Курсовая. Релейная защита и автоматика в системах электроснабжения
 Скачать 0.73 Mb.
|
|
КУРСОВАЯ РАБОТА По дисциплине: Релейная защита и автоматика в системах электроснабжения На тему: Расчет релейной защиты трансформатора Выполнил(-а): студент гр.УСД-ЭЭ-19-01 Николайцев Анатолий Принял(-а): сениор-лектор __________Р.Ш. Абитаева «06» мая 2021г. Алматы 2021 МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН Академия логистики и транспорта Факультет автоматизации и телекоммуникаций Кафедра «Электроэнергетика» КУРСОВАЯ РАБОТА По дисциплине: Релейная защита и автоматика в системах электроснабжения На тему: Расчет релейной защиты трансформатора Инструмент измерения выполнения курсовой работы обучающегося
Ф.И.О. обучающегося:Николайцев А.Е. Шифр специальности: 5В07121 Ф.И.О. преподавателя: Абитаева Р.Ш. Алматы 2021 Министерство образования и науки республики Казахстан Академия логистики и транспорта Факультет автоматизации и телекоммуникаций Кафедра «Электроэнергетика» 5В07121 - Электроэнергетика Задание на выполнение курсовой работы Обучающемуся Николайцев Анатолий Тема: Расчет релейной защиты силового трансформатора подстанции Срок сдачи законченной работы «6» мая 2021г. Исходные данные к курсовой работе: Значения параметров цехового трансформатора: S=1600 кВА; 10/0,4кВ; uk=5,5%; Перечень подлежащих разработке в курсовой работе вопросов: а) Расчет номинальных параметров трансформатора, расчет и выбор максимально-токовой защиты; б) Расчет и выбор измерительных трансформаторов тока на стороне ВН и трансформатора; в) Расчет токовой защиты трансформатора и построение характеристик, проверка чувствительности, выбор уставок; г) Выбор уставок и проверка чувствительности максимальной токовой защиты МТЗ и перегрузки. Перечень графического материала (с точным указанием обязательных чертежей): Графический материал представлен в пояснительной записке СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ Системы электроснабжения - это сложный производственный комплекс, все элементы которого участвуют в едином производственном процессе, основными специфическими особенностями которого является быстротечность явлений и неизбежность повреждений аварийного характера. Поэтому надежное и экономичное функционирование систем электроснабжения возможно только при автоматическом управлении ими. Для этой цели используется комплекс автоматических устройств, среди которых первостепенное значение имеют устройства релейной защиты и автоматики. Увеличение потребления электроэнергии и усложнение схем электроснабжения требуют постоянного совершенствования этих устройств. Наблюдается тенденция создания автоматизированных систем управления на основе использования цифровых универсальных и специализированных вычислительных машин. Вместе с тем широко применяются и простейшие средства защиты и автоматики: плавкие предохранители, автоматические выключатели, магнитные пускатели, реле прямого действия, магнитные трансформаторы тока, устройства переменного оперативного тока и др. Наиболее распространены токовые защиты, простые устройства автоматического повторного включения (АПВ), автоматического включения резерва (АВР) и автоматической частотной разгрузки (АЧР), используемые в установках с выключателями, оборудованными пружинными приводами. Курсовая работа по дисциплине «Релейная защита и автоматика системах электроснабжения» является одной из важнейших составных частей общего курса РЗА. В процессе выполнения данной работы выбираются защиты и рассчитываются уставки и параметры силового трансформатора а также выбираются трансформаторы тока и напряжений, производится согласование защит для обеспечения надёжности, максимального быстродействия и селективности. Все защиты трансформатора можно разделить на две группы: основные и резервные защиты. Основные защищают трансформатор от внутренних повреждений и ненормальных режимов в самом трансформаторе или на его ошиновках. Резервные защищают обмотки трансформатора от сверхтоков внешних к.