ргр. н78 ргр3 (1)орз. Отчет по расчетнографической работе 3 По дисциплине Основы релейной защите электроэнергетических систем

• Название: Отчет по расчетнографической работе 3 По дисциплине Основы релейной защите электроэнергетических систем
• Дата: 23.02.2023
• Размер: 103.73 Kb.
• Имя файла: н78 ргр3 (1)орз.docx
• Тип: Отчет; #952378

Министерство образования и науки Республики Казахстан

Некоммерческое акционерное общество

«Алматинский университет энергетики и связи

имени Гумарбека Даукеева»

Кафедра «Электроснабжения и возобновляемых источников энергии»

ОТЧЕТ

По расчетно-графической работе № 3
По дисциплине: Основы релейной защите электроэнергетических систем

По теме: Расчет защиты цехового трансформатора. Расчет защиты высоковольтных двигателей и выбор низковольтных автоматов и предохранителей для защиты низковольтных двигателей
Выполнил: студент группы ЭЭС-20-2 Набиев Наби

Транскрипт: н-78

Принял: Роман Хижняк

.

___________________ «___»2022 год

Алматы 2022
Содержание

1.1	Задание	3
1.2	Выбор варианта	4
1.3	Расчёт	8
	Заключение	12
	Список литературы	16

3 Расчетно-графическая работа №3. Расчет токов КЗ и защит трансформатора

3.1 Задание

3.1.1 Выбрать номер варианта задания по двум признакам: последней и предпоследней цифрам номера зачетной книжки по таблицам 3.1, 3.2.

3.1.2 Для расчета дифференциальной защиты трансформатора ГПП, максимальной токовой защиты, защиты от перегрузки и проверки защит по чувствительности, произвести расчет токов короткого замыкания (трех и двухфазное КЗ) в точках К-2. (Технические данные трансформатора в приложении А, таблица А-1).

3.1.3 Выбрать и начертить полные принципиальные схемы защит, произвести расчет уставок токовых, дифференциальных реле, чувствительности защит,

Основные параметры к заданиям приведены в таблицах 3.1, 3.2, (рисунки 3.1 и 3.2).

В РГР входит пояснительная записка со схемами защит.

Согласно ПУЭ на трансформаторах ГПП мощностью 6,3 МВА, устанавливаются следующие виды защит и автоматики:

а) продольная дифференциальная защита;

б) газовая защита;

в) максимальная токовая защита на стороне высшего напряжения с двумя или одной выдержкой времени;

г) токовая защита от перегрузки с действием на сигнал;

д) автоматическое регулирование напряжения трансформаторов под нагрузкой.

На секционном выключателе сборных шин 6-10 кВ:

а) максимальная токовая защита без выдержки времени (токовая отсечка), вводимая только на период действия АВР;

б) АВР секционного выключателя 6-10 кВ.

Для расчета токовых защит ток нагрузки можно выбрать по номинальной мощности защищаемого элемента (трансформатора, двигателя), допустимому току кабельной линии, а максимальный ток с учетом эксплуатационных перегрузок (или тока самозапуска) увеличить в 2-3 раза.

Трансформаторы тока можно выбрать в 1,5-2,0 раза больше номинального тока защищаемого элемента (при Iн = 76 А, Кт = 100/5 - 150/5).



6
Таблица 3.1 – Параметры элементов системы электроснабжения

	Последняя Элементы цифра системы шифра электроснабжения	Н
		8
	Схема электроснабжения	2
	завода, рисунок 2.1-2.2
	Мощность системы, МВА	
	Мощность КЗ, МВА	1100
	Напряжение системы, кВ	115
	Мощность трансформаторов	40
	ГПП*, МВА
	Асинхронные, синхронные	2000
	двигатели (6)10 кВ, кВт
	Предпоследняя цифра шифра	7
	Кабельная линия ГПП-РРП1	1,4
	ААБ 10(6) – (3х240), км
	Расстояние от п/ст системы	32
	до ГПП завода, км
	Напряжение на сборных	6,3
	шинах ГПП, кВ
	Мощность цеховых	1600
	трансформаторов, кВА
	Напряжение вторичное	0,4
	цеховых п/ст, кВ
	Асинхронные двигатели	30
	0,4(0,69)кВ АД1/АД2, кВт	160

