![]() |
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
![]() |
Расчет устройств релейной защиты и автоматики системы электроснабжения |
Задание Рассчитать уставки устройств релейной защиты и автоматики (РЗ и А) системы электроснабжения принципиальная схема, которой представлена на рис. 1. Рис. 1. Принципиальная схема системы электроснабжения Разработать защиту от всех видов повреждения для трансформаторов Т1 и Т2 и защиту линий W1 и W2. Работу выполнить в следующем объеме: 1. Рассчитать токи короткого замыкания (ТКЗ) в объеме, необходимом для выбора установок и проверки чувствительности. 2. Выбрать места установки и типы релейной зашиты (РЗ). 3. Выбрать трансформаторы тока и трансформаторы напряжения. 4. Рассчитать уставки защит, выбрать типы реле, проверить чувствительность защит. 5. Выбрать плавкие вставки для предохранителей и уставки автоматов. 6. Определить выдержки времени защит от двигателя до шин главной понизительной подстанции (ГПП). 7. Составить принципиальные схемы выбранных защит. 8. Определить селективность действия защит. 9. Защиту линии и трансформаторов выполнить на переменном оперативном токе. Разработать РЗ двигателей, данные которых приведены в табл. 1. 1. Рассчитать токи КЗ. 2. Выбрать трансформаторы тока. 3. Выбрать тип защиты и тип реле, определить уставки и чувствительность защиты. 4. Составить и вычертить принципиальную схему РЗ. Разработать схему автоматического включения резерва (АВР) секционных выключателей. Таблица 1. Параметры двигателей Параметр Двигатель асинхронный синхронный М1 М2 М3 М4 М5 М6 М7 М8 Номинальное напряжение, кВ 0,38 6 Номинальная мощность, кВт 5 60 7,5 5,5 4 15 1000 Условия пуска легкий 6 Коэффициент мощности cos 0,87 0,9 Коэффициент полезного действия, % 85 93 Мощность КЗ, МВА - 70 Обороты, об/мин 1000 Таблица 2. Параметры синхронных генераторов Номинальное напряжение, кВ 6,3 Номинальная мощность, кВт 2000 Емкость обмотки статора для трех фаз, мкФ 0,077 Коэффициент мощности, cos 0,8 Сверхпереходное сопротивление, , отн. ед. 0,1 Таблица 3. Параметры трансформаторов Трансформатор Номинальное напряжение, кВ Номинальная мощность, МВА Напряжение КЗ, % ВН НН Т1, Т2 110 35 10 10,5 Т9, Т10 35 0,4 2,5 6,5 Таблица 4. Параметры системы и линий Элемент Номинальное напряжение, кВ Мощность КЗ, МВА Длина линий, км Система 110 2000 W1, W2 110 30 W3, W4 35 3 Таблица 5. Параметры дуговых сталеплавильных печей и конденсаторных установок Элемент Номинальное напряжение, кВ Мощность Вид регулирования СА1, СА2 10 1480 кВт по току и напряжению ВС1, ВС2 6 400 квар В функции cos с коррекцией по времени Введение Целью данного курсового проекта является расчет устройств РЗ и А системы электроснабжения. При работе элементов систем электроснабжения возможно возникновение ненормальных и аварийных режимов. К ним относятся короткие замыкания, перегрузки, понижение уровня напряжения, частоты и другие. Повреждения и ненормальные режимы должны быть устранены, и это является основным назначением устройств релейной защиты и системной автоматики. К устройствам релейной защиты предъявляются следующие требования: селективность, необходимое быстродействие, чувствительность и надежность. Перечисленные требования удовлетворяются правильным выбором устройств релейной защиты, схем соединения устройств РЗ, расчётом установок срабатывания.
