Расчёт защит понижающего трансформатора. Анализ исходных данных и принимаемые допущения. Формирование расчётных схем

Содержание

Введение………………………………………………………………………………..

Исходные данные………………………………………………………………………

1.  Расчёт защит понижающего трансформатора…………………………........…

1.1  Анализ исходных данных и принимаемые допущения………………………

1.2  Формирование расчётных схем………………………………………………..

1.3  Определение способа защиты и состава защит………………………………

1.4  Вычисление параметров аварийных режимов………………………………...

1.5  Расчёт уставок дифференциальной защиты……………………………….

1.6  Расчёт защиты обмотки ВН трансформатора от внешних кз.………………

1.6.1  Расчёт пусковых органов для МТЗ…………………………...….…….…..

1.7  Расчёт уставок защит шин 27,5 кВ……………………………..……………

1.8  Принципиальная схема релейной защиты тягово-понизительного трансформатора……………………………………………………………….

Библиографический список…………………………………………………….…

Введение

В системах электроснабжения нередко возникают короткие замыкания и другие ненормальные режимы работы. Короткие замыкания возникают вследствие дефектов, старения и загрязнения изоляции токоведущих частей, обрыва и схлестывания проводов при сильном ветре или гололеде. Электрическая дуга в месте замыкания способна вызвать пережоги, оплавление и разрушение электрического оборудования и распределительных устройств, отжиг и обрыв контактного провода. Разрушения оказываются тем значительнее, чем больше ток в дуге и время ее существования. Чтобы короткое замыкание не вызвало большого ущерба, поврежденное электрооборудование необходимо как можно быстрее отключить.

Отключение электрической системы осуществляется коммутационными аппаратами – высоковольтными выключателями, привод которых снабжен специальным механизмом. Для отключения выключателя необходимо осуществить управляющее воздействие на этот механизм.

Автоматические устройства, служащие для выявления коротких замыканий и ненормальных режимов и воздействующие в необходимых случаях на механизм отключения выключателя или на сигнал, называют релейной защитой.

Целью данного проекта является 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;

-построить диаграммы селективности и характеристики срабатывания защит, а также векторные диаграммы аварийных режимов;

-разработать функциональные схемы защит фидеров тяговой сети и алгоритмы их работы;

-построить принципиальные схемы защит трансформатора.

Исходные данные

Вариант исходных данных формируется по пятизначному шифру, который задается преподавателем. Шифр задания 82135. Исходные данные представлены в (табл.1– табл.4) и рисунка (рис.1.).

Таблица 1

Токи короткого замыкания на вводах подстанции, кА

Таблица 2

Параметры районной нагрузки

Таблица 3

Параметры устройств тягового электроснабжения

Таблица 4

Параметры понижающего трансформатора

Наименование		Обозначение
Тип трансформатора		-	ТДТНЖУ 40000 / 110 У1
Схемы соединения обмоток		-	Уo/Д/Д
Мощность, МВА		SN	40
Регулирование высшего напряжения, %		DUa	±16
Напряжения обмоток, кВ	номинальные	UB, N UC, N UH, N	115 27,5 11,0
	максимальные	UB, max UC, max UH, max	133 28,9 12,0
	минимальные	UB, min UC, min UH, min	97 26,2 11
Напряжения опыта КЗ, % для	среднего напряжения	uk,ВС u,ВН uk,СН	10,5 17,5 6,5
	максимального регулируемого напряжения	uk, ВC, +РО uk, ВН, +РО	11,4 19,3
	минимального регулируемого напряжения	uk, ВC, -РО uk, ВН, -РО	9,4 17
Потери, кВт	опыта КЗ	PКЗ	200
	опыта ХХ	PXX	39
Относительное сопротивление		X*в(1), В	0,25

1.6 Расчет защиты обмотки ВН трансформатора от внешних КЗ

Наиболее простой является МТЗ, реализуемая с помощью токовых реле РТ-40. В случае недостаточной чувствительности может быть рекомендована МТЗ КП или МТЗ ПН. Эти защиты имеет пусковой орган, срабатывающий от реле напряжений. Для МТЗ КП он состоит из фильтр-реле обратного напряжения КV2, и реле напряжения КV1. Для МТЗ ПН пусковой орган выполняется только на реле напряжения. Пусковые органы устанавливаются на сторонах СН и НН и включаются по логической схеме "ИЛИ". Наличие пускового органа позволяет отстраиваться от режимов самозапуска двигателей, и уставки токовых реле снижаются. Для указанных защит ток срабатывания определяется из отношений: