Другие предметы \ Релейная защита и автоматика

Релейная защита: Методические указания к выполнению курсового проекта

Страницы работы

27 страниц (Word-файл)

Скачать файл

Фрагмент текста работы

МИНИСТЕРСТВО ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ПЕТЕРБУРГСКИЙ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

(ПГУПС – ЛИИЖТ)

___________________________________________________________

Кафедра "Электроснабжение железных дорог"

РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА

Методические указания

к выполнению курсового проекта

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

2002

ББК З 27-053

В курсовом проекте производится выбор, расчет и согласование между собой защит устройств электроснабжения электрифицированного железнодорожного участка от аварийных и ненормальных режимов.

Предназначены для студентов дневного, вечернего и заочного обучения направления 657700 “Системы обеспечения движения поездов” специальности 101800 "Электроснабжение железных дорог".

Разработали: А.И. Бурьяноватый, Ю.П. Васильев, Б.А. Ковбаса,
А.П. Самонин. Под редакцией А.И. Бурьяноватого.

Редактор и корректор Н.В. Фролова

План 2001 г., № 115

Подписано в печать с оригинал-макета 10.09.02.

Формат 60 х 84 1/16. Бумага для множ. апп. Печать офсетная.

Усл.печ.л. . Уч.-изд.д. . Тираж 300.

Заказ 870. Цена 22 р.

Издательство Петербургского государственного университета путей
сообщения. 190031, СПб., Московский пр., 9.

Типография ПГУПC. 190031, СПб., Московский пр., 9.

ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ

Цель проекта – приобретение навыка расчета параметров аварийных режимов и уставок защит элементов тягового электроснабжения электрических железных дорог переменного тока напряжением 27,5 кВ. В проекте требуется:

рассчитать уставки защит на тяговой подстанции для понижающего трансформатора, шин 27,5 кВ и фидеров тяговой нагрузки;

определить уставки защит постов секционирования (ПС) и пунктов параллельного соединения (ППС) для одной межподстанционной зоны;

построить диаграммы селективности защит;

разработать функциональные схемы защит фидеров тяговой сети и принципиальные схемы защит трансформатора.

Требования к оформлению проекта

Курсовой проект должен содержать пояснительную записку и графическую часть.

Пояснительная записка оформляется по правилам, изложенным в
[2], [22], и должна содержать введение, исходные данные, расчетно-текстовую часть, заключение, приложения. Расчетно-текстовая часть разбивается на разделы по элементам тягового электроснабжения. Для каждого раздела необходимо указать допущения в расчетных схемах и режимах, а также границы применимости полученных результатов. Распечатки результатов работы компьютерных программ оформляются в виде приложений к пояснительной записке.

Графическая часть оформляется в виде чертежей, схем и диаграмм с соблюдением требований ЕСКД [2], [23]. Она должна содержать функциональные и принципиальные схемы защит, алгоритмы работы и характеристики срабатывания защит, а также диаграммы селективности и векторные диаграммы аварийных режимов.

Принципиальные схемы защит трансформаторов рекомендуется изучить по [8], [26], алгоритмы работы защит тяговой сети и описание аппаратных реализаций изложены в [3], [4], [15], [19].

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Вариант исходных данных формируется по пятизначному шифру, который задается преподавателем. Значения данных выбираются из приведенных в настоящем разделе таблиц (табл.1 – 4) и рисунка (рис.1).

Таблица 1

Токи короткого замыкания на вводах подстанции, кА

Режим	Обозна-	Первая цифра шифра задания
ЭС	чение	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Максимум	I_c_,_max	5,8	4,1	2,6	4,6	10,0	15,7	4,0	6,1	3,5	6,4
Минимум	I_c_,_min	1,5	1,3	1,8	2,0	4,0	1,0	1,2	2,3	1,5	1,8

Таблица 2

Параметры районной нагрузки

Наименование	Обозначение	Вторая цифра шифра
Наименование	Обозначение	0	1	2	3
Общая мощность, %	s=100 S_р.н/S_N	2,4	10	20	40
Нагрузка фидера, МВА	S_{ф, р.н}	0,4	1,0	1,5	2,0
Марка провода фидера	–	АС-50	АС-70	AAБ-3 ´ 70
Длина фидера, км	L_{ф, р.н}	20	25	30	5
Уставка МТЗ фидера, с	t_{ф, р.н}	0,5	0,5	1,0	1,0

