Агентство по образованию и науке РФ
Томский политехнический университет
Электротехнический институт
по лабораторной работе № 2
МАКСИМАЛЬНАЯ ТОКОВАЯ НАПРАВЛЕННАЯ ЗАЩИТА КОЛЬЦЕВОЙ СЕТИ»
|
Выполнил |
, |
|
Студент гр. |
9а25 |
Содержание
Ø Цель работы
Ø Описание сетевого участка и его режимов работы
Ø Схема защиты и принцип ее работы
Ø Расчет параметров защиты
Ø Исследование поведения защиты в аварийных режимах
Ø Выводы
|
1.Цель работы: |
4 Провести испытания защит в различных режимах. |
2. Описание сетевого участка и его режимов работы
|
Данная схема является кольцевой с одним источником питания. Испытания проводятся при нормальном режиме (все защиты функционируют) и при выходе из строя одной из имеющихся защит. Схема состоит из 3-х линий , одного источника питания , двух нагрузок, 8 выключателей и 7 тр-ов тока. |
Параметры сети:
|
N варианта |
UНОМ, кВ |
XC, Ом |
L1, км |
L2, км |
L3, км |
I H1, А |
t Н1, сек |
I H2, А |
t Н2, сек |
|
4 |
6,3 |
2,1 |
10 |
12 |
13 |
0,05 |
1 |
0,045 |
0,5 |
|
UНОМ - номинальное напряжение, кВ; XC - сопротивление системы, Ом; L1 - длина первой линии, км; L2 - длина второй линии, км; L3 - длина третьей линии, км; IH1 - ток первой нагрузки, А; IH2 - ток второй нагрузки, А; tН1 - время срабатывания защиты первой нагрузки, сек; tН2 - время срабатывания защиты второй нагрузки, сек; |
|||||||||
Результаты замера максимальных рабочих токов линий
|
Максимальные значения рабочих токов для защит, кА |
|||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
0,07 |
0,07 |
0,04 |
0,04 |
0,07 |
0,07 |
0,04 |
0,03 |
Результаты замера токов короткого замыкания
|
Точка к.з. |
Вид к.з. |
Режим |
Токи короткого замыкания через защиты, кА |
||
|
К1 |
Трех-фазное |
1.Все выкл. вкл. |
I1 =1,732 ; I2 =0 |
I3,4,5,6 = 0 ; I7,8=0 |
|
|
2.Выкл. 6 - откл |
I1 = 1,732 ; I2 =0 |
I3,4,5,6 =0 ; I7,8=0 |
|||
|
3.Выкл. 1 - откл |
I1 =0 ; I2 =0.226 |
I3,4,5,6 = 0,226 ; I7,8=0 |
|||
|
Двух-фазное |
1.Все выкл. вкл. |
I1 =1,5 ; I2 =0 |
I3,4,5,6 =0 ; I7,8=0 |
||
|
2.Выкл. 6 - откл |
I1 =1,5 ; I2 =0 |
I3,4,5,6 =0 ; I7,8=0 |
|||
|
3.Выкл. 1 - откл |
I1 = 1,96( ; I2 =1,96 |
I3,4,5,6 =0 ; I7,8=0 |
|||
|
К2 |
Трех-фазное |
1.Все выкл. вкл. |
I1 =0,524 ; I2 =0,21 |
I3,4,5,6 =0,21 ; I7,8=0 |
|
|
2.Выкл. 6 - откл |
I1 = 0,596 ; I2 =0 |
I3,4,5,6 =0 ; I7,8=0 |
|||
|
3.Выкл. 1 - откл |
I1 =0 ; I2 =0,301 |
I3,4,5,6 =0,301 ; I7,8=0 |
|||
|
Двух-фазное |
1.Все выкл. вкл. |
I1 =0,454 ; I2 =0,182 |
I3,4,5,6 =0,182 ; I7,8=0 |
||
|
2.Выкл. 6 - откл |
I1 =0,516 ; I2 =0 |
I3,4,5,6 =0 ; I7,8=0 |
|||
|
3.Выкл. 1 - откл |
I1 =0 ; I2 =0,26 |
I3,4,5,6 =0,26 ; I7,8= 0 |
|||
|
К3 |
Трех-фазное |
1.Все выкл. вкл. |
I3 =0,524 ; I4 =0,21 |
I1,2 = 0,524 ; I5,6 = 0,21 ; I7,8=0 |
|
|
2.Выкл. 6 - откл |
I3 =0,596 ; I4 =0 |
I1,2 =0,596 ; I5,6 = 0 ; I7,8=0 |
|||
|
3.Выкл. 1 - откл |
I3 =0 ; I4 =0.301 |
I1,2 =0 ; I5,6 =0,301 ; I7,8=0 |
|||
|
Двух-фазное |
1.Все выкл. вкл. |
I3 =0,454 ; I4 =0,182 |
I1,2 =0,454 ; I5,6 =0,186 ; I7,8=0 |
||
|
2.Выкл. 6 - откл |
I3 =0,516 ; I4 =0 |
I1,2 =0,516 ; I5,6 =0 ; I7,8=0 |
|||
|
3.Выкл. 1 - откл |
I3 = 0 ; I4 =0,26 |
I1,2 =0 ; I5,6 =0,26 ; I7,8=0 |
|||
|
К4 |
Трех-фазное |
1.Все выкл. вкл. |
I3 =0,252 ; I4 =0,484 |
I1,2 =0,252 ; I5,6 =0,484 ; I7,8= 0 |
|
|
2.Выкл. 6 - откл |
I3 =0,334 ; I4 =0 |
I1,2 =0,334 ; I5,6 = 0 ; I7,8=0 |
|||
|
3.Выкл. 1 - откл |
I3 = 0 ; I4 =0,498 |
I1,2 =0 ; I5,6 =0,498 ; I7,8=0 |
|||
|
Двух-фазное |
1.Все выкл. вкл. |
I3 =0,218 ; I4 =0,419 |
I1,2 = 0,218 ; I5,6 =0,418 ; I7,8=0 |
||
|
2.Выкл. 6 - откл |
I3 =0,289 ; I4 =0 |
I1,2 =0,289 ; I5,6 = 0 ; I7,8=0 |
|||
|
3.Выкл. 1 - откл |
I3 = 0 ; I4 =0,432 |
I1,2 =0 ; I5,6 =0,432 ; I7,8=0 |
|||
|
К5 |
Трех-фазное |
1.Все выкл. вкл. |
I5 =0,252 ; I6 =0,456 |
I1,2,3,4 =0,252 ; I7,8=0 |
|
|
2.Выкл. 6 - откл |
I5 = 0,301 ; I6 =0 |
I1,2,3,4 = 0,301 ; I7,8=0 |
|||
|
3.Выкл. 1 - откл |
I5 = 0 ; I6 =0,498 |
I1,2,3,4 = 0 ; I7,8=0 |
|||
|
Двух-фазное |
1.Все выкл. вкл. |
I5 =0,218 ; I6 =0,369 |
I1,2,3,4 =0,218 ; I7,8=0 |
||
|
2.Выкл. 6 - откл |
I5 =0,26 ; I6 =0 |
I1,2,3,4 = 0,26 ; I7,8=0 |
|||
|
3.Выкл. 1 - откл |
I5 =0 ; I6 =0,432 |
I1,2,3,4 =0 ; I7,8=0 |
|||
|
К6 |
Трех-фазное |
1.Все выкл. вкл. |
I5 = 0 ; I6 =1,732 |
I1,2,3,4 = 0 ; I7,8=0 |
|
|
2.Выкл. 6 - откл |
I5 = 0,226 ; I6 =0 |
I1,2,3,4 = 0,226 ; I7,8=0 |
|||
|
3.Выкл. 1 - откл |
I5 = 0 ; I6 =1,732 |
I1,2,3,4 = 0 ; I7,8=0 |
|||
|
Двух-фазное |
1.Все выкл. вкл. |
I5 =0 ; I6 =1,5 |
I1,2,3,4 = 0 ; I7,8=0 |
||
|
2.Выкл. 6 - откл |
I5 = 1,96 ; I6 =0 |
I1,2,3,4 = 1,96 ; I7,8=0 |
|||
|
3.Выкл. 1 - откл |
I5 = 0 ; I6 =1,5 |
I1,2,3,4 = 0 ; I7,8=0 |
|||
|
Точка к.з. |
Вид к.з. |
Режим |
Токи короткого замыкания через защиты, кА |
|
|
К7 |
Трех-фазное |
