Релейная защита ВЫДАЧА Пример ПРИЛОЖЕНИЕ. Расчет дифференциальной защиты трансформатора

• Название: Расчет дифференциальной защиты трансформатора
• Дата: 28.01.2022
• Размер: 4.04 Mb.
• Имя файла: Релейная защита ВЫДАЧА Пример ПРИЛОЖЕНИЕ.rtf
• Тип: Курсовая; #344735

«

Курсовая работа «Расчет дифференциальной защиты трансформатора»

По дисциплине Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем

Методические указания оформление

Шрифт TimesNewRoman, кегль 14, интервал 1,5, поля 2 см, абзац 1,25 (1.27), по ширине, перенос автоматический. Объем 20-25 стр.

Вариант - номер студента в ведомости
КР Должна иметь Титульный лист (приложение 1), задание (приложение 2) и содержание

Пример расчёта в данных методических указаний.

Результаты расчётов токов КЗ должны быть сведены в таблицу.
Методические указания по выполнению работы
Курсовая работа должна иметь «Содержание» в котором отражаются основные этапы выполнения работы:

Введение

1.Теория (наименование вопроса)

2. Расчет параметров схемы замещения системы электроснабжения

3. Расчёт токов короткого замыкания

4. Расчет дифференциальной защиты трансформаторов Т1;Т2

Заключение

Список литературы

Пример порядка выполнения работы в приложении 1.

2. Исходные данные (таблица 1 и таблица 2).

Вариант задания выбрать согласно своему номеру по списку в журнале.

2.1 Содержание теоретического задания (таблица 1)

Таблица 1 – Теоретические вопросы

№ вар.	Наименование вопроса
1-3	Назначение и классификация релейной защиты Основные требования, предъявляемые к устройствам РЗ
4-6	Виды повреждений и ненормальные режимы работы электрооборудования Основные принципы действия РЗ
7-9	Токовая отсечка без выдержки времени. Токовая отсечка с выдержкой времени Максимальная токовая защита.
10-12	Максимальная токовая направленная защита. Токовая защита нулевой последовательности. Дистанционная защита
13-16	Продольная дифференциальная защита. Поперечная дифференциальная защита
17-20	Основные виды повреждений и ненормальных режимов работы трансформаторов Основные виды защит. Газовая защита
24-27	АВТОМАТИЧЕСКОЕ ПОВТОРНОЕ ВКЛЮЧЕНИЕ (АПВ) АВТОМАТИЧЕСКОЕ ВКЛЮЧЕНИЕ РЕЗЕРВНОГО ПИТАНИЯ (АВР)
28-30	АВТОМАИЧЕСКАЯ ЧАСТОТНАЯ РАЗГРУЗКА (АЧР)

2.2 Исходные данные для проведения расчётов

№ вар./ данные		Sк.з МВА		S (МВА) Т1(2)		S (МВА) Т3(4)		L1(2) км		L3(4) км		UA1/ UB1/ UD1 кВ		Uк.ср .%		 Uрпн. %		Н3(4) S МВА		М1-2 кВт
																				Р		Cosf
1-3	3400		40		1		50		4		110/ 10/ 0,4		10,5		±16		3		5000		0,87
4-6	3300		40		1		60		3		110/ 10/ 0,4		10,5		±16		3,3		4500		0,87
7-9	3400		40		1,6		45		5		110/ 10/ 0,4		10,5		±16		2,8		4900		0,87
10-12	3450		40		1,6		55		3		110/ 10/ 0,4		10,5		±16		3		5000		0,89
13-15	3500		40		1,6		65		4		110/ 10/ 0,4		10,5		±16		3		4700		0,9
16-18	3450		40		1		50		5		110/ 10/ 0,4		10,5		±16		2,8		4500		0,9
19-22	3400		40		1		45		4		110/ 10/ 0,4		10,5		±16		2,8		4600		0,9
23-24	3300		40		1		60		4		110/ 10/ 0,4		10,5		±16		3,1		5000		0,86
25-27	3350		40		1,6		50		3		110/ 10/ 0,4		10,5		±16		3,1		4850		0,9
28-30	3500		40		1,6		65		6		110/ 10/ 0,4		10,5		±16		3,1		4900		0,89

Пример расчёта в данных методических указаний.

Результаты расчётов токов КЗ должны быть сведены в таблицу.

1. 
   и с 1.
   

Рисунок 1 – Однолинейная схема
Исходные данные.

Данные по системе, линиям, трансформаторам и двигателям.