Таблица 3

Параметры устройств тягового электроснабжения

Наименование		Обозначение	Третья цифра шифра задания
Наименование		Обозначение	0	1	2	3	4	5
Вид тяговой сети		–	ТП		ТПУ		ТПО	ТПУЭ
Расстояние, км (см. рис.1)		L₂₁	11	20	10	20	15	20
		L₁	21	15	20	20	15	20
		L₂₂	19	15	25	10	30	40
Рабочий ток, А	ввода в РУ 27,5 кВ	I_{РУ, раб}, _max	820	790	730	650	800	830
	фидера подстанции	I_{П, раб}, _max	640	600	700	550	710	800
	фидера ПС	I_{ПС, раб}, _max	460	300	400	350	350	400
	ППС	I_{ППС, раб}, _max	230
Трос группового заземл.		–	АС-95			АС-70
Удельные сопротивления тяговой сети, Ом/км		z₁₁	0,515 е ^j⁷¹		0,385 е ^j⁷⁰		0,466	0,300
		z₂₁	0,470 е ^j⁷¹		0,339 е ^j⁷⁰		0,414	0,254
		z₂₂	0,301 е ^j⁷⁵		0,234 е ^j⁷²		0,25	0,165
		z _-1,2	0,336 е ^j⁶⁵		0,221 е ^j⁶⁷		0,355	0,179
		z'_p,2	0,139 е ^j⁸⁶		0,119 е ^j⁷⁶		0,059	0,075

Таблица 4

Параметры понижающего трансформатора

Наименование		Обозначение	Четвертая цифра шифра задания
Наименование		Обозначение	0	1	2	3	4	5	6	7
Тип трансформатора		–	ТДТНЖ 40000 /220 У1	ТДТНЖ 25000 /220 У1	ТДТНЖУ 40000 /220 У1	ТДТНЖУ 25000 /220 У1	ТДТНЖ 40000 /110 У1	ТДТНЖ 25000 /110 У1	ТДТНЖУ 40000 /110 У1	ТДТНЖУ 25000 /110 У1
Схемы соединения обмоток		–	Уo/Д/Д	Уo/Д/Д	Уo/Д/Д	Уo/Д/Д	Уo/Д/Д	Уo/Д/Д	Уo/Д/Д	Уo/ Уo/Д
Мощность, МВА		S_N	40	25	40	25	40	25	40	25
Регулирование высшего напряжения, %		DU_a	±12	±12	±12	±12	±16	±16	±16	±16
Напряжение обмоток, кВ	номинальное	U_{B, N} U_{C, N} U_{H, N}	230 27,5 11,0	230 27,5 11,0	230 27,5 11,0	230 27,5 11,0	115 27,5 11,0	115 27,5 11,0	115 27,5 11,0	115 38,5 27,5
	максимальное	U_{B, max} U_{C, max} U_{H, max}	258 28,9 12,0	258 28,9 12,0	258 28,9 12,0	258 28,9 12,0	133 28,9 12,0	133 28,9 12,0	133 28,9 12,0	133 40,5 28,9
	минимальное	U_{B, min} U_{C, min} U_{H, min}	202 26,2 11	202 26,2 11	202 26,2 11	202 26,2 11	97 26,2 11	97 26,2 11	97 26,2 11	97 38,5 26,2
Напряжение опыта КЗ, % для	среднего напряжения	u_k_,ВС u_k_,ВН u_k_,СН	12,0 22,0 9,5	12,5 20,0 6,5	22,0 12,0 9,5	20,0 12,5 6,5	10,5 17,5 6,5	10,5 17,5 6,5	17,5 10,5 6,5	10,5 17,5 6,5
	максимального регулируемого напряжения	u_k_{, В}_C_{, +РО} u_k_{, ВН, +РО}	11,4 19,0	13,4 20,4	19,2 9,4	20,5 13,4	11,4 19,3	11,4 19,5	19,3 11,4	11,9 19,5
	минимального регулируемого напряжения	u_k_{, В}_C_{, -РО} u_k_{, ВН, -РО}	13,4 29,3	11,4 19,5	28,2 18,1	19,5 12,4	9,4 17,0	9,4 17,4	17,0 9,4	10,0 17,4
Потери, кВт	опыта КЗ	P_КЗ	220	130	250	130	200	140	220	140
Потери, кВт	опыта ХХ	P_XX	54	37	54	37	39	28,5	39	28,5
Относительное сопротивление прямой последовательности		X^*_в(1)	0,26	0,24	0,26	0,24	0,25	0,24	0,25	0,22

Примечание. Наибольшее рабочее напряжение электрооборудования в сети 220 кВ составляет 252 кВ, в сети 110 кВ – 126 кВ.

рис. 1. рис. 2.

РАСЧЕТ ЗАЩИТ ПОНИЖАЮЩЕГО ТРАНСФОРМАТОРА

Анализ исходных данных и принимаемые допущения

Схема главных соединений одинакова для всех вариантов (рис. 2). Рассмотрим в качестве примера задание с шифром 0-0-0-0-0. Для этого варианта приведены данные по трансформаторам и нагрузке (см. рис.2).

При расчете токов КЗ необходимо выбрать метод расчета и определить основные допущения. Принимаем общепринятые допущения для аварийного режима: короткое замыкание металлическое трехфазное