Расчет защит понижающего трансформатора. Анализ исходных данных и принимаемые допущения. Вычисление параметров аварийных режимов

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………….…………...          

1.ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ……………………………………………………….                                     

2.РАСЧЕТ ЗАЩИТ ПОНИЖАЮЩЕГО ТРАНСФОРМАТОРА

2.1.Анализ исходных данных и принимаемые допущения…………………...                                                                                          

2.2.Формирование расчетных схем. Определение способа  и состав защит…………………………………………………………………………                  

2.3. Вычисление параметров аварийных режимов…………………………….                                                                                

2.4. Расчет уставок дифференциальной защиты трансформатора……………

2.5. Расчет защиты обмотки ВН трансформатора от внешних КЗ…………….

2.6. Расчет уставок защит шин 27,5 кВ…………………………………………

2.7.Расчет защит фидера районной нагрузки 10 кВ…………………………….

ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………..

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ…………………………

ВВЕДЕНИЕ

Релейная защита – это электротехническое устройство, предназначенное для выявления аварийных  и  ненормальных режимов и воздействия в случае необходимости на выключатель или сигнал. Назначение ее заключается в следующем:

-выявление места короткого замыкания в электроустановке  или в ЛЭП и быстрое отключение поврежденной части установки или участка линии;

-обнаружение места повреждения, вызвавшего ненормальный режим и воздействие на сигнал для обслуживающего персонала или отключение с выдержкой времени.

Целью 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 произвести выбор, расчет и согласование между собой защит устройств электроснабжения электрифицированного участка от аварийных и ненормальных режимов, а именно:

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

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

-выбрать аппаратные средства реализации функций защит;

-построить принципиальные схемы защит трансформатора.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Вариант исходных данных формируется по пятизначному шифру, который задается преподавателем. Исходные данные приведены в таблицах

Токи короткого замыкания на вводах подстанции, кА

Таблица 3

Параметры устройств тягового электроснабжения

Параметры понижающего трансформатора

2. РАСЧЕТ ЗАЩИТ ПОНИЖАЮЩЕГО ТРАНСФОРМАТОРА

2.1  Анализ исходных данных и принимаемые допущения

Исходные данные курсового проекта приведены в пункте 1 (шифр задания 0-1-5-1-1). Схема главных соединений подстанции и данные по трансформатору и нагрузке приведены на рис. 2.

Как известно расчет защит производиться для выбора принципов выполнения защиты, а также параметров ее срабатывания и коэффициента чувствительности для расчетных режимов работы систем и вида коротких замыканий (КЗ). При расчете токов КЗ  принимаем следующие допущения для аварийного режима: короткое замыкание  металлическое трехфазное, точка КЗ электрически удалена. Используется линейная схема замещения, параметры 3-х фазной системы симметричны, учитываются режимы максимума и минимума энергосистемы (ЭС), поперечные сопротивления и продольные активные принимаются равными нулю, определяются периодическая составляющая тока КЗ. Принимаем, что отсутствует подпитка точки КЗ крупными электродвигателями. В качестве метода расчета выбираем приближенный метод комплексных величин в именованных единицах для симметричных трехфазных цепей. При изложенных условиях расчет производится для одной фазы трехфазной системы.

2.2 Формирование расчетных схем. Определение способа  и состава защит

На тяговых подстанциях переменного тока обычно предусматривается в нормальном режиме работа одного трансформатора. В вынужденных режимах, например, при выпадении из работы смежной тяговой подстанции, а также в особых режимах нормальной работы, например, при сгущении поездов, трансформаторы могут работать параллельно на шины 27,5 кВ. С учетом возможной работы энергосистемы в режимах минимума или максимума получаем 4 расчетных схемы для определения токов КЗ на шинах низшего (НН) и среднего (СН) напряжений, изображенных на рис. 3. Для расчетов КЗ при параллельной работе потребуется определить сопротивления схемы замещения отдельно для каждой обмотки трансформатора. Трансформаторы защищают от внутренних повреждений, сопровождающихся многофазными или однофазными КЗ и от ненормальных режимов. Так, для защиты от внутренних КЗ и повреждений применяют следующие