Вибір та розрахунок релейних захистів елементів енергосистеми

М І Н І С Т  Е Р С Т В О     О  С В І Т И      І     Н А У К И      У  К Р А Ї Н И 

НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ  ХАРЧОВИХ ТЕХНОЛОГІЙ

 

 

 

Кафедра електропостачання 

промислових підприємств

 

 

 

 

 

 

 

 

П О Я С  Н Ю В А Л Ь Н А     З А П И С К А

 

 

до курсової роботи

 

з дисципліни «Основи релейного захисту та автоматики»

 

на тему: «Вибір та розрахунок релейних захистів елементів енергосистеми»

 

 

 

Варіант № 15

 

 

 

 

 

 

Виконав:                                          студент групи ЕН ІІІ-6

          Нарадько О.І.  

 

 

Керівник:                                                         Мащенко Олег Анатолійович

 

 

 

Оцінка_____________

 

 

 

 

 

 

 

 

Київ 2010

 

Зміст

Ст.

Завдання……………………………………………………………………………

1. Частина № 1 “Розрахунок ТМСЗ (трьохступеневого максимального………

струмового захисту) фрагменту районної розподільчої електромережі”…..

1.1. Вихідні дані…………………………………………………………………

1.2. Схема мережі електропостачання 35 кВ…………………………………

1.3. Визначення уставок за часом спрацювання III ступенів ТМСЗ………...

1.4. Визначення уставок за струмом спрацювання III ступенів ТМСЗ……...

1.5. Перевірка чутливості III ступенів ТМСЗ, за умови їх використання у

 якості основного та резервного захисту…………………………………..

1.6. Визначення параметрів спрацювання відсічок (I та II ступенів ТМСЗ),

що встановлені на вимикачі Q1, та перевірка їх чутливості…………....

1.7. Пояснення ("легенда") призначення кожного елемента схеми……….....

1.8. Схеми первинних та оперативних ланцюгів ТМСЗ……………………...

2. Частина № 2 “Розрахунок релейного захисту силового понижуючого

    трансформатора ГПП”………………………………………………………….

2.1. Вихідні дані………………………………………………………………....

2.2. Розрахунок диференційної струмової відсічки…………………………..

2.3. Розрахунок ДСЗ (диференційного струмового захисту),

       що виконаний на базі реле типу РНТ-565………………………………...

2.4. Розрахунок ДСЗ, що виконаний на базі реле типу ДЗТ-11………………

2.5. Розрахунок максимального струмового захисту…………………………

2.6. Розрахунок захисту від перевантажень…………………………………...

2.7. Результати розрахунків по частині № 2…………………………………..

2.8. Cхеми первинних та оперативних ланцюгів комплекту захистів

       трансформатора…………………………………………………………….

Список літератури…………………………………………………………………

 

Завдання на частину  № 1 курсової роботи

На рис. 1 задано фрагмент районної розподільчої мережі напругою 35 кВ. Мережа радіального типу з однобічним живленням. Вона складається з більш відповідальних ділянок “головної магістралі”, що з’єднує між собою вузлові підстанції, та менш відповідальних ділянок, що відходять від шин вузлових підстанцій до тупікових підстанцій та споживачів. Ділянки мережі виконані повітряними лініями (далі ПЛ). Ділянки, що відносяться до “головної магістралі”, позначені арабськими цифрами відповідно від ПЛ 1 до ПЛ 6. Ділянки до споживачів позначені римськими цифрами відповідно від I до XIV. Вузлові підстанції позначені кирилицею великими літерами.

Необхідно:

1. Обгрунтувати кількість  ступенів ТМСЗ на кожній ділянці  розподільчої мережі;

2. Для III ступенів ТМСЗ на всіх ділянках “головної магістралі” та для I та II ступенів ТМСЗ на ПЛ1:

- визначити уставки за часом та за струмом спрацювання;

- перевірити чутливості за умови їх використання у якості основного та

  резервного захисту.

Примітки до п. 2:

а) у табл. № 7-9 під МСЗ  розуміється III ступінь ТМСЗ, бо класичний

  максимальний струмовий захист (тут і далі МСЗ) не має відсічок (I та II

  ступеня). Тобто III ступені ТМСЗ, якщо їх розглядати окремо (без відсічок)

 –   це є класичний МСЗ;

б) при виборі трансформатора струму (далі ТС) слід користуватись дод. 1;

3. Подати результати  розрахунків у вигляді відповідних табл. № 6-11. Обов’язково після кожної з цих таблиць подати детальний приклад розрахунку:

- після табл. 6 - для  будь-якої з ПЛ, для якої проводився  попередній та

  уточнений розрахунок  ступеня селективності (заповнені  всі позицій стовпця

  табл. 6, що відповідає  певній ПЛ “головної магістралі”);

- після табл. 8, 9 - для  ПЛ4;

- після табл. 10, 11 - для  ПЛ1;

4. Розробити та навести  схеми первинних та оперативних  ланцюгів ТМСЗ виходячи з вимог  до їх виконання (вимоги наведені  у табл. 5 та визначаються в залежності від номера варіанта студента за частиною № 1 КР).

Примітка до п. 4. Схема  захисту розробляється самостійно з використанням типових схемних  рішень та рекомендацій лекційного матеріалу;

5. Подати пояснення  (“легенду”) призначення кожного елемента схеми.

