пример по математике. Курсовая работа - Релейная защита промышленного предприятия [вар. При проектировании использовалось только современное оборудование

• Название: При проектировании использовалось только современное оборудование
• Анкор: пример по математике
• Дата: 24.01.2023
• Размер: 0.96 Mb.
• Имя файла: Курсовая работа - Релейная защита промышленного предприятия [вар.doc
• Тип: Документы; #902290
• страница: 11 из 11

7.2. Токовая отсечка без выдержки времени

Ненаправленная токовая отсечка без выдержки времени предназначена для отключения трехфазных КЗ в пределах мертвой зоны дифференциальной защиты.

1) Выполняется на реле РСТ 13.

2) Реле включается во вторичные обмотки ранее выбранных трансформаторов тока с коэффициентом трансформации к₁=100, включенными по схеме звезды (коэффициент схемы к_сх=1).

3) Ток срабатывания защиты отстраивается от тока трехфазного КЗ на шинах А при питании от системы 2 :

А,

здесь К_ОТС=1,15 – коэффициент отстройки.

4) Коэффициент чувствительности определим только при трехфазном КЗ, так как основное назначение защиты – резервировать отказ поперечной дифференциальной направленной защиты при трехфазных КЗ в мертвой зоне.

При КЗ на одной цепи А-В вблизи шин В расчетный ток найдем как сумму токов, посылаемых системой 2 , и половины тока со стороны системы 1:

А;

.

Защита подходит по коэффициенту чувствительности, так как она должна ликвидировать повреждения лишь в небольшой зоне вблизи шин В.

5) Ток срабатывания реле:

А.

Выбираем реле РСТ 13/24, у которого ток срабатывания находится в пределах I_CP.P=(5-20)A.

6) Определим сумму уставок:

.

Принимаем уставки 1,6; 0,2, следовательно, .

Найдем ток уставки реле:

А

7.3. Суммарная максимальная токовая направленная защита

1) Защиту выполним на реле РСТ 13 и реле направления мощности РМ 11.

2) Измерительными органами являются выбранные ранее трансформаторы тока, включенные по схеме полной звезды (К_СХ=1, К_I=100), и трансформатор напряжения.

3) Ток срабатывания защиты отстраивается от максимального рабочего тока линии:

А

здесь К_ОТС=1,2 – коэффициент отстройки;

К_В= 0,9 – коэффициент возврата для реле РТС 13.

4) Коэффициент чувствительности в основной зоне определяется по току А:

.

5) Ток срабатывания реле:

А.

Принимаем к установке реле РСТ 13/24, у которого ток срабатывания находится в пределах I_CР.Р=(5-20) А.

6) Определим сумму уставок:

.

Принимаем уставку 0,4, следовательно .

Найдем ток уставки реле:

А

7) Выдержку времени МТЗ определим для всей сети А-В-Б путем разделения схемы на две части, в каждой из которых будет по одному источнику, и произведем независимое определение времени срабатывания МТЗ (см. рисунок)



Ступень селективности для статического реле t=0,4 с.

Для обеспечения выдержки времени выбираем реле времени РВ 01, пределы регулирования времени которого от 0,1 до 50с.

7.4. Защита от однофазного замыкания на землю

Используем токовую защиту нулевой последовательности на РСТ 13. Защита выполняется трехступенчатой. Измерительными органами защиты являются реле тока, подключенные к фильтру тока нулевой последовательности.

Первая ступень защиты – токовая отсечка нулевой последовательности без выдержки времени. Ее ток срабатывания выбирается из условий отстройки от максимального значения периодической составляющей утроенного начального тока нулевой последовательности, проходящего в месте установки защиты при К⁽¹⁾и К⁽²⁾ .

Вторая ступень защиты – токовая отсечка нулевой последовательности с выдержкой времени. При выборе и надо отстраиваться от первой ступени защиты нулевой последовательности трансформатора Т_1.

Третья ступень защиты - МТЗ нулевой последовательности. В нормальном режиме и при многофазных повреждениях в реле проходит ток небаланса, поэтому ток срабатывания реле выбираем без учета рабочих токов по условию . Защита на всех ступенях выполняется направленной, с реле РМ 11. Данная защита не имеет мертвой зоны.

8 Расчет защиты батареи конденсаторов БСК

Основной вид повреждений конденсаторных установок – пробой конденсаторов – приводит к двухфазному короткому замыканию. В условиях эксплуатации возможны также ненормальные режимы, связанные с перегрузкой конденсаторов токами высших гармоник и повышением напряжения. Таким образом, на БСК устанавливаются следующие защиты:

- токовая отсечка без выдержки времени для защиты от токов короткого замыкания;

- защита от перегруза токами высших гармоник;

- защита от повышения напряжения.

Кроме того, каждый конденсатор должен быть защищен предохранителем, срабатывающим при его пробое, чтобы параллельно с ним работающие конденсаторы не почувствовали это повреждение. Также конденсатор должен иметь разрядное устройство, подключенное к его выводам. В качестве разрядных, могут применяться устройства с активно-индуктивным сопротивлением.

