Схема электрических соединений РУ ВН. Расчет релейной защиты. Главная схема подстанции

Министерство общего и профессионального образования Российской Федерации

Уральский Государственный Технический Университет

Кафедра Автоматизированных Электрических систем

Оценка проекта

Члены комиссии

Расчет релейной защиты.

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

РАСЧЕТ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ

Схема электрических соединений РУ ВН представлена на рис. 3.1. В нормальном режиме обе секции работают параллельно через ОСШ.

Рис. 2.1.  Главная схема подстанции

Секции шин НН могут работать как параллельно, так и раздельно, поэтому при расчете токов КЗ требуется рассмотреть оба режима.

Силовой трансформатор должен быть защищен от следующих видов повреждений и ненормальных режимов(3 стр. 591):

1.  Многофазные замыкания в обмотках (для трехфазных трансформаторов и автотрансформаторов) и на выводах.

2.  Однофазные замыкания в обмотках (включая витковые) и на выводах.

3.  Внешние КЗ.

4.  Повышение напряжения на неповрежденных фазах (для трансформаторов 110кВ, работающих с изолированною нейтралью).

5.  Частичный пробой изоляции выводов 500кВ и выше.

6.  Перегрузка обмоток.

7.  Возгорание масла.

8.  Понижение уровня масла.

9.  “Пожар” стали магнитопровода.

В нашем случае из сказанного выше следует, что защиты должны быть не от всех повреждений.

 Расчет токов КЗ

Исходные данные.

Расчетная схема

Все сопротивления приведены к ступени напряжения 220 кВ.  Расчет ведется без учета влияния нагрузки.

Сопротивления ЛЭП

Сопротивления трансформаторов.

Эквивалентируем схему.

На ступени напряжения 110 кB                            На ступени напряжения 10 кВ.

Межсекционный включен

На ступени напряжения 110 кB

На ступени напряжения 10 кВ.

5.Расчет релейной защиты

5.1.Основные защиты

Продольная дифференциальная токовая защита

Защита от всех видов КЗ в обмотках и на выводах, включая витковые замыкания в обмотках.

Применяется на трансформаторах мощностью 6,3 МВА и более. В защите используется реле типа ДЗТ-11. Применение реле серии РНТ-560 не рекомендуется.

Защиту двухобмоточных трансформаторов выполняют двухрелейной с соединением вторичных обмоток на стороне ВН в треугольник, а на стороне НН – в неполную звезду.

Первичный ток срабатывания защиты выбирается по следующим условиям:

1.  Условие отстройки от броска тока намагничивания при включении ненагруженного трансформатора под напряжение

    (5.1.)

2.  Условие отстройки от расчетного максимального первичного тока небаланса IНБрас  при внешних КЗ в дифференциальной обмотке 

(5.2.)

IНБрас  может быть определен как                      

       (5.3.)

где I’НБрас – Составляющая, обусловленная погрешностью трансформатора тока

I’’НБрас – Составляющая обусловленная регулированием защищаемого трансформатора под нагрузкой

I’’’НБрас – Составляющая обусловленная неточностью установки на БНТ реле расчетных чисел витков для не основных сторон

·   = Капер*Кодн*fi*IКЗмах    (5.4.)

где Капер – коэффициент апериодичности, для реле с БНТ Капер=1.

Кодн – коэффициент однотипности, Кодн =1

Fi – относительная погрешность ТТ (10%).

IКЗмах – Ток трехфазного КЗ

·   = ΔN*IКЗ Внмах      (5.5.)

где IКЗ ВНмах – периодическая составляющая тока, проходящая при расчетном внешнем КЗ по стороне, где происходит регулирование.

ΔN – относительная погрешность, принимается равной половине суммарного диапазона регулирования на соответствующей стороне.

·       (5.6.)

где W1P – расчетное число витков обмоток БНТ реле для не основной стороны

W1 – принятое число витков.

В предварительном расчете первичный ток срабатывания выбирается по отстройке от:

  (5.7.)

3.  Большое значение из (5.1.) и (5.2.) принимается за расчетное.

4.  Производится предварительная проверка чувствительности:

КЧ = IКЗмин/Iсз          (5.8.)

Если КЧ >=1.5 можно выполнить защиту на РНТ-560

КЧ <1.5 необходимо применить ДЗТ-11- реле с торможением.

Для РНТ – 560

Определяется число витков обмоток БНТ реле, соответствующее току срабатывания защиты IСЗ для основной стороны:

WОСН.Р = FCP / ICР.ОСН         (5.9.)

где FCP – МДС срабатывания защиты(FCP = 100 AW)

ICР.ОСН – ток срабатывания, отнесенный к основной стороне.

За основную принимается сторона, которой соответствует наибольший из вторичных номинальных токов в плечах защиты.

Числа витков обмотки БНТ реле, соответствующее току срабатывания защиты ICЗ для других (не основных) сторон защищаемого трансформатора определяются по условию равенства нулю результирующей МДС в БНТ реле при нагрузочном режиме и внешних КЗ.

Это достигается при

IОСН В*WОСН = I1В*W1Р   (3.10.)

где IОСН В, I1В – вторичные токи в плечах защиты для основной и не основной сторон в нормальном режиме.

WОСН  - принятое число витков обмотки БНТ реле для основной стороны.

Отсюда следует:

W1.Р = WОСН I.ОСН В /I1 В        (5.11.)

Для ДЗТ – 11

В следствии наличия тормозной обмотки, IСЗмин определяется по формуле: