Выбор и расчет устройств автоматики и РЗ на электроподстанци. Курсовая. Курсовой проект посвящен расчёту установок релейной защиты и автоматики на базе линейки микропроцессорных устройств релейной защиты

• Название: Курсовой проект посвящен расчёту установок релейной защиты и автоматики на базе линейки микропроцессорных устройств релейной защиты
• Анкор: Выбор и расчет устройств автоматики и РЗ на электроподстанци
• Дата: 08.02.2023
• Размер: 0.58 Mb.
• Имя файла: Курсовая.rtf
• Тип: Курсовой проект; #926123
• страница: 8 из 13

Защита от перегрузок

Ток срабатывания защиты от перегрузки определяется из выражения:
, (15)
где I_сзп - уставка по току срабатывания защиты от симметричной перегрузки, I_номтр - значение номинального тока трансформатора в сети 6,3 (10,5) кВ, k_в - коэффициент возврата защиты, k_отс - коэффициент отстройки. Для микропроцессорных терминалов Micom принимают k_отс = 1,1; k_в = 0,935.

Время срабатывания защиты от симметричных перегрузок (для устранения ложных срабатываний) должно превышать время работы основных защит трансформатора. Общепринятая в ряде энергопредприятий выдержка времени защиты трансформаторов от симметричных перегрузок составляет 9 с. Рассчитаем защиту для трансформатора на вводе №1.

Уставка по току для защиты от перегрузок рассчитывается по формуле (15):
А.
Время срабатывания t_сз=9 сек.

Защита для трансформатора на вводе №2 будет аналогичной, так как трансформаторы идентичны.

Требования к защитам от замыканий на землю в сетях 6-35 кВ

В электрических сетях 6-35 кВ России, работающих, как правило, с изолированной или компенсированной нейтралью, значения токов однофазного замыкания на землю (ОЗЗ) невелики, они не превышают 20 ÷ 30 А. Поэтому сети этих классов напряжения называют сетями с малым током замыкания на землю.

Однако ОЗЗ представляют большую опасность для оборудования электрических сетей и для находящихся вблизи места ОЗЗ людей и животных.

В связи с этим ПУЭ требуют в одних случаях быстро автоматически отключать ОЗЗ, а в других немедленно приступать к определению присоединения с ОЗЗ и затем отключать его.

Наибольшее влияние на выбор типа защиты от ОЗЗ в сетях 6 и 10 кВ оказывает режим заземления нейтрали.

Фазы всех линий имеют емкость С по отношению к земле. Ёмкости всех присоединений в двух неповрежденных фазах C_0Σ определяют установившееся значение суммарного ёмкостного тока сети:
. (16)
Значение ёмкостного тока линии и, соответственно, суммарного ёмкостного тока линий всей сети можно ориентировочно определить по эмпирическим формулам:

. Для кабельных сетей:
; (17)
. Для воздушных сетей:
, (18)
где U_н - номинальное напряжение сети (6 или 10 кВ), l_Σ - суммарная длина линий (км).

Для более точной оценки значения ёмкостного тока кабельной линии можно использовать таблицы (см. таблицу 4), где приведены удельные значения емкостных токов в амперах на километр в зависимости от сечения кабеля и номинального напряжения сети.

Для воздушных сетей 6-35 кВ с изолированной нейтралью известна и другая аналогичная эмпирическая формула:
. (19)
Более точно I_CΣ можно определить экспериментально (что и требуется делать регулярно, т.к. протяженность сети изменяется в течение эксплуатационного периода).

Работа сети в режиме с изолированной нейтралью допускается ПУЭ в тех случаях, когда суммарный ёмкостной ток I_CΣ не превышает 30 А для сети 6 кВ,20 А - для сети 10 кВ, 15 А - для сети 15-20 кВ и т.д.

Исключение составляют воздушные сети 6-35 кВ на железобетонных и металлических опорах, где суммарный емкостной ток при замыкании на землю не должен превышать 10 А.
Таблица 4. Удельные значения ёмкостных токов в кабельных сетях (А/км)

Сечение жил кабеля, мм2	Удельное значение ёмкостного тока Ic, А/км, при напряжении сети
	6 кВ	10 кВ
16	0,40	0,55
25	0,50	0,65
35	0,58	0,72
50	0,68	0,80
70	0,80	0,92
95	0,90	1,04
120	1,00	1,16
150	1,18	1,30
185	1,25	1,47
240	1,45	1,70

Если значение суммарного ёмкостного тока сети превышает допустимое значение по ПУЭ, то требуется выполнить компенсацию ёмкостного тока с помощью дугогасящих реакторов, т.е. перейти на другой режим нейтрали.

Токовая защита, реагирующая на действующее значение полного тока нулевой последовательности (3I₀) промышленной частоты, применяется в сетях 6-35 кВ, работающих в режиме "Изолированная нейтраль" и в режиме "Нейтраль, заземленная через резистор". Селективность и чувствительность этой защиты обеспечиваются выбором соответствующих параметров резистивного заземления и установок РЗ.

Селективная работа защиты в режиме изолированной нейтрали может быть обеспечена при условии, когда суммарный ёмкостной ток сети I_CΣ (минимально возможный из всех режимов работы сети) существенно превышает собственный ёмкостной ток любого фидера I_{с. фид. макс (}при внешнем ОЗЗ).

Ток срабатывания защиты определяется по формуле:
. (20)
Защита должна работать с минимальной выдержкой времени 500 мс.

Для фидеров №3 и №20, имеющих кабельные вставки защита от ОЗЗ будет рассчитываться по таблице удельных значений. Сечение кабеля s=150 мм2, следовательно удельный ёмкостной ток для такого кабеля для напряжения 6кВ равен Ic=1,18 А/км. Ёмкостной ток на линии равен:
А.
Ток срабатывания защиты по формуле (24):
А.
Такую защиту ставим только на ячейках №3, №20, так как только эти линии выполнены кабелем. В воздушных линиях защита реализуется с помощью устройства контроля изоляции с установкой по напряжению 15% от значения первичного номинального линейного напряжения ТН.
В.
Установка по времени t_сз=0.5 с.

Для трансформатора устанавливаем устройство контроля изоляции с установкой по напряжению:
В.
Время срабатывания защиты:
с.