Методические указания по выполнению курсового проекта по дисципл. Методические указания по выполнению курсового проекта по дисциплине Релейная защита
 Скачать 2.24 Mb.
|
|
Расчетные схемы для выбора уставок защит
Окончание табл. 3
3. РАЗРАБОТКА СХЕМ ЗАЩИТЫ И АВТОМАТИКИ Схемы защиты и автоматики разрабатываются для заданного присоединения подстанции и привязываются к схемам управления и сигнализации исполнительных коммутационных аппаратов. Комплекс защиты и автоматики подстанции должен: реагировать на все аварийные и ненормальные режимы, требующие немедленного отключения, и воздействовать на исполнительные механизмы соответствующих коммутационных аппаратов; обеспечивать АПВ при неустойчивом к.з. или АВР при устойчивом повреждении; обеспечивать сигнализацию при срабатывании защиты и автоматики на подстанции с помощью указательных реле и в систему телесигнализации на пульт энергодиспетчера; реагировать на изменение режима работы оборудования подстанции (для заданного присоединения подстанции) и обеспечивать нормальное функционирование этого оборудования (отключения выпрямительного агрегата, прекращении обдува вентилей, включение обдува трансформатора при повышении нагрузки и др.) или работу сигнализации на подстанции. Разработка схем защиты и автоматики ведется в следующей последовательности: разработка функциональной схемы защиты и автоматики на основе разработанной (выбранной) ранее составной характеристики срабатывания комплекса релейной защиты; разработка схем измерительных органов и логической части РЗ и ПА схем входящих в защиту и автоматику; разработка принципиальной схемы реле и РЗ и ПА в целом. 3.1. Разработка функциональной схемы защиты и автоматики На функциональной схеме разрабатываемой защиты и автоматики показывают условными обозначениями необходимые измерительные органы и основные узлы начиная от измерительных трансформаторов тока и напряжения до выходного элемента защиты и автоматики (выключатель, короткозамыкатель и т.д.) включительно. На рис. 5 приведен пример выполнения функциональной схемы защиты.  Рис. 5. Пример реализации характеристики срабатывания защиты: а – угловая характеристика срабатывания; б – функциональная схема защиты Функциональная схема определяет количество входящих в комплекс реле, типы их характеристик срабатывания, направленность, наличие элементов выдержки времени ступеней защиты и автоматики, логическую взаимозависимость между отдельными измерительными органами логической части РЗ и узлами защиты и автоматики. Функционирование схемы релейной защиты и автоматики в целом должно быть описано логическим уравнением. Например, для приведенной на рис. 5 схемы дистанционной двухступенчатой защиты логическое уравнение работы запишется в виде:  (21)где ZСР1, ZСР2, IТО – параметры срабатывания соответствующих измерительных органов защиты; U2, I2 – напряжение и ток, подаваемые в схему защиты; Dt – оператор замедления на время t (в данном примере t=0,5с); В – сигнал на выходе защиты Условные обозначения основных логических и других элементов, применяемых в функциональных и принципиальных схемах защиты и автоматики, а также принципы их работы приведены в [3,4,5,6,9,11]. 3.2. Разработка схемы измерительных органов реле Выполнение данного раздела сводится к выбору соответствующих типовых или разработке нетиповых измерительных реле (реле тока, напряжения, сопротивления, направления мощности и т.д.). Схемы измерительных органов проектируемой электронной (микроэлектронной) защиты и автоматики определяются принятыми типами устройств РЗ и ПА защищаемого присоединения подстанции и типовыми схемами защиты и автоматики и реле, а также принятым в проекте способом построения защиты и взаимным резервированием ступеней защит с учетом индивидуального задания. Разработка схем электронной защиты и автоматики производится на базе типовых логических и функциональных элементов любой системы или разрабатываются самостоятельно. Нетиповые элементы применяются, как правило, только при разработке индивидуального задания. В устройствах