1.Все выкл. вкл. |
I7 = 0,734 ; I1,2 =0,524 |
I3,4,5,6 =0,21 ; I8=0 |
|
2.Выкл. 6 - откл |
I7 = 0,596 ; I1,2 =0,596 |
I3,4,5,6 =0 ; I8=0 |
||
|
3.Выкл. 1 - откл |
I7 = 0,301 ; I1,2 =0 |
I3,4,5,6 =0,301 ; I8=0 |
||
|
Двух-фазное |
1.Все выкл. вкл. |
I7 =0,635 ; I1,2 =0,454 |
I3,4,5,6 = 0,182 ; I8=0 |
|
|
2.Выкл. 6 - откл |
I7 =0,516 ; I1,2 =0,516 |
I3,4,5,6 =0 ; I8=0 |
||
|
3.Выкл. 1 - откл |
I7 = 0,26 ; I1,2 =0 |
I3,4,5,6 = 0,26 ; I8=0 |
||
|
К8 |
Трех-фазное |
1.Все выкл. вкл. |
I8=0,736 ; I5,6 =0,484 |
I1,2,3,4, =0,252 ; I7=0 |
|
2.Выкл. 6 - откл |
I8 =0,334 ; I5,6 =0 |
I1,2,3,4, =0,334 ; I7=0 |
||
|
3.Выкл. 1 - откл |
I8 = 0,484 ; I5,6 =0,484 |
I1,2,3,4, = 0 ; I7=0 |
||
|
Двух-фазное |
1.Все выкл. вкл. |
I8 =0,637 ; I5,6 =0,419 |
I1,2,3,4, =0,218 ; I7=0 |
|
|
2.Выкл. 6 - откл |
I8 = 0,289 ; I5,6 =0 |
I1,2,3,4, =0,289 ; I7=0 |
||
|
3.Выкл. 1 - откл |
I8 = 0,363 ; I5,6 =0,363 |
I1,2,3,4, =0 ; I7=0 |
||
3. Схема защиты и принцип ее работы
 |
|||
|
|||
Рис.2. Схема максимальной токовой направленной защиты:
а - цепи переменного тока; б- цепи переменного напряжения;
в - цепи оперативного постоянного тока
|
Под схемой включения реле направления мощности понимается сочетание фаз токов и напряжений, подводимых к реле. Схемы включения должны обеспечивать правильное определение направления мощности в условиях КЗ. Схема максимальной токовой направленной защиты с реле мощности, включенными по 30 градусной схеме. |
4. Расчет параметров защиты
|
Наименование параметра |
Расчетное выражение |
Числовое выражение |
|
1.Ток срабатывания защиты 1, кА |
|
0.185 |
|
2.Время срабатывания защиты 1, сек |
|
1 |
|
3.Чувствительность защиты 1 -при к.з. на защищаемой линии (прим.: Q6 - откл) -при дальнем резервировании (прим.: Q6 - откл) |
|
2.78 1.56 |
|
4.Ток срабатывания защиты 2, кА |
|
0.185 |
|
5.Время срабатывания защиты 2, сек |
|
0.5 |
|
6.Чувствительность защиты 2 -при к.з. на защищаемой линии (прим.: Q1 - откл) |
|
10.6 |
|
7.Ток срабатывания защиты 3, кА |
|
0.095 |
|
8.Время срабатывания защиты 3, сек |
|
1.5 |
|
3.Чувствительность защиты 3 -при к.з. на защищаемой линии ( прим.: 1 - все выкл. вкл. 2 - Q6 откл.) -при дальнем резервировании ( прим.: Q6 откл.) |
|
4.41 3.04
20.6 |
|
Наименование параметра |
Расчетное выражение |
Числовое выражение |
|
10.Ток срабатывания защиты 4, кА |
|
0.095 |
|