Согласно параметрам элементов системы электроснабжения выбираем трансформаторы и двигатели. Их можно выбрать из приложения Б-В

ТДН-40000/110		ТМ-1600/10
S, МВА	40	SН, кВА	1600
UВН, кВ	11516%	UВН, кВ	6; 10
UНН, кВ	6,6-11,0	UНН, кВ	0,4-0,23
UК,%	10,5	Uкз, %	5,5
Схема и группа соединения обмоток трансформатора	-0/-- 5	Схема и группа соединения обмоток трансформатора	Y/Y-0-12 или /Y-0-11

Рисунок 2.1 – Схема электроснабжения промышленного предприятия



Рисунок 2.2 Схема замещение расчетного участка



Рисунок 2.3 Схема дифзащиты

Расчет

Расчет токов короткого замыкания

Для расчета максимальной токовой защиты и проверки защиты по чувствительности необходима произвести расчет токов КЗ в точках К-2,К-4.

Расчет проводится в относительных единицах.

Принимается базисная мощность:

ЭДС энергосистемы:
1) Сопротивление системы:



2) Сопротивление ЛЭП:



где =0,4 Ом/км удельное реактивное сопротивление 6–220 кВ;

3) Сопротивление трансформатора ГПП:







Определение результирующие сопротивления цепи КЗ. Исходя из сопротивлений до точек КЗ.



Расчет базисного тока:



Рассчитываем ток КЗ в относительных ед.:

Для точки К2



Определяем трехфазный ток КЗ именованных ед. приведенный к 10 кВ:

Для точки К2:


Определяем двухфазный ток КЗ:

Для точки К2:



Определяем трехфазный ток КЗ именованных ед. приведенный к 220 кВ:




Определяем двухфазный ток КЗ:



Продольная дифференциальная защита для трансформаторов (S ном.тр.  6,3 МВА ).

Для защиты от повреждений на выводах трансформаторов, а также от внутренних повреждений (КЗ между фазами, на землю и замыкания витков одной фазы) широко применяется дифференциальная защита.

Определяются:

а) номинальный первичный ток высокой стороны силового трансформатора:

б) номинальный первичный ток низкой стороны силового трансформатора:

в) коэффициенты трансформации трансформаторов тока:

г) вторичные номинальные токи в плечах дифференциальной защиты :

д) предварительный расчет тока срабатывания защиты с дифференциальным реле РНТ-565:

1) Первым условием выбора тока срабатывания защиты Iсз является отстройка от броска намагничивания при включении ненагруженного трансформатора под напряжение:

где Кн=1,5 – коэффициент надежности;

Iном.тр.ОСН – номинальный ток силового трансформатора, приведенного к основной стороне.

2) Второе условие выбора тока срабатывания Iсз защиты является отстройка от тока небаланса Iнб.

где Кн =1,3 коэффициент надежности.



3) На первом этапе расчета уставки по формуле (3.14) дифференциальной защиты I /// íá не учитывается, т.е.



– коэффициент, учитывающий переходной режим;

– коэффициент, учитывающий однотипность ТТ;

– коэффициент, учитывающий 10% погрешность ТТ.



– полный диапазон регулирования напряжения.



