Определение максимальных рабочих и номинальных токов. Расчет токов при трехфазных коротких замыканиях

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

СЕВЕРО-ЗАПАДНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЗАОЧНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

КУРСОВОЙ РАБОТА

По курсу: «РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА И АВТОМАТИЗАЦИЯ В СИСТЕМАХ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ».

Факультет:          энергетический

Специальность:  140211  

Курс:                   6

Шифр:                 21 -  5623                

Преподаватель: Джаншиев С.И.

Студент:            Ефремов А.В.                           

2007 г.

Задание на курсовую работу.

Для заданного участка выбрать принципы (типы) релейной защиты линий и трансформаторов с напряжением 6-10-35 кВ, согласно требованиям правил устройства электроустановок; выбрать уставки этих защит; составить трехлинейную схему защиты трансформатора.

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

Номер подстанции, для которой требуется составить трехлинейную схему защиты трансформатора – 2.

Мощность трехфазного короткого замыкания на шинах питающей подстанции 500 МВ*А.

Тип выключателей на напряжение 37 кВ – МКП-35.

Длины линий электропередачи:

W1 – 7 км, W2 – 8 км, W3 – 4км.

Расчетная часть.

1. Определение максимальных рабочих и номинальных токов.

1.1. Номинальные токи трансформаторов.

Первичный номинальный ток трансформатора Т1:

Вторичный номинальный ток трансформатора Т1:

Первичный номинальный ток трансформатора Т2 и Т3:

Вторичный номинальный ток трансформатором Т2 и Т3:

1.2. Максимальные рабочие токи линий.

Для определения максимальных рабочих токов линий найдем максимально рабочий ток линии W7:

Максимальный рабочий ток линии W1 будет протекать по линии при отключенной линии W2:

.

Максимальный рабочий ток линии W2 будет протекать по линии при отключенной линии W1:

Максимальный рабочий ток линии W3 , будет протекать по линии при отключенной линии W1:

.

2. Расчет токов короткого замыкания.

Для расчета токов короткого замыкания необходимо составить схему замещения и на ней показать необходимые для расчета защит точки короткого замыкания.

Расчет токов К.З. будет проводиться в базисных единицах, для этого зададимся базисными величинами:

, т.к. основные защиты установлены на стороне 37 кВ, то в качестве базисной величины удобно взять напряжение 37 кВ.

Найдем базовый ток:

Проведем расчет сопротивлений изображенных на схеме замещения.

2.1. Расчет токов К.З. в точке К1.

Определим токи, протекающие по линиям к точке К.З. К1

Решив эту систему уравнений находим токи I₁ и I₂.

2.2. Расчет токов К.З. в точке К2.

Решив систему этих уравнений находим токи I₁ и I₂ для точки К2

2.3. Расчет токов К.З. для точки К.3.

Для этой точки рассчитаем токи трехфазного короткого замыкания минимального и максимального.

2.4. Расчет токов К.З. для точки К.4.

Для этой точки рассчитаем токи трехфазного короткого замыкания минимального и максимального.

2.5. Расчет токов К.З. для точки К.5

При расчете точки короткого замыкания К.5 предполагается , что линия W1 отключена выключателем Q1 от подстанции 1.

.

2.6. Расчет токов К.З. для точки К.6.

Расчет тока К.З. для точки К.6 будет аналогичным расчету точки К.5 и ток короткого замыкания будет равным по величине  току К.З. в точке К.5 и противоположным по направлению.

3. Выбор и расчет защит.

Для защиты трансформаторов на подстанциях 2 и3 в соответствии с ПУЭ выбираем продольную дифференциальную защиту, газовую защиту, МТЗ.

Газовая защита от повреждений внутри кожуха, сопровождающихся выделением газа, и от понижения уровня масла должна быть предусмотрена:

·  для трансформаторов мощностью 6,3 МВ·А и более. [2, п.3.2.53]

Газовая защита должна действовать на сигнал при слабом газообразовании и понижении уровня масла и на отключение при интенсивном газообразовании и дальнейшем понижении уровня масла.

Защита от понижения уровня масла может быть выполнена также в виде отдельного реле уровня в расширителе трансформатора.

Для защиты от повреждений на выводах, а также от внутренних повреждений должна быть предусмотрена продольная дифференциальная токовая защита без выдержки времени на трансформаторах мощностью 6,3 МВ·А и более [2, п.3.2.54].

На выключателях Q1, Q2 выбираем защиту МТЗ с выдержкой времени и токовую отсечку.

На выключателях Q3 и Q4 выбираем направленную токовую защиту защиту.

На  выключателях Q5 и Q5 выбираем защиту МТЗ с выдержкой времени