1. Расчет токов короткого замыкания Расчет токов короткого замыкания проводим в относительных единицах. Все полученные величины приведены к базовым условиям. Базовую мощность принимаем равной: = 1000 МВА. Схема замещения приведена на рисунке 1.1: Рис. 1.1. Схема замещения Определим сопротивления схемы замещения: Сопротивление системы согласно : , (1.1) где SK3 - мощность короткого замыкания системы. . Определим параметры линий 110 кВ (нагрузкой являются трансформаторы Т1 и Т2) с учетом допустимой перегрузки трансформатора согласно [1,стр.213): , (1.2) где - номинальная мощность трансформатора, кВА, - номинальное напряжение трансформатора кВ. А Выбор сечения проводов проводим по экономической плотности тока . (1.3) где - экономическая плотность тока, при ч для сталеалюминиевых проводов, = 1 ; I, A –ток на участке сети. Принимаем провод АС-70/11 сечением 70 ; с удельными сопротивлениями: Ом/км и реактивным сопротивлением Ом/км. . Сопротивление ЛЭП согласно : (1.4) где - среднее значение напряжения на шинах в месте короткого замыкания, l – длина ЛЭП. Определяем параметры линий 35 кВ. Нагрузкой линии 35 кВ, при простое второй будут трансформаторы Т7, Т8, Т9 и Т10. Так как параметры трансформаторов Т7 и Т8 не даны, принимаем для расчета нагрузку этих трансформаторов – четыре синхронных двигателя: (1.5) где , , - параметры синхронного двигателя ( табл. 1 ) А Выбор сечения питающего кабеля проводим по экономической плотности тока. При ч для кабелей с бумажной пропитанной изоляцией с алюминиевыми жилами = 1,4 . Принимаем 2 кабеля ААБ-35-(3Ч185) общим сечением 370 ; с удельными сопротивлениями Ом/км и Ом/км. . Сопротивление трансформаторов согласно : (1.6) где - номинальная мощность трансформатора; - напряжение короткого замыкания; Для трансформатора мощностью 10МВА соотношение x/r составляет порядка 10. Исходя из этого, принимаем: для трансформатора блока 2 МВт принимаем Для трансформатора мощностью 2,5 МВА соотношение x/r составляет порядка 6. Исходя из этого, принимаем: Для трансформатора мощностью 2,5 МВА соотношение x/r составляет порядка 6. Исходя из этого, принимаем: Сопротивление генераторов согласно : (1.7) для генератора мощностью 2 МВА соотношение x/r составляет порядка 15. Исходя из этого, принимаем: Расчет токов КЗ для точки К1 Упростив схему замещения относительно точки К1 получаем схему, представленную на рис 1.2. Рис. 1.2. Упрощенная схема замещения Базовый ток согласно : (1.8) где - среднее значение напряжения в месте короткого замыкания (115 кВ). кА . Начальное значение периодической составляющей тока короткого замыкания согласно : (1.9) где - ЭДС источника в относительных единицах . Значение периодической составляющей тока короткого замыкания по ветвям: Ветвь энергосистемы ( сопротивление ветви составляет 1,76 отн. ед.): кА Ветвь генератора G2 ( сопротивление ветви составляет 41,89 отн. ед.): кА Общий ток: кА Определим величину ударного тока : (1.10) где - ударный коэффициент: (1.11) где: - угол между векторами тока и напряжения в момент короткого замыкания; (1.12) - постоянная времени затухания апериодической составляющей тока короткого замыкания; (1.1
3) - угловая частота; (1.14) Ветвь энергосистемы: кА Ветвь генератора G2: кА. Суммарный ударный ток короткого замыкания в точке К1: кА . Определим величину апериодической составляющей тока короткого замыкания. Согласно : (1.15) (1.16) - время действия релейной защиты ( принимаем = 0,01 с ); - собственное время отключения выключателя. При установке выключателя ВВБК-110Б-50, собственное время отключения выключателя составит = 0,045 с : Тогда = 0,01 0,045 = 0,055 с . Ветвь энергосистемы: Ветвь генератора G2: кА Суммарная апериодическая составляющая тока короткого замыкания в точке К1 в момент времени = 0,055 с: кА . Определим величину периодической составляющей тока короткого замыкания для момента времени = 0,055 с . Периодическая составляющая тока короткого замыкания от энергосистемы в любой момент времени неизменна: кА . Ветвь генератора G2: Так как генератор значительно удален от точки короткого замыкания ( за двумя ступенями трансформации), принимаем: кА . Общая величина периодической составляющей тока короткого замыкания в точке К1 в момент времени = 0,055 с составит: кА . Расчет несимметричных токов короткого замыкания Для упрощения расчетов принимаем величины сопротивления обратной последовательности всех элементов схемы, (включая синхронные генераторы) равными величинам сопротивлений прямой последовательности: (1.17) Схема замещения нулевой последовательности представлена на рисунке 2.1: Рис. 2.1. Схема замещения нулевой последовательности. Согласно : справедливо соотношение для одноцепных ЛЭП со стальным тросом, заземлённым с одной стороны. Тогда: (1.18) Величины сопротивлений нулевой последовательности остальных элементов схемы, равны величинам соответствующих сопротивлений прямой последовательности . Двухфазное короткое замыкание. (1.19) Значение периодической составляющей тока короткого замыкания по ветвям: Ветвь энергосистемы ( = 1,76 отн. ед. ): кА Ветвь генератора G2 ( = 41,89 отн. ед. ): кА Общий ток: кА Определим величину ударного тока: Ветвь энергосистемы: кА Ветвь генератора: кА . Суммарный ударный ток короткого замыкания в точке К1: кА . Определим величину апериодической составляющей тока короткого замыкания: Ветвь энергосистемы: Ветвь генератора G2: кА Суммарная апериодическая составляющая тока короткого замыкания в точке К1 в момент времени = 0,055 c : кА . Величину периодической составляющей тока короткого замыкания в точке К1 в момент времени = 0,055 с считаем неизменной: кА . Двухфазное короткое замыкание на землю. Преобразуем схему замещения нулевой последовательности относительно точки К1. отн. ед. Результирующее сопротивление согласно : (1.20) отн. ед. отн. ед. Начальное значение периодической составляющей тока короткого замыкания согласно : (1.21) кА Определим величину ударного тока: кА Величина апериодической составляющей тока короткого замыкания для момента времени: = 0,055 с. Величина периодической составляющей тока короткого замыкания для момента времени: =0,055 с. кА . Однофазное короткое замыкание на землю. Результирующее сопротивление согласно : (1.22) отн. ед. Начальное значение периодической составляющей тока короткого замыкания согласно : (1.2
