![]() |
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
![]() |
Релейная защита и расчет токов короткого замыкания |
Оглавление Задание на курсовую работу 1. Расчет токов короткого замыкания 1.1 Расчет сопротивлений элементов схемы 1.2 Расчет величин токов КЗ 2. Расчет защиты высоковольтного двигателя Д 2.1 Продольная дифференциальная токовая защита 2.2 Защита от перегруза – МТЗ с выдержкой времени 2.3 Защита минимального напряжения 3. Расчет защиты трансформатора Т3 3.1 Т.О. без выдержки времени 3.2 Газовая защита от внутренних повреждений и понижения уровня масла 3.3 Максимальная токовая защита от внешних многофазных к.з. 3.4 Максимальная токовая защита с выдержкой времени – защита от перегруза 4. Защита сборных шин (секционный выключатель Q15) 5. Расчет защиты кабельной линии Л5 5.1 Токовая отсечка без выдержки времени 5.2 Максимальная токовая защита с выдержкой времени 5.3 Защита от однофазных замыканий на землю 6. Расчет защиты силового трансформатора Т1 6.1 Дифференциальная защита 6.2 МТЗ с выдержкой времени 6.3 Защита от перегруза 6.4 Газовая защита 7. Расчет защиты воздушной линии Л2 7.1 Высокочастотная дифференциально-фазная защита 7.2 Максимальная токовая защита от междуфазных коротких замыканий 7.3 Защита от однофазных коротких замыканий на землю 8. Проверка трансформатора тока и выбор контрольного кабеля Литература Задание на курсовую работу Схема распределительной сети электрической энергии промышленного предприятия и виды его нагрузки представлена на рисунке 1. Необходимо выбрать типы защит всех элементов приведенной схемы в соответствии с ПУЭ. Выбранные защиты в условном изображении нанести на схему. Произвести расчет величин токов короткого замыкания. Произвести расчет защит следующих объектов: силового трансформатора Т1 (выключатель Q16), воздушных линий Л2 (выключатель Q5), кабельной линии Л5 (выключатель Q21), сборных шин (секционный выключатель Q15), трансформатора Т3 (выключатель Q30), двигателя Д (выключатель Q29). Также необходимо изобразить схему релейной защиты трансформатора Т1 и двигателя Д; выбрать тип трансформатора тока 17 и определить сечение провода в его вторичных цепях (медный кабель длиной 10 м). Исходные данные приведены в таблицах 1– 6. Таблица 1 – Система и сеть А-Б-В Мощность КЗ систем, МВА , кВ Длина, км Переда- ваемая мощ- ность, МВА Мощ- ность, забира- емая ГПП, МВА Кол-во отходя- щих тран- зитных линий Мощ- ность Т1, Т2, МВА Кол-во и мощ- ность Т3, МВА Система 1 Система 2 режимы режимы макс мин макс мин Л2 Л4 А-В Б-В 8700 7500 9500 8000 220 20 25 90 75 37 3 2Ч25 8Ч1,6 Таблица 2 – Характеристики трансформаторов Т1, Т2 Т3 Тип Мощность S, МВА , % Пределы регули- рования, % Тип Мощность S, МВА , % ТРДН-25000/220 25 12 12 ТМ-1600/10 1,6 5,5 Таблица 3 – Выдержки времени защит отходящих линий от шин подстанции Г, их параметры Выдержки времени защит на Q, с Л5 Л6 9 10 11 12 13 14 22 24 Длина, км Кол-во КЛ Материал Сечение, мм2 Длина, км Кол-во КЛ Материал Сечение, мм2 1,5 2,0 1,5 1,5 1,2 1,3 1,0 1,3 1,3 3 М 185 4,1 1,3 3 М 185 1,8 Таблица 4 – Нагрузки на шинах РП1 и РП2 Двигатели 10 кВ (асинхронные типа АТД) БК ДСП Кол-во Мощность Рном, кВт Коэффициент пуска kп Q, квар Кол-во Sном, МВА 2 5000 7,7 7000 3 9,0 Таблица 5 – Электродвигатель с номинальным напряжением Uн = 380 В Тип , кВт h, % Длина кабеля Л7, м 4 А355 S 6У3 160 0,9 93,5 6,5 28 Таблица 6 – Параметры преобразовательного агрегата Тип Назначение Выпр.
напр. , В Выпр. ток , А Напряжение питания, кВ Схема выпрямления ТВД электролиза 800 12500 10 Трехфазная мостовая Защиты выполняются на постоянном оперативном токе. Рисунок 1 – Схема распределительной сети На рисунке обозначено: ПГТВ – защита от перегруза токами высших гармоник; – температурные указатели, указатели циркуляции масла и воды в системе охлаждения с действием на сигнал. 1. Расчет токов короткого замыкания Величина токов короткого замыкания для ряда защит (дифференциальных, токовых отсечек и т.д.) влияет на значение тока срабатывания. Кроме того, они необходимы для вычисления коэффициентов чувствительности выбранных защит. Значения токов короткого замыкания определяются в разных точках сети (А, Б, В, Г, Д, Е) в максимальном и минимальном режимах работы системы. Для максимального режима достаточно иметь токи трехфазного короткого замыкания, для минимального — токи двухфазного короткого замыкания. Расчет проводим в относительных единицах. Базисная мощность МВА. Принимаем среднее значение напряжения сети: кВ и кВ. 1.1 Расчет сопротивлений элементов схемы Удельное реактивное сопротивление воздушных линий Л2 и Л4 принимаем средне-типовым Ом/км, активным сопротивлением пренебрегаем. Сопротивление воздушной линии Л2 определим по формуле (1.1): , (1.1) здесь – длина линии Л2, км. . Сопротивление воздушной линии Л4 определим по формуле (1.2): , (1.2) здесь – длина линии Л4, км. . Кабели марки М-185 и М-185 имеют следующие удельные параметры: удельное индуктивное сопротивление Ом/км; Ом/км, удельное активное сопротивление Ом/км; Ом/км. Индуктивное сопротивление кабельной линии Л5: , (1.3) здесь – длина линии Л5, км; . Активное сопротивление кабельной линии Л5: , (1.4) . Индуктивное сопротивление кабельной линии Л6: , (1.5) здесь – длина линии Л6, км; . Активное сопротивление кабельной линии Л6: , (1.6) . Сопротивления трансформаторов Т1 и Т2: , (1.7) , (1.8) , (1.9) здесь – номинальная мощность трансформатора Т1, ВА. Сопротивление трансформатора Т3: , (1.10) здесь – номинальная мощность трансформатора Т3, ВА. . 1.2 Расчет величин токов КЗ Расчёт токов короткого замыкания приведён в таблицах 7 – 9. Таблица 7 – Максимальный режим, секционный выключатель Q15 отключен, Q20 и Q27 включены. Точка КЗ на шинах п/ст Искомые величины Питание со стороны Система G1 Система G2 А , о.е. - , МВА 8700 , кА Б , о.е. - , МВА 9500 , кА В Ic , о.е. - , МВА , кА В IIс , о.е. - , МВА , кА Г Ic, IIс , о.е. , МВА , кА Питание одновременно от систем G1 и G2 Г Ic, IIс , МВА , о.е. , кА Д Ic, IIc , о.е. , МВА , кА Е , о.е. , МВА , кА Таблица 8 – Минимальный режим, секционные выключатели Q15, Q20 и Q27 отключены. Точка КЗ на шинах п/ст Искомые величины Питание со стороны Система G1 Система G2 А , о.е. — , МВА 7500 , кА Б , о.е. — , МВА 8000 , кА В , о.е. Iс IIс , МВА , кА Г , о.е. Iс IIс , МВА , кА Д , о.е. Iс IIс , МВА , кА Е , о.е. , МВА , кА 2. Расчёт защиты высоковольтного двигателя Д Для защиты асинхронных электродвигателей напряжением выше 1000 В предусматриваются следующие защиты: 1) продольная дифференциальная токовая защита; 2) защита от перегруза — МТЗ с выдержкой времени; 3) защита минимального напряжения.
2.1 Продольная дифференциальная токовая защита 1) Защита выполняется с помощью дифференциального реле РСТ 15. 2) Для выбора трансформатора тока определим номинальный ток двигателя: , (2.1) где – номинальная мощность двигателя, Вт (см. таблицу 4); – номинальное напряжение двигателя, В (см. таблицу 4); – номинальный коэффициент мощности двигателя. А. К установке принимаем трансформатор тока ТЛМ10-400-0,5/10Р: А, А. Коэффициент трансформации трансформатора тока: . ТТ со стороны питания соединены в «неполную звезду», со стороны нулевых выводов ТТ соединены в «неполную звезду». 3) Определим ток срабатывания защиты: где — ток небаланса. А, (2.2) где – коэффициент пуска двигателя; – коэффициент однотипности трансформаторов тока; – коэффициент апериодической составляющей для дифференциального реле; – допустимая погрешность трансформаторов тока; – номинальный ток двигателя. Ток срабатывания защиты равен: А, Определим расчетный вторичный ток срабатывания защиты: А, (2.3) Определение числа рабочих витков РНТ: витка (2.4) Принимаем к установке 27 витков, которым соответствует ток срабатывания защиты: А, (2.5) 4) Коэффициент чувствительности определяется при двухфазном коротком замыкании в минимальном режиме на шинах, к которым подключен двигатель: . (2.6) Так как коэффициент чувствительности превышает нормируемое значение, то защита удовлетворяет требованию чувствительности. 2.2 Защита от перегруза — МТЗ с выдержкой времени 1) Защита выполняется с помощью токового реле РСТ 13 с коэффициентом возврата . 2) Перегруз является симметричным режимом, поэтому защита выполняется одним реле, включенным в одну из фаз. Используем те же трансформаторы тока, что и для токовой защиты (коэффициент трансформации , коэффициент схемы ). 3) Ток срабатывания защиты определяется из условия отстройки от номинального тока двигателя: , (2.7) где – коэффициент отстройки. А. 4) Коэффициент чувствительности не определяется. 5) Ток срабатывания реле: А. (2.8) Принимаем к установке реле РСТ 13-19, у которого ток срабатывания находится в пределах . Определим сумму уставок: . (2.9) Принимаем уставку . Найдем ток уставки реле: А. 6) Выдержка времени защиты отстраивается от времени пуска электродвигателя и равна с. Используем реле времени РВ-01. 2.3 Защита минимального напряжения Защита выполняется двухступенчатой. Первая ступень отключает неответственную нагрузку. 1) Для выполнения защиты будем использовать реле типа РСН 16, которое имеет коэффициент возврата . 2) Выбираем трансформатор напряжения типа ЗНОЛ.06-10: В, В. Коэффициент трансформации трансформатора напряжения: . 3) Напряжение срабатывания первой ступени отстраивается от минимального рабочего напряжения, которое составляет 70 % от номинального: : В, (2.10) здесь – коэффициент отстройки. 4) Коэффициент чувствительности не рассчитывается, так как неизвестно минимальное остаточное напряжение на шинах при металлическом коротком замыкании в конце зоны защищаемого объекта. 5) Напряжение срабатывания реле первой ступени В. Принимаем к установке реле РСН 16-28, у которого напряжение срабатывания находится в пределах .
Так, для 10PА гильза синяя, для 15 и 40PА зеленая и для 6 и 25PА не окрашивается. Рис.P18. Размещение плавких вставок в предохранителе: 1PPголовка предохранителя; 2P плавкая вставка; 3P контактная пластина; 4P контрольная фарфоровая гильза Защитными средствами энергосистемы дома служат предохранители и автоматические выключатели. Резьбовые предохранители серии ПАР-6,3 или ПАР-10 имеют ряд преимуществ перед плавкими предохранителями: они обеспечивают более совершенную защиту, не требуют замены, просты в управлении. Автоматические предохранители имеют термобиметаллические и электромагнитные расцепители, осуществляющие защиту электрических цепей от перегрузок и токов короткого замыкания. При прохождении тока, в 2 раза превышающего номинальный, предохранитель срабатывает в течение 2,5Pмин. Электромагнитный элемент имеет отсечку (мгновенное отключение) при 7?10-кратном токе по отношению к номинальному. Автоматические выключатели (рис.P19) АБ-25Pм и АЕ-1000 предназначены для защиты однофазных осветительных сетей от токов перегрузки и короткого замыкания, а также для включения и отключения этих цепей вручную
