РЗА 1. Курсач. Курсовой проект По схеме электроснабжения промышленного предприятия подобрать и рассчитать релейную защиту и автоматику для всех элементов электрической сети
![]()
|
Задание на курсовой проект По схеме электроснабжения промышленного предприятия подобрать и рассчитать релейную защиту и автоматику для всех элементов электрической сети. Исходные данные: - схема защищаемого участка системы электроснабжения (рис. 1); - сопротивление и напряжение энергетической системы в максимальном режиме ( ![]() - параметры элементов системы электроснабжения (рис. 1, табл.1, табл.2). Таблица 1,а – Характеристика электродвигателей
Таблица 1,б – Характеристика трансформаторов
Таблица 1,в – Характеристика выключателей
Таблица 2 – Расчетные токи
род оперативного тока – постоянный. ![]() Рис.1 Схема защищаемого участка Введение Распределительные электрические сети являются важным звеном в системе производства, передачи и потребления электрической энергии. Большое значение для надежной работы электросетей имеет правильное выполнение и настройка релейной защиты и противоаварийной автоматики (РЗА) и в том числе правильный выбор рабочих параметров срабатывания (рабочих уставок) аппаратуры РЗА. Потребители, питаемые через данную подстанцию, относятся ко 2-ой категории по надежности электроснабжения, т.е. это такие потребители, перерыв электроснабжения которых может привести к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта. Поэтому системе электроснабжения предъявляются жесткие требования по надежности обеспечения электроэнергией. Основная задача РЗ состоит в том, чтобы обнаружить поврежденный участок электрической системы и возможно быстрее подать управляющий сигнал на его отключение. Дополнительная задача релейной защиты заключается в сигнализации о возникновении ненормальных режимов. К устройствам релейной защиты, действующим на отключение, предъявляются следующие требования: 1) Селективность (избирательность) действия. Это такое свойство РЗ, которое обеспечивает отключение только поврежденного элемента. 2) Быстрота действия. 3) Чувствительность. 4) Надежность работы. Расчет релейной защиты заключается в выборе рабочих параметров срабатывания, как отдельных реле, так и комплектных устройств релейной защиты. Во всех существующих и разрабатываемых устройствах защиты должна быть предусмотрена возможность плавного или ступенчатого регулирования параметров срабатывания в определенных пределах. В настоящее время выбор рабочих уставок защиты принято производить в расчете на наихудший случай (реально возможный), учитывая, что неправильное действие защиты даже при маловероятном сочетании обстоятельств может привести к большому ущербу. При выполнении расчетов РЗА необходимо строго соблюдать действующие «Правила устройства электроустановок». 1 Расчет токов КЗ 1.1 Расчет токов КЗ от системы на шинах Исходные данные для расчета токов КЗ: - ток КЗ от системы ![]() - напряжение системы ![]() Р ![]() Сопротивление от системы, приведенное на сторону 6кВ: ![]() Сопротивление трансформатора 110/6 приведенное к стороне 6кВ: ![]() Суммарное сопротивление: ![]() Ток КЗ в точке К1: ![]() Ударный ток ![]() Расчет тока КЗ в точке К2. Т.к. два одинаковых кабеля проложены параллельно друг другу, то эквивалентное активное и индуктивное сопротивления линии будут равны соответственно: ![]() Суммарное сопротивление до точки К2: ![]() Ток КЗ в точке К2: ![]() ![]() Расчет тока КЗ в точке К3. Сопротивление трансформатора 6/0,4 приведенное к стороне 6кВ: ![]() Сопротивления линии: ![]() Суммарное сопротивление до точки К3: ![]() Ток КЗ в точке К3: ![]() 1.2 Расчет токов подпитки от ЭД Ток подпитки от СД. Т ![]() ![]() где ![]() ![]() Ударный ток подпитки ![]() Ток подпитки от АД. При расчете тока подпитки от АД сопротивление КЛ пренебрегаем, т.