301,5>171,7

Из двух условии выбираем наибольший ток

Предварительно проверяем чувствительность защиты:



Определение витков обмоток реле РНТ-565:

Определяется ток срабатывания реле, отнесенный к стороне с большим током в плече:



Определяется расчетное число витков обмотки реле основной стороны:



F_ср – намагничивающая сила срабатывания реле



Определяется расчетное количество витков обмотки, подключенной к неосновной стороне защиты:





Уточняем ток небаланса:









- = =25-13= 12 виток

182,2>



МТЗ трансформатора



Рисунок-2.5 Схема защиты МТЗ

Рассчитать номинальный ток трансформатора:

Номинальный первичный ток низкой стороны ГПП:

Приложение А

Таблица А.1 – Технические данные трехфазных масляных трансформаторов с регулировкой напряжения под нагрузкой

№	Тип	Мощ- ность, кВА	Номинальное напряжение обмоток трансформатора, кВ		Uк, %	Схема и группа соединения обмоток трансф-тора
			ВН	НН
1	ТМН-6300/35	6300	359%	6,3 10,5	7,5	/-1
2	ТМН-6300/110	6300	11516%	6,6 11,0	10,5	-0/-3
3	ТДН-10000/35	10000	35±12%	6,3 10,5	8,0	/-5
4	ТДН-10000/110	10000	11516%	6,6 11,0	10,5	-0/-7
5	ТНД-16000/35	16000	3512%	6,3 10,5	10,5	/-9
6	ТДН-16000/110	16000	11516%	6,6 11,0	10,5	-0/-- 11
7	ТРДН-25000/35	25000	3512%	6,3-6,3 10,5-10,5	10,5	/--9
8	ТРДН-25000/110	25000	11516%	6,3-6,3 10,5-10,5	10,5	-0/--7
9	ТРДН-40000/230/110	40000	230 11516%	6,3-6,3 10,5-10,5	10,5	-0/--5
10	ТРДН-63000/230/110	63000	230 11516%	6,3-6,3 10,5-10,5	10,5	-0/--3

Примечание

1. 
   Трансформаторы мощностью 25 МВА и более (типа ТРДН) выполняются с расщепленными обмотками на стороне низшего напряжения (6,3/6,3 или 10,5 кВ).
   
2. 
   Предел регулирования трансформаторов с РПН составляет:
   

а) при напряжении 35 кВ и S_н.тр 6,3 МВА6×1,5%; S_н.тр=10-16 МВА8× 1,5%; б) при напряжении 110 кВ  9× 1,78%.

Приложение Б

Таблица Б.1 – Технические данные цеховых трансформаторов 6–10/0,66–0,4 кВ

Тип	Sн, КВа	Напряжение обмоток, кВ		Uкз, %		Схема и группа соединения обмоток тр-ра
		ВН	НН
ТМ-630/10	630	6,0; 10,5	0,4-0,23		5,5		Y/Y-0-12 или /Y-0-11
ТМ-630/10	630	6; 10	0,69-0,4		5,5
ТМЗ-1000/10	1000	6; 10	0,4-0,23		5,5
ТМЗ-1000/10	1000	6; 10	0,69-0,4		5,5
ТМЗ-1600/10	1600	6; 10	0,4-0,23		5,5
ТМЗ-1600/10	1600	6; 10	0,69-0,4		5,5
ТМЗ-2500/10	2500	6; 10	0,4-0,23		5,5
ТМЗ-2500/10	2500	6; 10	0,69-0,4		5,5

Примечание

1. 
   Соединение обмоток цеховых трансформаторов выполняется по схеме Y/Y-0-12 или /Y-0-11.
   
2. 
   До 1000В применяется четырехпроводная сеть с глухозаземленной нейтралью напряжением 380/200 В и 660/380 В.
   