2. Расчёт токов короткого замыкания, релейной защиты и автоматики для кабельной линии
3. Производственная программа предприятия и методы ее расчета
5. Программы для расчета на прочность совместимые с AutoCad
10. Расчет линейных цепей методом топологических графов
12. Расчет площади сложной фигуры с помощью метода имитационного моделирования
14. Методы расчета естественного и искусственного освещения
15. Расчет ВНП двумя методами. Система национальных счетов
16. Системы и методы калькулирования себестоимости. Расчет себестоимости на примере ячеек КРУ
17. Расчет площади сложной фигуры с помощью метода имитационного моделирования
18. Ряды Фурье. Численные методы расчета коэффициентов
19. Факторы и методы учета риска в экономических расчетах
20. Метод расчета кормового баланса
21. Применение ускоренных методов расчета расходов воды
25. Методы расчета составляющих и структурная схема цифровой станции
26. Резисторы и конденсаторы в «полупроводниковом» исполнении. Топологические решения и методы расчета
27. Виды скидок и методы их расчета
28. Емкость рынка: понятие, факторы, методы расчета
29. Расчет электроснабжения ООО "Шахта Коксовая"
30. Методы расчета установившихся режимов электроэнергетических систем
31. Методы расчета электрических цепей постоянного тока
32. Комплексный метод расчета цепи
33. Рентабельность:методы расчета и система оценки на предприятии
34. Методы расчета ставки дисконта и капитализации
35. Расчет влияния трудовых факторов на выпуск продукции методом цепных подстановок
36. Расчет производственной программы электротехнической службы подсобного хозяйства предприятия
41. Сравнение договоров подряда и купли - продажи, форма расчета-инкассо, типы ведения бизнеса
42. Формы денежных расчетов в коммерческой деятельности
43. Учет и анализ расчетов с персоналом по оплате труда в организации
45. Типовые расчеты надежности систем на персональном компьютере
46. Автоматизация расчета начислений заработной платы в строительном управлении N 151
47. Выбор и расчет средств по пылегазоочистке воздуха
48. Расчет производственного освещения
50. Расчет режима прогревного выдерживания конструкции несущей стенки монолитного дома
51. Разработка технологии плавки стали в электродуговой печи ДСП-80 и расчет ее механизма
52. Расчет ленточного конвейера для литейного цеха
53. Расчет поворотного крана на неподвижной колонне
57. Расчет зубчатых и червячных передач в курсовом проектировании
58. Расчет пароводяного подогревателя
59. Расчет турбогенератора мощностью 20МВт
61. Расчет силового трансформатора
62. Расчет и проектирование одноступенчатого, цилиндрического, шевронного редуктора общего назначения
63. Расчет тепловой схемы с паровыми котлами
64. Лазерная резка: расчет зануления кабельной сети и освещенности сборочного места блока
65. Кинематический анализ и расчет станка 1П 365
66. Структура и формирование исходных данных, необходимых для расчета параметров технологических схем
67. Расчет винтового гибочного пресса
68. Выбор материала и расчет параметров обделок вертикальных столов метрополитенов
69. Расчет сборочной машины для сборки детали "Пластина контактная"
73. Расчет режимов резания при фрезеровании (Методические рекомендации)
74. Расчет конвейерной установки в условиях ш. "Воркутинская"
75. Расчет тепловой схемы ПТУ К-500-65 (3000 (Часть пояснительной к диплому)
76. Кинематический и силовой расчет привода
77. Расчет механизмов – козлового консольного крана грузоподъемностью 8 тонн
78. Расчет теплопотерь и системы отопления индивидуального жилого дома
79. Расчет и проектирование коробки скоростей к операционному токарному станку
80. Анализ процесса формообразования и расчет параметров режимов резания
81. Тепловой расчет паровой турбины Т-100-130
82. Тепловой расчет парового котла
83. Расчет вакуумной ректификационной колонны для разгонки нефтепродуктов
84. Расчет вальцовых механизмов подач деревообрабатывающих станков
85. Производство портландцемента и расчет компонентов
90. Расчет трансфинплана грузового АТП
93. Расчет супергетеродинного приемника
94. Расчет апериодического каскада усилительного устройства
95. Расчет системы сбора и передачи данных
96. Расчет редуктора приборного типа
97. Расчет напряженности поля радиотелецентров
98. Расчет характеристик канала вывода СИ (синхротронного излучения)