При монтаже, ремонте и эксплуатации вторичных цепей, устройств релейной защиты, измерительных приборов, электроавтоматики, телемеханики, связи, включая работы в приводах и агрегатных шкафах коммутационных аппаратов, независимо от того, находятся они под напряжением или нет, производителю работ разрешается по распоряжению отключать и включать вышеуказанные устройства, а также опробовать устройства защиты и электроавтоматики на отключение и включение выключателей с разрешения оперативного персонала. 2.3.12. В электроустановках напряжением выше 1000 В одному работнику, имеющему группу III, по распоряжению допускается проводить: благоустройство территории ОРУ, скашивание травы, расчистку от снега дорог и проходов; ремонт и обслуживание устройств проводной радио и телефонной связи, осветительной электропроводки и арматуры, расположенных вне камер РУ на высоте не более 2,5Pм; возобновление надписей на кожухах оборудования и ограждениях вне камер РУ; наблюдение за сушкой трансформаторов, генераторов и другого оборудования, выведенного из работы; обслуживание маслоочистительной и прочей вспомогательной аппаратуры при очистке и сушке масла; работы на электродвигателях и механической части вентиляторов и маслонасосов трансформаторов, компрессоров; другие работы, предусмотренные настоящими Правилами. 2.3.13
1. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения
2. Релейная защита систем электроснабжения
3. Контрольная работа по всеобщей истории государства и права
4. Контрольная работа по муниципальному праву Вариант 2
5. Контрольная работа по курсу экологического права
9. Контрольная работа по Уголовно-процессуальному праву РФ
10. ТКМ. Билеты на контрольную работу
11. Оценка работы сотрудников аппарата городского совета
12. Контрольная работа по основам экономической теории
13. Контрольная работа по статитстике
14. Контрольная работа по делопроизводству
15. Контрольная работа по системному анализу
18. Контрольная работа по литературе
19. Контрольная работа по логике
20. Логика - контрольная работа МАЭП
21. Контрольная работа по маркетингу
26. Контрольная работа по уголовному праву
27. Контрольная работа по психологии по теме: Моральные суждения школьников
28. Контрольная работа по метрологии
29. Контрольная работа по истории государства и права зарубежных стран
31. Контрольная работа по физкультуре 1 курс 1 юнита
32. Контрольная работа по аудиту
34. Контрольная работа по бухгалтерскому учету
37. Контрольная работа по курсу эконометрика
42. Контрольная работа по охране труда
44. Контрольная работа по дисциплине: Безопасность жизнедеятельности
45. Контрольная работа по овощеводству
48. Контрольная работа по бухучету
49. Контрольная работа по дисциплине «Инженерная геология»
52. Контрольная работа по гражданскому праву (общая часть) РФ
57. Контрольная работа №1 по компьютерной подготовке ИЗО ГУУ (г. Москва)
58. Контрольная работа по информатике
59. Контрольная работа по дисциплине «Управление персоналом»
60. Контрольная работа по управлению производством и операциями
61. Контрольная работа по организации предпринимательской деятельности
62. Контрольная работа по технико-экономическому проектированию пищевых предприятий
63. Организация оперативно-розыскной работы оперативных аппаратов в колониях-поселениях
64. Подготовка контрольных работ по дисциплине "Гражданское право"
65. Контрольная работа ВЭГУ 2008 г.
67. Контрольные работы по основам менеджмента
68. Выполнение контрольной работы
69. Контрольная работа по статистике
73. Структура и алгоритмы работы спутниковых радионавигационных систем
79. Внешние факторы, определяющие работу систем управления предприятием
80. Организация контрольно–ревизионной работы на муниципальных предприятиях
81. Организация розыскной работы аппаратов УР и их компетенция
82. Дескрипторы систем АПЧ. Особенности построения и работы систем АПЧ импульсных приемников.
84. Классификация аппаратов ИВЛ и принцип их работы
85. Влияние иппотерапии на работу внутренних органов и систем детей 6-16 лет
89. Деревянные конструкции (лабораторные работы)
90. Разработка основных разделов проекта производства работ
92. Оборудование летательных аппаратов
93. Общие виды работ, выполняемых на воздушных судах
94. Техническое обслуживание летательных аппаратов (шпаргалки)
95. Исследования Венеры космическими аппаратами
96. Исследование движения центра масс межпланетных космических аппаратов
97. Спуск и посадка космических аппаратов на планете без атмосферы
98. Разработка алгоритмов контроля и диагностики системы управления ориентацией космического аппарата
99. How "DNA" testing works Анализ "ДНК" как проверяющие работы)
100. Влияние физических нагрузок на опорно-двигательный аппарат на примере плавания