з. при повреждениях на присоединениях прилегающей сети, а также по возможности резервируют основные защиты трансформатора. Основными защитами трансформатора: дифференциальная токовая защита трансформатора, газовая защита трансформатора, газовая защита РПН, токовая отсечка, устанавливаемая со стороны питания на трансформаторах малой мощности до 4 МВА. Курсовая работа (ПРИМЕР) Вариант №32358 Исходные данные: Мощность ТЭЦ Sтэц = 950 МВА; Мощность базисная Sб = 100 МВА; Напряжение системы Uтэц = 6,3 кВ; Расстояние кабельной линии ГРП1, ГРП2 ААБ 6(10)-(3х185) l2 = 1 км; Расстояние от п/ст системы ТЭЦ до ГПП завода, км lтэц-грп1 = 20км; Мощность цеховых трансформаторов Sтр.тп = 1600 кВА= 1,6 МВА; Напряжение вторичное цеховых п/ст U2 = 0,69 кВ Кабельная линия ГПП-РРП1 ААБ 10(6) – (3х240), 1,7км Напряжение на сборных шинах НН ГПП, 6,3кВ Напряжение ВН трансформатора ГПП, 115 кВ Мощность трансформаторов ГПП*, 16 МВА=16000кВА Расчет токов короткого замыкания
Защита цехового трансформатора КТП 6-10/0,4-0,69 Токовая отсечка Ток срабатывания защиты выбирается: А) из условия отстройки от максимального тока КЗ за трансформатором в т.К-4 Iсз=Котс·I(3)к-4.макс, (1) где Котс – коэффициент отстройки (Котс=1,1-1,3-1.4) Iсз0,4= 1,1·37,38=41,128 кА Iсз10=I/KT= 41,128·0,4/8 =2,05кА=2056 А Коэффициент чувствительности Кч=Iкзmin/ Iсз≥2 Кч=11703/2056=5,69≥2 I(2)кз к-3 = 10,16 кА=10160 А. Iном2 =1600/√3·10,5=88,008 А, Коэффициент трансформации трансформатора тока nTT=100/5=20. 5 А это стандарт, а 100 А округляем 55,05 до 100 А. Ток срабатывания реле Iсp= Kcx ·Icз/nTT Iсp= 1 ·2056/20=102,8 А. Из справочника РТ-40/100, 25-100А. Б) из условия отстройки от броска тока намагничивания, возникающего при включении трансформатора под напряжение Iсз=Котс·Iном.тр, (2) где Iном.тр - номинальный ток трансформатора КТП Iномтр = Sном.тр. /√3 · Uнн Iном1нн =16000/√3 ·0,69=6373,94 А Iном2вн =16000/√3·8=73900,83 А где Котс= 3-5 для реле РТ-40 Iсз= 2,5·6373,94=15934,85 А Кч=101650/15934,85=6,37≥2 Максимальная токовая защита МТЗ устанавливается с высшей стороны трансформатора, является резервной защитой и действует с выдержкой времени при к.з. 2.2.1 Защита от перегрузки НН Ток срабатывания МТЗ перегрузки выбирается исходя из условия отстройки (несрабатывания) от перегрузки. Ток перегрузки обычно определяется из рассмотрения 2-х режимов: 1) отключения параллельно работающего трансформатора Iнагр.макс=2· Iном.тр Iнагр.макс=2·1445=2880 А Iном.тр=Sном/1,73·Uном=1000/1,73·0,4=1445 А 2) автоматического подключения нагрузки при действии АВР Iраб.макс = 0,7(Iном1+ Iном2) Iраб.макс=0,7( 1445+ 144,5) = 1112,65 А Поэтому в первый момент ток за счет самозапуска будет большим. Iсз = 1,2 · 2,5 · 1112,65/0,85 = 3927 А. 2.2.2 Защита от перегрузки ВН Защита от перегрузки действующая на сигнал тока срабатывания выбирается из условия возврата реле при номинальном токе трансформатора: Iном.тр=Sнтр/1,73·Uномвн=1000/1,73·10,5= 55,05А  . (3)Ток срабатывания защиты:  , (4)где Кн=1,05 – коэффициент надежности, Кв=0,8 – коэффициент возврата. Iсз=1,05·55,05/0,8=72,3 А.  .Ток срабатывания реле: Iср.пер=72,3·1/(100/5)=72,3/20=3,6 А.  . (5)Выбираем реле типа РТ-40/10, так как время действия перегрузочной способности выбирается больше времени МТЗ; то принимаем время tпер=20сек. Проверяем коэффициент чувствительности (резервная защита для мтз):  (6)Kч=3·55,05/72,3=2,3>1,25.  |