Данные по потребителям 10 кВ Данные по потребителям 0,4кВ
U_н = 0,4 кВ


2 . Расчет параметров схемы замещения системы электроснабжения
Расчет ведем в именованных единицах, точным методом

Расчет эквивалентных сопротивлений

Сопротивление системы:

Uc – напряжение на шинах системы

Sк.з – мощность короткого замыкания

2.1 Сопротивление воздушной линии электропередачи:

Xo – удельное реактивное сопротивление ВЛ

l – длина ВЛ

Определим максимально рабочий ток ВЛ






Где К = 0,7 – допустимый коэффициент нагрузки силового трансформатора.
Данные элементам первичной схемы

Трансформатор

Т1-2 ТДН – 40 МВА 110/10,5 кВ Т3-4 ТДН – 10 кВА 10/0,4
Uк мин = 9,8 % Uк мин = 9,7 %

Uк ср = 10,5 % Uк ср = 10,5 %

Uк макс = 11,71 % Uк макс = 11,6 %

∆Uрег = ±9х1,78 % ∆Uрег = ±9х1,78 %
Двигатель
М1-2 СДН17-04-10УЗ М3-4 А102 – 2М

КПД = 96,6 % КПД = 94

P =5000 кВт P = 200 кВт

S=5760 кВт U=380 В

UH=10 кВ соsψ=0,91

Uс.ном = 110 кВ – среднее номинальное напряжение

Определим экономическое сечение провода В.Л.

где j = 1,6 А/мм2 – экономическая плотность [2]

Согласно приложения П9 выбираем ближайшее большее сечение S = 95 мм2, берем провод АС-70/11.

Iдоп. = 250 А > Iфорс. = 239 А

Сопротивление трансформатора с РПН, отнесенное к регулируемой стороне высокого напряжения:

Для трансформаторов 110 кВ у которых -ΔUРПН напряжения к.з. uK% меньше среднего, а при +ΔUРПН – больше среднего, значения хТР в именованных единицах, в омах, отнесенных к регулируемой стороне ВН, определяются по выражениям:

Uвн.ср – среднее напряжение, приведенное к стороне высокого напряжения согласно Uвн.ср. = 110 кВ.

2.3 Сопротивление кабельных линий КЛ L3 и L4
Сопротивления кабелей выбираем исходя из экономической плотности тока.

Максимальная нагрузка на кабельную линию L3(L4) с учетом работы АВР


Расчет тока через кабельную линию:

KЗ – коэффициент загрузки трансформатора = 0,8

Экономическое сечение кабеля:

где jэ = 1,5 А/мм2 – экономическая плотность

Принимаем 2 кабеля - 4 х БбШв 185 мм2 с Iдоп= 46 А. r=0,129 Ом/км.

Активное сопротивление

Реактивное сопротивление

длина кабельной линии КЛ3, КЛ4 = 2км.

Сопротивление кабельной линии
ZКЛ3 = ZКЛ4 = (r0 + jx0) =0,99 + j0,08 Ом =
3. Расчет токов короткого замыкания
Расчет тока короткого замыкания в точке 1

Найдём сопротивление системы
;


Найдем ток трёхфазного короткого замыкания.
;


Найдем ток двухфазного короткого замыкания
;



Расчет токов К.З. в точке К2


где UС – междуфазное напряжение на шинах системы;

хΣК1 – результирующее сопротивление до точки К3.

хΣК1 = хС + хвл = 3,78 +16,8 = 20,58 Ом



Расчет токов короткого замыкания в точке К3



Приведение к нерегулируемой стороне низкого напряжения осуществляется по минимальному. Находим максимально возможный ток короткого замыкания по коэффициенту трансформации:

Найдем ток двухфазного короткого замыкания.
;


Расчет токов короткого замыкания в точке К4

Рассчитываем эквивалентные сопротивления до шин РП
XЭмакс = Xc + XВЛ + Xтр.макс = 3,78+ 16,8 +31,7=52,28 Ом,
Сопротивление кабельной линии




Эквивалентные сопротивления до точки К4

Эквивалентное сопротивление до точки К4

Ток короткого замыкания в точке К4

Найдем ток двухфазного короткого замыкания.
;
Расчет тока короткого замыкания в точке К5

Найдём сопротивление трансформатора Т3 (4)


Найдем ток трёхфазного короткого замыкания.

Максимально возможный ток короткого замыкания в точке К5



Проводим к низкой стороне

Найдем ток двухфазного короткого замыкания.
;



Результаты расчетов токов короткого замыкания сведены в таблицу:

Токи трехфазного короткого замыкания

Точка К.З.

