ = 0,196 Ом Z_т2= · · 10³ = 0,748 Ом

2.3 Индуктивное сопротивление:

Хт = , Ом

Х_т1 = = 0,195 Ом Х_т2 = = 0,73 Ом

3. Сопротивление линий:

R = R₀ · L · , Ом х = х₀ · L · , Ом

R_л1 = 0,198 · 6 · = 0,002 Ом х_л1 = 0,4 · 6· = 0,0046 Ом

R_л2 = 0,258 · 5 · = 1,56 Ом х_л2 = 0,081 · 5 · = 0,49 Ом

R_л3 = 0,443 · 4 · = 2,4 Ом х_л3 = 0,086 · 4 · = 0,416 Ом

4. Для данной схемы замещения учитываем подпитку токов КЗ от группы двигателей Д1 для точек короткого замыкания К3 и К4, и подпитки от асинхронных двигателей группы Д2 для точки короткого замыкания в точке К5.

4.1 Двигатели группы Д1:

Так как номинальное напряжение двигателей U=10 кВ, то активным сопротивлением можно принебречь. Индуктивное сопротивление двигателей:

Хд = · · 10³, Ом Х_д1 = · · 10³= 6,5 Ом

ЭДС от двигателей группы Д1:

Е_д1 = k · Е_д1 = 1,1 · = 3,81 кВ

4.2 Двигатели группы Д2:

Rд = · · 10³, Ом R_д2 = · · 10³ = 0,007 Ом

Хд = , Ом Х_д2 = = 0,240 Ом

Приведем расчитаные сопротивления к базисной ступени напряжения:

R_д2* = R_д2 · ( )² = 0,007 · ( )² = 1,9 Ом;

Х_д2* = Х_д2 · ( )² = 0,240 · ( )² = 65,34 Ом;

ЭДС от двигателей группы Д2:

Е_д2 = k · Е_д2 = 0,9 · · = 3,4 кВ

5 ЭДС системы:

= = = 3,815 кВ.

6 Ток трехфазного замыкания определим как:

І⁽³⁾ = · k

Zрез – полное результирующее сопротивление сети от места приложения , к точке КЗ, который приведен к базисному напряжению.

k – коефициент приведения полученного значения тока для базисной ступени напряжения к ступени напряжения линии, в которой определяется КЗ.

Для точек К1, К2 – k=6,6/150 = 0,044;

Для точек К3, К4, К6 – k = 1;

Для точки К5 – k=6,6/0,4 = 16,5.

7 Ток двухфазного замыкания определим как:

І⁽²⁾ =

8.1 Ток замыкания на землю в сети с эффективно заземленной нейтралью (точка К2) определим как:

І⁽¹⁾ =

Z1 – сумарное сопротивление прямой последовательности;

Z2 – сумарное сопротивление обратной последовательности;

Z3 – сумарное сопротивление нулевой последовательности.

8.2 Ток замыкания на землю для схем с изолированой нейтралью (6 – 35 кВ) определяется по формуле:

І⁽¹⁾ = 3 · І₀ · L

І₀ – среднее значение емкосного тока для данной лини

Расмотрим точку К2:

R_рез2 = R_л1 = 0,002 Ом Х_рез2 = Х_л1 = 0,0046 Ом

Z_рез2 = , Ом Z_рез2 = = 0,005 Ом

Токи замыканий:

І⁽³⁾ = · 0,044 = 33,572 кА;

І⁽²⁾ = = 29,039 кА;

Для точки К2 Z1= Z2, а Z3 = 3 · Z1 = 3 · 0,005 = 0,015 Ом

І⁽¹⁾ = = 6,71 кА

Расмотрим точку К3:

R_рез3 = R_рез2 + R_т1 = 0,002 + 0,005 = 0,007 Ом

Х_рез3 = Х_рез2 + Х_т1 = 0,0046 + 0,195 = 0,1996 Ом

Z_рез3 = , Ом Z_рез3 = = 0,1997 Ом

Ток подпитки двигателей группы Д1:

І_{подп Д1} = , кА

І_{подп Д1} = = 0,46 кА;

Токи замыканий:

І⁽³⁾ = + 0,46 = 19,56 кА;

І⁽²⁾ = = 16,92 кА;

І⁽¹⁾ = 3 · 0,9 · 5 = 13,5 А.

Расмотрим точку К4:

R_рез4 = R_рез3 + R_л2 = 0,007 + 1,56 = 1,567 Ом

Х_рез4 = Х_рез3 + Х_л2 = 0,1996 + 0,49 = 0,6896 Ом

Z_рез4 = , Ом Z_рез4 = = 1,71 Ом

Ток подпитки двигателей группы Д1:

І_{подп Д1} = , кА

І_{подп Д1} = = 0,526 кА;

Токи замыканий:

І⁽³⁾ = + 0,526 = 2,756 кА;

І⁽²⁾ = = 2,38 кА;

І⁽¹⁾ = 3 · 0,9 · 4 = 10,8 А.

Расмотрим точку К5:

R_рез5 = R_рез4 + R_т2 = 1,567 + 0,14 = 1,707 Ом

Х_рез5 = Х_рез4 + Х_т2 = 0,6896+ 0,73 = 1,419 Ом

Z_рез5 = , Ом Z_рез5 = = 2,22 Ом

Ток подпитки двигателей группы Д2:

І_{подп Д2} = , кА

І_{подп Д2} = = 0,05 кА;

Токи замыканий:

І⁽³⁾ = ( + 0,05) · 16,5 = 29,18 кА;

І⁽²⁾ = = 25,24 кА;

І⁽¹⁾ = 3 · 0,9 · 4 = 10,8 А.

Расмотрим точку К6:

R_рез6 = R_рез4 + R_л3 = 1,567 + 2,14 = 3,707 Ом

Х_рез6 = Х_рез4 + Х_л3 = 0,6896 + 0,416 = 1,105 Ом

Z_рез6 = , Ом Z_рез6 = = 3,868 Ом

Ток подпитки двигателей группы Д1:

І_{подп Д1} = , кА І_{подп Д1} = = 0,58 кА;

Токи замыканий:

І⁽³⁾ = + 0,58 = 1,566 кА;

І⁽²⁾ = = 1,35 кА;

І⁽¹⁾ = 3 · 0,9 · 4 = 10,8 А.