Защиту от перегруза рассчитывать не будем ввиду недостатка исходной информации о токах высших гармоник.

8.1. Защита от токов короткого замыкания – токовая отсечка без выдержки времени

1) Защиту выполним с помощью реле РСТ 13.

2) Номинальный ток батареи конденсаторов:

А,

здесь Q_БСК – реактивная мощность БСК, вар;

U_НОМ – номинальное напряжение БСК, В.

Согласно /2/ выбираем трансформатор тока типа ТПЛ-10-300-У3-0,5/10Р: I_1Н = 300А, I_2Н = 5А. Коэффициент трансформации трансформатора тока: .

Схема включения трансформаторов тока и реле – неполная звезда, коэффициент схемы к_СХ = 1.

3) Ток срабатывания защиты определяется с учетом отстройки от токов переходного процесса при включении конденсаторной установки и толчков тока при перенапряжениях:

А,

здесь к_ОТС = 2 – коэффициент отстройки.

4) Коэффициент чувствительности:

,

5) Ток срабатывания реле:

А.

Принимаем к установке реле РСТ 13/19, у которого ток срабатывания находится в пределах I_СР.Р. = (1,5-6) А.

6) Определим сумму уставок:

.

Принимаем уставки 1,6; 0,4, следовательно, .

Найдем ток уставки реле:

А.

8.2. Защита от повышения напряжения

1) Данная защита отключает батарею при повышении действующего значения напряжения сверх допустимого и выполняется с помощью реле напряжения максимального действия РСН 14 с коэффициентом возврата к_В = 0,9.

2) Трансформатор напряжения устанавливается один на секцию сборных шин. Тип трансформатора напряжения был выбран ранее: ЗНОЛ.06-10У3 с коэффициентом трансформации к_U = 100.

3) Напряжение срабатывания защиты:

кВ,

здесь - максимально допустимое напряжение на конденсаторе, В;

к_ОТС = 1,1 – коэффициент отстройки;

к_В – коэффициент возврата.

4) При расчете защиты от повышения напряжения коэффициент чувствительности не определяется.

5) Напряжение срабатывания реле:

В.

Принимаем к установке реле РСН 14/28, у которого напряжение срабатывания находится в пределах U_СР.Р. = (40-200) В.

6) Определим сумму уставок:

,

здесь U_MIN = 40 В – минимальное напряжение срабатывания выбранного реле.

Принимаем уставки 1,6; 0,8, следовательно .

Найдем напряжение уставки реле:

В.

7) Выдержка времени защиты согласно ПУЭ /1/ составляет t_СЗ = 3 мин, для чего используем реле времени РСВ 01-1 с диапазоном уставок выдержки времени от 0,075с. до 75мин.

Повторное включение батареи конденсаторов допускается после снижения напряжения в сети до номинального значения, но не ранее чем через 5мин. после ее отключения.

9 Проверка трансформатора тока и выбор контрольного кабеля

Необходимо выбрать контрольный кабель во вторичных цепях трансформатора тока, установленного около выключателя Q17. При расчете Т1 был выбран тип этого трансформатора тока: ТПЛ-10-3000-УЗ-0,5/10Р. Номинальный первичный ток I_1Н=3000А, вторичный I_2Н=5А. Коэффициент трансформации трансформатора тока:

.

Во вторичные цепи трансформатора тока включаются реле токовой отсечки и МТЗ, и в данном случае ток, на который рассчитывается защита, принимается равным:

А.

Расчетная кратность тока:

.

По кривым (из справочника) для данного трансформатора тока находим Z_ДОП=0,9 Ом.

Расчетное сопротивление нагрузки в схеме неполной звезды с двумя реле определяется выражением

,

где r_ПР – сопротивление проводов, Ом;

z_р= 0,2 Ом – сопротивление реле;

r_КОНТ =0,05 Ом – сопротивление контактов.

Найдем r_ПР при условии z_РАСЧ=z_ДОП:

Ом.

Нам известно, что вторичные цепи выполнены медным кабелем длиной L=20 м, тогда сечение кабеля:

мм²,

где - удельное сопротивление меди.

Принимаем стандартное сечение 2,5 мм², кабель контрольный КРВГ.

Литература

1. Правила устройства электроустановок (ПУЭ). М.: Энергоатомиздат, 1986

2. Справочник по проектированию электроснабжения / под.ред. Барыбина Ю.Г.- М.: Энергоатомиздат, 1990.

3.Андреев В.А. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения.– М.:ВШ,2006.

4. Комиссаров Г.А., Харасов Х.К. Релейная защита в системах электроснабжения.- Челябинск: ЧГТУ, 1996.

5.Стандарт предприятия СТП ЧГТУ 04-96. Челябинск:ЧГТУ,1996.

Лист

Э-446.07.00.08 ПЗ