защиты ЛЭП и тяговых сетей переменного тока применяются электронные реле тока (напряжения, сопротивления), реагирующие на абсолютное значение входной величины (амплитудные схемы сравнения - АСС). Типовые схемы электронных реле отличаются количеством входов, по которым можно выделить однофазные и трехфазные реле. Выбор типа реле и соответствующего типового модуля производится в зависимости от принятого варианта защиты. Типовые схемы электронных реле сопротивления и направления мощности применяются в двух видах: с использованием АСС и схем сравнения двух электрических величин по фазе (ФСС). Типовое электронное реле сопротивления на основе АСС представлено на рис. 6 и имеет круговую направленную характеристику срабатывания на комплексной плоскости R-X и выполняется в виде схемы сравнения абсолютных значений двух электрических величин с циркуляцией токов. Теория работы электронных реле с АСС описана в вышеупомянутой литературе.  Рис. 6. Характеристика срабатывания и схема включения измерительного органа ненаправленного реле сопротивления в типовых защитах Типовые электронные реле на основе ФСС имеют либо направленную фазоограничивающую характеристику срабатывания (рис. 7а), либо обычную характеристику, аналогичную характеристике срабатывания индукционного реле направления мощности (рис. 7б). При необходимости, исходя из параметров нагрузочных и аварийных режимов, с помощью элементов на основе ФСС и имеющих близкую к типовым элементам можно получить фазоограничивающую характеристику срабатывания с произвольным (рис. 7в) расположением вершины.  Рис. 7. Варианты характеристик срабатывания, реализуемые элементами со схемами сравнения по фазе 3.3. Разработка принципиальной схемы реле и схем защиты и автоматики Задачей этого раздела является разработка такой схемы защиты и автоматики, которая обеспечивает реализацию требуемых характеристик срабатывания, включает необходимое количество измерительных органов в соответствии с необходимым количеством ступеней защиты и автоматики, содержит необходимое количество элементов выдержки времени и логические схемы. Схемы релейно-контактной защиты и автоматики составляются по функциональной схеме и вычерчиваются в полном объеме с указанием всех реле. По разработанной схеме составляется спецификация всех входящих в защит и автоматику реле. Выбранные реле должны обеспечивать установку параметров срабатывания и времени срабатывания защиты и автоматики в соответствии с результатами приведенных ранее расчетов. При вычерчивании принципиальной схемы электронной (микроэлектронной) защиты и автоматики схемы измерительных органов, участвующих в реализации характеристики срабатывания, и схемы функциональных элементов приводятся полностью, а логические элементы, элементы выдержки времени, триггеры и др. приводятся в виде условных обозначений. При этом хотя бы одна из нескольких одинаковых схем должна быть вычерчена полностью. На рис. 8 и 9 приведены возможные варианты реализации различных характеристик срабатывания при использовании одних и тех же измерительных органов, объединенных различными логическими схемами.  Рис. 8. Реализация характеристики дистанционной защиты: а – форма угловой характеристики срабатывания; б – структурная схема  Рис. 9. Реализация характеристики дистанционной защиты: а – форма угловой характеристики срабатывания; б – структурная схема 3.4. Описание работы схемы В пояснительной записке необходимо привести краткое описание работы схемы защиты и автоматики в различных режимах работы защищаемой сети, которое должно охватывать все элементы и узлы во всех режимах. При этом необходимо привести обоснование принятых технических решений. Описание электронных схем должно сопровождаться построением временных диаграмм, а для электронных и релейно-контактных направленных защит - построением векторных диаграмм. 4.