Приложение В

Таблица В.1 – Технические данные асинхронных и синхронных двигателей напряжением 6 и 10 кВ

Тип двигателя	Рн, кВт	Uн, кВ	Iном, А	Iпуск Iном	cos н	ном
АТД-800-4	800	6,0/10	90/55	5,6	0,9	0,89
АТД-1000-6	1000	6,0/10	115/68	6,2	0,9	0,89
АТД-1250-2	1250	6,0/10	137/84	6,2	0,9	0,9
АКН-1600-4	1600	6,0/10	180/110	6,5	0,91	0,91
АКН-2000-6	2000	6,0/10	225/135	6,5	0,91	0,92
СТД-630-2	630	6,0/10	71/42	6,7	0,9	0,89
СТД-1000-2	1000	6,0/10	112/67	6,7	0,9	0,89
СТД-1250-4	1250	6,0/10	135/82	6,5	0,9	0,9
СТД-1600-2	1600	6,0/10	178/107	6,8	0,9	0,91
СТД-2000-2	2000	6,0/10	220/133	7,0	0,9	0,92
СТД-2500-2	2500	6,0/10	276/166	6,2	0,9	0,92

Примечание - У синхронных двигателей СТД cos = 0,9 (опережающий).

Список рекомендуемой литературы

1. 
   Королев Е. П., Либерзон Э.М. Расчеты допустимых нагрузок в токовых цепях релейной защиты. -М.: Энергия, 1980.-208с.
   
2. 
   Басс, Э.И. Релейная защита электроэнергетических систем. Учеб. пособие / Э.И. Басс, В.Г. Дорогунцев; под ред. А .Ф. Дьякова. - 2-е изд., стер.- М.: МЭИ, 2006.- 296с.
   
3. 
   Киреева, Э.А. Релейная защита и автоматика электроэнергетических систем: Учебник / Э.А. Киреева, С.А. Цырук.- М.: Академия, 2010.- 288с.- (Среднее проф .образование).
   
4. 
   Андреев В. А. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения: Учебник / В .А. Андреев. - 6-е изд. стер. - М.: Высш. шк., 2008.- 640с.
   
5. 
   Андреев, В.А. Релейная защита систем электроснабжения в примерах и задачах: Учеб. пособие / В .А. Андреев. - М.: Высш. шк., 2008.- 252с.
   
6. 
   Дьяков, А.Ф. Микропроцессорная автоматика и релейная защита электроэнергетических: Учеб. пособие / А. Ф. Дьяков, Н. И. Овчаренко. - 2-е изд., стер.- М.: Изд. дом МЭИ, 2010.- 336с: ил.
   
7. 
   Дьяков А.Ф., Платонов В.В. Основы проектирования релейной защиты электроэнергетических систем: Учебное пособие. - М.: Издательство МЭИ, 200.- 248с., ил.
   
8. 
   М. В. Башкиров. К. М. Асанова. Элементная база релейной защиты. Методические указания по выполнению расчетно-графических работ № 1,2,3 для студентов специальности 5В071800 - Электроэнергетика и 5В081200 - Энергообеспечение сельского хозяйства – Алматы: АУЭС, 2016. 32 – с.
   

Интернет ресурсы:

9. 
   https://www.diagram.com.ua/library/energ-rz/\
   
10. 
    https://rza.org.ua/down/view/Osnovi-releynoy-zashchiti_11.html
    
11. 
    http://rzalab.narod.ru/dokum.html
    
12. 
    https://www.twirpx.com/files/science/tek/relay/
    
13. 
    5https://pro-rza.ru/
    

Дополнительная:

14. 
    Н.В. Чернобровов, В. А. Семенов. Релейная защита энергетических систем. Учеб. пособие для техникумов / - М.: Энергоатомиздат, 1998.- 800 с.
    
15. 
    М.А. Шабад, Расчеты релейной защиты и автоматики распределительных сетей. - 3-е изд., перераб. и доп.- Л.: Энергоатомиздат, 1985.- 296с.
    
16. 
    Справочник по наладке вторичных цепей электростанций и подстанций. Под ред. Э.С. Мусаэляна. - М.: Энергоатомиздат, 1989.
    

Руководящие указания по релейной защите. Вып. 1. Защита генераторов, работающих на сборные шины