11.Время срабатывания защиты 4, сек |
|
1 |
|
12.Чувствительность защиты 4 -при к.з. на защищаемой линии ( прим.: 1 - все выкл. вкл. 2 – Q1 откл.) -при дальнем резервировании ( прим.: Q1 откл.) |
|
1.91 2.74 20.6 |
|
13.Ток срабатывания защиты 5, кА |
|
0.18 |
|
14.Время срабатывания защиты 5, сек |
|
0 |
|
15.Чувствительность защиты 5 при к.з. на защищаемой линии ( прим.: Q6 откл.) |
|
10.89 |
|
16.Ток срабатывания защиты 6, кА |
|
0.18 |
|
17.Время срабатывания защиты 6, сек |
|
1.5 |
|
18.Чувствительность защиты 6 при к.з. на защищаемой линии ( прим.: Q1 откл.) |
|
2.4 |
|
19.Ток срабатывания защиты 7, кА |
|
0.087 |
|
20.Время срабатывания защиты 7, сек |
|
1 |
|
21.Ток срабатывания защиты 8, кА |
|
0.0975 |
|
22.Время срабатывания защиты 8, сек |
|
0.5 |
5. Исследование поведения защиты в аварийных режимах
|
Режим |
Вид и место короткого замыкания |
Сработавшие защиты |
Особые условия |
|
Оценка селективности |
К1(3) |
Q1, Q2 |
|
|
К2(3) |
Q1, Q4 |
||
|
К3(3) |
Q1, Q4 |
||
|
К4(3) |
Q1, Q4 |
||
|
К5(3) |
Q5, Q6 |
||
|
К6(3) |
Q5, Q6 |
||
|
К7(3) |
Q7 |
||
|
К8(3) |
Q8 |
||
|
Оценка чувствительности |
К1(2) |
Q1, Q2 |
|
|
К2(2) |
Q1, Q4 |
||
|
К3(2) |
Q1, Q4 |
||
|
К4(2) |
Q1, Q4 |
||
|
К5(2) |
Q5, Q6 |
||
|
К6(2) |
Q5, Q6 |
||
|
К7(2) |
Q7 |
||
|
К8(2) |
Q8 |
||
|
Оценка резервирования
|
К7(2) |
Q2,Q3 |
Отключена защита 7 |
|
К4(2) |
Q3,Q4 |
Отключена защита 3 |
|
|
К8(2) |
Q3,Q6 |
Отключена защита 8 |
|
|
К3(2) |
Q3,Q6 |
Отключена защита 4 |
|
|
К1(2) |
Q1,Q3 |
Отключена защита 2 |
|
|
К6(2) |
Q4,Q6 |
Отключена защита 5 |
6.ВЫВОДЫ
|
В ходе данной лабораторной работы нами был произведен расчет МТЗН. Данная защита применяется для защиты кольцевых схем с одним источником питания или в радиальных сетях с несколькими источниками питания. Отличие МТЗН от токовой отсечки состоит в том, что в реагирующем органе МТЗН присутствует реле мощности, которое замыкает контакты при положительном направлении мощности (от шин в линию). Недостатками данной защиты являются каскадное срабатывание защиты, которое имеет место при КЗ вблизи источника, и наличие мертвой зоны – участка линии, при КЗ на котором направленная защита не работает (в нашем случае такие недостатки не проявились). При коротких замыканиях поврежденный участок сети выводится из работы |
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