ПРОВЕРКА ТРАНСФОРМАТОРОВ ТОКА Трансформаторы тока выбираются и проверяются по динамической и термической стойкости при проектировании подстанции. При проектировании релейной защиты трансформаторы тока дополнительно проверяются по условию 10% погрешности (проверяются трансформаторы одной из защит в соответствии с заданием), на вибрацию контактов (на максимальную погрешность), по величине максимального вторичного напряжения при к.з. Предельная кратность расчетного тока при проверке трансформаторов тока определяется для максимального режима работы системы. При определении расчетной вторичной нагрузки трансформаторов тока можно воспользоваться рекомендациями [12]. Данные по допустимой вторичной нагрузке трансформаторов тока и предельной кратности приведены в [12]. При определении сечения соединительных проводов выбранное сечение округляется до большего стандартного значения (4;6;10 мм2). Если расчетное сечение получилось больше 10 мм2, то принимается параллельное соединение проводов. 5.РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ НАЛАДКИ ЗАЩИТЫ И АВТОМАТИКИ Методика наладки разрабатывается для спроектированного устройства защиты и автоматики и заключается в разработке способов проверки схемы и настройки характеристик срабатывания. В пояснительной записке должны быть приведены испытательные схемы с перечнем приборов, порядок регулировки и проверки фактической характеристики срабатывания и соответствия характеристик и параметров действующим нормам. Для электронных устройств защиты и автоматики необходимо указывать номера контрольных гнезд и форму (вид) и полярность импульсов или потенциалов на этих гнездах. 6.ОФОРМЛЕНИЕ КУРСОВОГО ПРОЕКТА. Курсовой проект представляется в виде пояснительной записки, оформленной на листах формата А4. Графическая часть проекта выполняется на листах миллиметровой или белой бумаги формата А4 или А3. Все рисунки кроме однолинейной схемы подшиваются в пояснительную записку по тексту. Принципиальные схемы защиты и автоматики подстанции подшиваются в конце пояснительной записки. Пояснительная записка должна содержать: титульный лист; задание с исходными данными; оглавление; введение; расчетно-текстовую часть (в соответствии с выполняемыми разделами задания) с рисунками и схемами; список используемой литературы; графическую часть: полные принципиальные схемы проектируемой защиты и автоматики и однолинейную схему подстанции с указанием на ней всех типов защиты и автоматики. Ссылки на литературу обязательны. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫПравила устройства электроустановок. М. – Л.: Энергоатомиздат, 2002. 456 с. Руководящие материалы по релейной защите систем тягового электроснабжения. Департамент электрификации и электроснабжения МПС РФ. – М., "Трансиздат", 1999. 96 с. Фигурнов Е.П. Релейная защиты устройств электроснабжения железных дорог. М.: Транспорт, 2003. 460 с. Дынькин Б.Е. Защита тяговых сетей переменного тока при разземлении опор контактной сети. – Хабаровск, ДВГУПС, 1999.-170 с. Андреев В.А. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения: – М.: Высшая школа, 1991. – 496 с. Чернобровов Н.В., Семенов В.А. Релейная защита энергетических систем. – М.: Энергоатомиздат, 1998. – 800 с. Правила устройства системы тягового электроснабжения железных дорог Российской Федерации. МПС. 1997. – 80 с. Голанцов Е.Б., Молчанов В.В. Дифференциальные защиты трансформаторов с реле типа ДЗТ-21 (ДЗТ-23). – М.:Энергоатомиздат, 1990. – 88 с. Овчаренко Н. И. Автоматика электрических станций и электроэнергетических систем: Учебник для вузов / Под ред. А.Ф. Дьякова, – М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2000. – 504 с.: ил. Руководящие указания по расчету токов короткого замыкания и выбору электрооборудования / Под ред. Б.Н. Неклепаева. – М.: Изд-во НЦ ЭНАС. – 152 с. Федосеев А. М., Федосеев М. А. Релейная защита электроэнергетических систем: Учеб. для вузов – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1992. – 528 с.: ил. Пособие к курсовому и дипломному проектированию для электроэнергетических специальностей вузов. / Под ред. В.М. Блока. – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 268с. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
AП + zmn ПB
ПB
4
3