 

 

 

Завдання на частину № 2 курсової роботи

Необхідно:

1. Вибрати види релейних  захистів (основні та резервні) від  можливих пошкоджень силового  понижуючого трансформатора ГПП,  та обгрунтувати цей вибір;

2. Для обраних захистів ТФ:

- визначити уставки  за струмом та за часом спрацювання;

- перевірити чутливості за умови їх використання у якості основного та

  резервного захисту;

- розрахувати кількість витків  обмоток диференційного реле  типу РНТ-565

  чи ДЗТ-11 (диференційної,  зрівнювальних та (в разі потреби) гальмівної

  обмоток);

- обов’язково подати результати розрахунків за частиною № 2 КР у вигляді

  зведеної таблиці,  зразок якої наведений у дод. 2;

3. Вибрати та навести  схеми первинних та оперативних  ланцюгів комплекту обраних релейних захистів ТФ у рознесеному виконанні.

Примітка до п. 3. Вибір  схем захистів ТФ полягає у визначенні з дод. 3-10 (рис.17-24) тих стандартних  схемних рішень, які можливо застосувати для Вашого захисту.

 

1. Частина № 1 “Розрахунок ТМСЗ (трьохступеневого максимального струмового захисту) фрагменту районної розподільчої електромережі”

 

1.1. Вихідні дані

Вихідні дані обираються згідно номера варіанта студента за частиною № 1 КР з табл. 1-5.

Таблиця 1

Час спрацювання III ступеня ТМСЗ ПЛ,

що відходять від шин вузлових підстанцій до тупікових підстанцій та споживачів, с

№ ПЛ	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII	XIII	XIV
Варіант 15	1,5	2	2	1,5	1	2,5	1	1,5	1	1,5	1	1,5	1	0,5

 

Таблиця 2

Сумарний струм навантаження двох ПЛ,

що відходять від  шин вузлових підстанцій до тупікових підстанцій та споживачів, А

№ ПЛ	I+II	III+IV	V+VI	VII+VIII	IX+X	XI+XII	XIII+XIV
Варіант 15	835	180	50	135	66	95	65

 

Таблиця 3

Струм трифазного КЗ на шинах  вузлових підстанцій, А

Підстанція	А	Б	В	Г	Д	Е	Ж
Варіант 15	4590	1530	480	385	510	450	390

 

Таблиця 4

Струм трифазного КЗ в  кінці ПЛ,

що відходять від  шин вузлових підстанцій до тупікових  підстанцій та споживачів, А

№ ПЛ	I і II	III і IV	V і VI	VII і VIII	IX і X	XI і XII	XIII і XIV
Варіант 15	3530	1175	370	300	400	350	330

 

Таблиця 5

Вимоги до виконання  схем первинних та оперативних ланцюгів ТМСЗ

№ варіанта за частиною № 1 КР	Вигляд наведення ланцюгів	Умова роботи реле, що використовуються у схемі
15	сумісний	падіння напруги на обмотці  реле не повинно бути меншим мінімально допустимого значення

 

 

1.2. Схема мережі електропостачання  35 кВ

 

 

Рис. 1. Фрагмент районної розподільчої мережі напругою 35 кВ

 

1.3. Визначення уставок за часом спрацювання III ступенів ТМСЗ

Таблиця 6

ПЛ i	ПЛ 1	ПЛ 2	ПЛ 3	ПЛ 4	ПЛ 5	ПЛ 6
tсз(і+1) ,с	1,5 (IV)	2,5 (VI)	1,5 (VIII)	1,5 (X)	1,5 (XII)	0,5 (XIV)
	2 (III)	1 (V)	1 (VII)	1 (IX)	1 (XI)	1 (XIII)
	2,85 (Q4)	2,05 (Q3)		2,35 (Q5)	1,75 (Q6)
	3,0 (Q2)
tсз(і+1)max ,с	3,0	2,5	1,5	2,35	1,75	1
ty(і+1)max ,c	3,5	3,5	1,5	3,5	3,5	1,5
tпох (і+1)max ,c	0,06	0,06	0,03	0,06	0,06	0,03
2*tпох (і+1)max ,c	0,12	0,12	0,06	0,12	0,12	0,06
tін(і+1)max,c	0	0,05	0,15	0,05	0,15	0,35
t Q, с	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1
tзаппоп  і ,с	0,2	0,2	0,15	0,2	0,2	0,15
Dt i поп, с	0,42	0,47	0,46	0,47	0,57	0,66
Dt i поп(ЗАО), с	0,45	0,5	0,5	0,5	0,6	0,7
t сз i поп, с	3,45	3,0	2,0	2,85	2,35	1,7
t у i поп, с	3,5	3,5	1,5	3,5	3,5	1,5
t у i ут, с	3,5	3,5	3,5	3,5	3,5	3,5
It пох i ут I, с	–	–	0,06	–	–	0,06
t зап i ут, с	–	–	0,2	–	–	0,2
tпох (і+1)max ,c	–	–	0,03	–	–	0,03
tін(і+1)max,c	–	–	0,15	–	–	0,35
t Q, с	–	–	0,1	–	–	0,1
Dt i ут, с	–	–	0,54	–	–	0,74
Dt i ут(ЗАО), с	–	–	0,55	–	–	0,75
tсз ут  і ,с	3,45	3,0	2,05	2,85	2,35	1,75