к. оно мало по сравнению с сопротивлением двигателя. Таким образом, приближенно ![]() ![]() 2 Расчеты защит трансформаторов 6/0,4 кВ В соответствии с «Правилами»[1] Для трансформаторов должны быть предусмотрены устройства релейной защиты от следующих видов повреждений и ненормальных режимов работы: 1) многофазных замыканий в обмотках и на выводах; 2) однофазных замыканий на землю в обмотке и на выводах, присоединенных к сети с глухозаземленной нейтралью; 3) витковых замыканий в обмотках; 4) токов в обмотках, обусловленных внешними КЗ; 5) токов в обмотках, обусловленных перегрузкой; 6) понижения уровня масла; 7) частичного пробоя изоляции вводов 500 кВ; 8) однофазных замыканий на землю в сетях 3-10 кВ с изолированной нейтралью, если трансформатор питает сеть, в которой отключение однофазных замыканий на землю необходимо по требованиям безопасности Газовая защита от повреждений внутри кожуха, сопровождающихся выделением газа, и от понижения уровня масла должна быть предусмотрена: - для трансформаторов мощностью 6,3 МВ·А и более; - для внутрицеховых понижающих трансформаторов мощностью 630 кВ·А и более. Газовая защита должна действовать на сигнал при слабом газообразовании и понижении уровня масла и на отключение при интенсивном газообразовании и дальнейшем понижении уровня масла. Для защиты от повреждений на выводах, а также от внутренних повреждений должны быть предусмотрены: 1. Продольная дифференциальная токовая защита без выдержки времени на трансформаторах мощностью 6,3 МВ·А и более, на шунтирующих реакторах 500 кВ, а также на трансформаторах мощностью 4 МВ·А при параллельной работе последних с целью селективного отключения поврежденного трансформатора. Дифференциальная защита может быть предусмотрена на трансформаторах меньшей мощности, но не менее 1 МВ·А, если: токовая отсечка не удовлетворяет требованиям чувствительности, а максимальная токовая защита имеет выдержку времени более 0,5 с; трансформатор установлен в районе, подверженном землетрясениям. 2. Токовая отсечка без выдержки времени, устанавливаемая со стороны питания и охватывающая часть обмотки трансформатора, если не предусматривается дифференциальная защита. Указанные зашиты должны действовать на отключение всех выключателей трансформатора. На трансформаторах мощностью 1 МВ·А и более в качестве защиты от токов в обмотках, обусловленных внешними многофазными КЗ, должны быть предусмотрены следующие защиты с действием на отключение: На понижающих трансформаторах - максимальная токовая защита с комбинированным пуском напряжения или без него. Защиту от токов, обусловленных внешними многофазными КЗ, следует устанавливать на двухобмоточных трансформаторах - со стороны основного питания. На понижающих трансформаторах и блоках трансформатор - магистраль с высшим напряжением до 35 кВ и соединением обмотки низшего напряжения в звезду с заземленной нейтралью следует предусматривать защиту от однофазных замыканий на землю в сети низшего напряжения, осуществляемую применением: 1) максимальной токовой защиты от внешних КЗ, устанавливаемой на стороне высшего напряжения, и, если это требуется по условию чувствительности, в трехрелейном исполнении; 2) автоматических выключателей или предохранителей на выводах низшего напряжения; 3) специальной защиты нулевой последовательности, устанавливаемой в нулевом проводе трансформатора (при недостаточной чувствительности защит по п. 1 и 2). При применении защиты по п. 3 допускается не согласовывать ее с защитами элементов, отходящих от сборки на стороне низшего напряжения. Для схемы линия - трансформатор в случае применения защиты по п. 3 допускается не прокладывать специальный контрольный кабель для обеспечения действия этой защиты на выключатель со стороны высшего напряжения и выполнять ее с действием на автоматический выключатель, установленный на стороне низшего напряжения 2.1 Выбор трансформаторов тока Выбор производим согласно таблице 1.27 [6]. Выбираем трансформатор тока ТПЛ-10 класса Р с коэффициентом трансформации ![]() Расчетные и справочные данные сводим в таблицу.
Полный импульс квадратичного тока КЗ: ![]() |