К1

К2

К3

К4

К5

Значение тока

IВН

IНН

IВН

IНН

IВН

IНН

IВН

IНН

IВН

IНН

max

17,59

3,14

2,1

22

1,03

10,7

0,506

5,3

Токи двухфазных коротких замыканий в точках

Точка К.З.	К1		К2		К3		К4			К5
Значение тока	IВН	IНН	IВН	IНН	IВН	IНН	IВН	IНН	IВН		IНН
max	15,224		2,71		1,8	19	0,89	9,32	0,437		4,5

4. Дифференциальная защита трансформатора Т1;Т2

Выбор типов трансформаторов тока, их коэффициенты трансформации и схемы соединений для всех сторон защищаемого трансформатора. Коэффициенты трансформации целесообразно выбирать такими, чтобы вторичные токи в плечах не превышали 5А.
Первичные токи для всех обмоток защищаемого трансформатора, соответствующие его номинальной мощности:

Первичный номинальный ток со стороны ВН трансформатора,



Первичный номинальный ток со стороны НН трансформатора,



Выбираем трансформатор тока с коэффициентом трансформации

где I2 = 5 А – вторичный ток трансформатора тока.

Трансформаторы выбираем типа ТГФ-110-400/5 на высокой стороне, и на низкой стороне ТЛМ-10-4000/5.

Определение вторичных токов в плечах защиты:




Где nсх = 1 – для трансформаторов тока, соединенных в неполную звезду.

nсх = 3– для трансформаторов тока, соединенных втреугольник.
Выбор основной стороны защищаемого трансформатора. За основную принимают сторону, которой соответствует наибольший из вторичных токов в плечах защиты.

Выбираем высокую сторону.

Определяется первичный ток небаланса

Где Iнб.расч – составляющая тока небаланса, обусловленная погрешностью трансформатора тока;

Iнб.расч – составляющая тока небаланса, обусловленная регулированием напряжения защищаемого трансформатора;

Кодн = 1 – коэф., однотипности, принимаемый равный одному, если на всех сторонах трансформатора имеется не более одного выключателя;

Ка = 1

= 0,1 – относительное значение тока намагничивния;

- половина регулировочного диапазона устройства РПН в о.е.
Ток срабатывания защиты

Iс3 = Котс · Iнб = 1,3 · 546 =709,8 А

Где Котс = 1,3 – коэффициент отстройки от броска намагничивающего тока, для РНТ 565

Ток срабатывания реле (предварительный)

Число витков обмоток защищаемого трансформатора.

Число витков обмоток не основной стороны трансформатора тока


Где Fср = 100 А витков – магнитодвижущая сила для срабатывания реле РНТ 565.,принимаем =6 витков.





Число витков обмоток основной стороны трансформатора

Принимаем ближайшее целое число =10 витков.


Iнб = Iнб.расч. + Iнб.расч.осн

Iнб = 546+34 =580А Iс3 = Котс · Iнб = 1,3 · 580 =754 А ≤767,6 А


Приложение 1

МиНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

НОЯБРЬСКИЙ ИНСТИТУТ НЕФТИ И ГАЗА

(ФИЛИАЛ) ФедеральноГО государственноГО бюджетноГО

образовательноГО учреждениЯ высшего образования

«тюменский индустриальный университет»

(Филиал ТИУ в г.Ноябрьске)
Кафедра «Транспорта и технологий нефтегазового комплекса»


КУРСОВАЯ РАБОТА

По дисциплине «Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем»

Тема: «Расчет дифференциальной защиты трансформатора»

Разработал:

студент

Проверил:

доцент кафедры Аникин И.Ю.

г. Ноябрьск 20__ г.

Приложение 1

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ и высшего ОБРАЗОВАНИЯ Российской Федерации

ноябрьский институт нефти и газа

(филиал) федеральное Государственное образовательное

учреждение высшего образования

«ТЮМЕНСКИЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙуниверситет»

(Филиал ТИУ в г. Ноябрьске)


ЗАДАНИЕ

на курсовую работу

Студенту_______________________________________________
Тема работы «Расчет дифференциальной защиты трансформатора»

1. 
   Используя исходные данные необходимо:
   

• 
  произвести расчет параметров схемы замещения системы электроснабжения;
  
• 
  сделать расчёт токов короткого замыкания;
  
• 
  выполнить расчет дифференциальной защиты трансформаторов Т1;Т2
  

2. 
   Теоретическая часть
   

_______________________________________________________

____________________________________________________________________


Руководитель __к.п.н._ доц. Аникин И.Ю.

(подпись)

Исполненитель _______________________________

(подпись)