Выбор типов релейной защиты линий и трансформаторов с напряжением 6-10-35 кВ (мощность трёхфазного КЗ на шинах питающей подстанции - 580 МВ*А)

Содержание:

Стр.

1.  Задание на курсовую работу__________________________________________   2

2.  Расчёт токов короткого замыкания_____________________________________  4

3.  Определение рабочих токов в линиях и номинальные токи трансформаторов_  6

4.  Выбор трансформаторов тока и напряжения_____________________________  7

5.  Выбор типов релейной защиты линий и трансформаторов на напряжение

37-10-6,3 кВ.________________________________________________________ 7

6.  Расчёт линейных защит_______________________________________________ 8

7.  Расчёт времени срабатывания защит____________________________________ 14

8.  Список литературы___________________________________________________15

1. Задание на курсовую работу:

Для заданного участка сети выбрать типы релейной защиты линий и трансформаторов с напряжением 6-10-35 кВ согласно требованиям ПУЭ, выбрать уставки этих защит, составить трёхлинейную схему защиты трансформатора, на схеме участка сети указать типы принятых защит и их уставки, а также трансформаторы тока и напряжения.

Произвести расчет токов  при трехфазных коротких замыканиях, выбрать необходимые трансформаторы тока и напряжения, выбрать типы устроиств защиты и обосновать их чувствительность, а в трехлинейной схеме защиты, выбрать типы реле и указать на схеме спецификацию требующейся аппаратуры.

Исходные данные:

1. Мощность трёхфазного КЗ на шинах питающей подстанции : ;

2. Напряжение оперативного тока на подстанции: 1. 220В –

2. 220В ~

3. 220В ~

4. 220В ~

3. Типы выключателей на напряжении 37 кВ:   МКП – 35;

4. Номер подстанции для которой требуется составить трёхлинейную схему защиты трансформаторов: 3;

5. Длина линий:

Рис.1 Заданный участок распределительной сети.

2. Расчёт токов короткого замыкания:

Для расчётов тока короткого замыкания строим схему замещения и расставляем точки короткого замыкания рис.2:

Рис.2

2.1 Определяем базисный ток:

2.2 Приводим сопротивления линий системы к базисным условиям, величины сопротивлений определяем в относительных единицах:

Сопротивление линии :

Сопротивление линии

Сопротивление линии

Сопротивление трансформатора  мощностью :

Сопротивление трансформаторов мощностью

2.3 Определяем токи в точках К.З, и токораспределение по линиям при трёхфазном К.З:

В точке  при замкнутом кольце линий (не учтены отсосы токов нагрузкой):

ток по

ток по  и

В точке  при замкнутом кольце линий:

ток по

ток по  и

В точке :

В точке

В точке и отключённой линии  ток по линии  и

В точке  и отключенной линии  ток по :

В точке  и отключённой линии  ток по линии  и :

В точке  и отключённой линии  ток по линии :

В точке  при отключённом выключателе  (каскадное действие защит) ток по линиям  и :

3. Определение рабочих токов в линиях и номинальные токи трансформаторов.

3.1 Для линии :

Для линии :

3.2 Для трансформатора :

Для трансформаторов  и :

4. Выбор трансформаторов тока и напряжения.

            4.1 Выбор трансформаторов тока:

Выбираем трансформаторы тока на стороне 37 кВ:

Выбираем трансформаторы тока на стороне 10,5 кВ:

Выбираем трансформаторы тока на стороне 6,3 кВ:

4.2 Выбор трансформаторов напряжения:

Выбираем трансформаторы напряжения на стороне 37 кВ:

Выбираем трансформаторы напряжения на стороне 10,5 и 6,3 кВ:

5. Выбор типов релейной защиты линий и трансформаторов на напряжение 37-10-6,3 кВ.

            5.1 Выбор типов релейной защиты линий.

На линиях  установлена токовая защита с независимой характеристикой выдержки времени, дополнительно на линии  установлена токовая отсечка. На линиях  со стороны подстанции 1 устанавливаем максимальную токовую защиту (МТЗ) с независимой характеристикой выдержки времени, а со стороны подстанций 2 и 3 устанавливаем направленные токовые защиты без выдержки времени. Тип токовых защит на линии  выбираем после расчёта и согласования уставок защит участка сети. Защита от однофазных замыканий на землю должна быть выполнена, как правило с использованием трансформаторов тока нулевой последовательности, на сигнал.

5.2 Выбор типов релейной защиты трансформаторов.

Согласно требованиям ПУЭ, на трансформаторах мощностью более  и более, какими являются  и  устанавливаем газовую защиту от повреждений внутри бака. Как основную, продольную дифференциальную токовую защиту без выдержки времени, при этом в зону её действия должны входить соединения трансформаторов со сборными шинами, и МТЗ без выдержки времени. Газовая защита выполняется с помощью газового реле РГЧЗ-66.

6. Расчёт релейных защит.

            6.1 Ток срабатывания защит  выбираем для наиболее тяжёлого режима нагрузки, когда одна из линий (или ) отключена, а другая несёт нагрузку обоих подстанций:

где:  -  коэффициент надёжности;

 - коэффициент самозапуска электродвигателей;

 - коэффициент возврата реле;

 - нормальный рабочий ток в линии.

Чувствительность защиты  при К.З в точке  и каскадном действии защиты ( отключён):

ток срабатывания реле:

Выбираем реле тока . Соединение токовых обмоток параллельное. Защита работает без специальной выдержки времени.

6.2 Ток срабатывания защит  и  линии  выбираем по наиболее тяжёлому режиму нагрузки с учётом самозапуском двигателей:

и при расчёте согласования чувствительности этих защит с направленной защитой линий  и  со стороны подстанций 2 и 3 по формуле:

где , коэффициент токораспределения (не учитывается отсос тока нагрузкой).

Чувствительность защиты а) в собственной зоне:

б) в зоне дальнего резервирования при каскадном действия защиты ( отключён  и К.З в точке ):

Ток срабатывания реле:

Выбираем реле тока . Соединение токовых обмоток параллельное. Выдержку времени защиты  будем согласовывать с наибольшей уставкой времени максимальной токовой защиты линии, отходящей от подстанции 2, а уставку защиты , согласовываем с наибольшей уставкой времени защиты линии, отходящей от подстанции 3.

6.3 Ток срабатывания защит линий  и  со стороны подстанции 1 (защиты  и ) согласовываем по чувствительности с защитами линии  (защиты  и ) по формуле:

Чувствительность защиты :

а) в собственной зоне:

б) в зоне дальнего резервирования:

Чувствительность защиты ;

а) в собственной зоне:

б) в зоне дальнего резервирования:

Ток срабатывания реле:

Выбираем реле тока типа . Соединение токовых обмоток параллельное.