Построение релейной защиты системы электроснабжения 10-35 кВ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова»

Кафедра ТОЭ и РЗА

Курсовой проект

на тему:

«Построение релейной защиты системы электроснабжения 10-35 кВ»

Выполнил: магистрант группы ЭЭ(МГ)-01-11

Проверил: к.т.н., доцент

Чебоксары 2012

СОДЕРЖАНИЕ

1.  ЗАДАНИЕ

2.  ПАРАМЕТРЫ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

3.  АНАЛИЗ НОРМАЛЬНЫХ РЕЖИМОВ КОНТРОЛИРУЕМОЙ СЕТИ

4.  ТОКИ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

5.  ВЫБОР УСТРОЙСТВ РЗА И РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ИХ СРАБАТЫВАНИЯ

6.  КАРТЫ СЕЛЕКТИВНОСТИ

1.  ЗАДАНИЕ

Требуется разработать релейную защиту для системы электроснабжения (рис. 1.1)

Рис. 1

2.  ПАРАМЕТРЫ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

Мощность трехфазного КЗ на шинах подстанции №1 620 МВ*А.

На подстанциях 1-5 имеются источники переменного оперативного тока с номинальным напряжением 220 В.

Параметры трансформаторов приведены в табл. 1.1; линий – в табл. 1.2; нагрузок  - в табл. 1.3.

Таблица 1

Параметр	Значение параметра
	Т1	Т2	Т3
Мощность трансформатора, МВ*А	6,3	6,3	2,5

Таблица 2

Параметр	Значение параметра
	W1	W2	W3	W4
Длина линии, км	4	3	1,5	1,5

На линиях W1, W2 и W3 должны быть установлены устройства автоматического повторного включения (АПВ). Они должны действовать на выключатели Q1 и Q2 подстанции №1. Кроме того должны быть установлены  устройства автоматического включения резервного питания (АВР), действующие на секционный выключатель QB (графическое изображение выключателя заштриховано).

Таблица 3

Параметр	Значение параметра
	Н1	Н2	Н3	Н4	Н5	Н6
Мощность нагрузки, МВ*А	1,7	1,9	2,0	1,4	1,8	1,0
Коэффициент самозапуска, kСЗН	2,4	2,3	2,1	2,5	2,2	2,1
Время срабатывания защиты, tСЗН, с	0,9	0,8	0,6	0,8	1,0	0,8

Таблица 4

Выключатель	Тип
Q1..Q5,  Q9, Q10,QB	ВВ/TEL-35
Q6-Q8, Q12, Q14-Q16	ВВ/TEL-10
Q11, Q13	ВВ/TEL-6

Таблица 5

3.   АНАЛИЗ НОРМАЛЬНЫХ РЕЖИМОВ КОНТРОЛИРУЕМОЙ СЕТИ

Анализ возможных нормальных режимов работы контролируемой сети необходимо провести с целью определения максимальных значений рабочих токов в местах установки устройств защиты.

Сеть имеет один источник питания, и в ней нет участков типа замкнутого кольца, поэтому защиты должны устанавливаться в начале контролируемых объектов со стороны источника питания.

Максимальное значение рабочего тока в линии W1 (I_{раб max W1}) определяется исходя из двух условий:

- во-первых, питание всех элементов рассматриваемой электрической сети осуществляется по линии W1 (линия W3 выведена из рабочего состояния, отключена), а секционный выключатель QB на подстанции №1 включен;

- во-вторых, все трансформаторы 35/10 кВ работают с номинальной нагрузкой.

Тогда I_{раб max W1} = I_{ном Т1}+ I_{ном Т2}+ I_{ном Т3}

где I_{ном Т1}, I_{ном Т2}, I_{ном Т3}– значения номинальных токов трансформаторов Т1, Т2, Т3, соответственно I_{ном Т1} = S_{ном Т1} / √3∙U_{ном ВН} ; I_{ном Т2} = S_{ном Т2}  / √3∙U_{ном ВН} ;

I_{ном Т1} = S_{ном Т1} / √3∙U_{ном ВН} ; S_номТ3 и U_{ном ВН}  - значения номинальных мощностей и напряжения обмоток высшего напряжения трансформаторов соответственно

(U_{ном ВН} = 35 кВ).

При заданных значениях величин (учитывая, что Т1, Т2, Т3 имеют одинаковые номинальные мощности и их номинальные токи равны) будем иметь:

I_{раб max W1} = 104+104+41=249 А.

Максимальное значение тока в другой головной линии W3 (I_{раб max W3}) определяется исходя из аналогичных условий, но когда питание всех трансформаторов 35/10 кВ осуществляется по линии W3.

При этом

I_{раб max W3} = 104+104+41=249 А.

Максимальное значение тока в линии W2:

I_{раб max W2} = 104+41=145 А.

Линия W4 и трансформатор Т3 образуют блок линия-трансформатор, т.к. представляют собой единый объект электрической сети и управляются одним общим выключателем Q9.

Максимальный рабочий ток в линии W4 – это максимальный рабочий ток трансформатора Т3:

I_{раб max W4} = k_пер∙I_номТ3

Где k_пер – коэффициент допустимой перегрузки (для большинства отечественных трансформаторов допускается перегрузка до 40% номинальной мощности, поэтому можно принять k_пер = 1,4).

I_{раб max W4} = 1,4∙41=57,4

Площадь поперечного сечения проводов для линий электропередачи определяется по допустимым длительным токам. В соответствии с требованиями ПУЭ [1] можно выбрать для линий