Материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления пользователям Интернета и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
© 2018 - 2024
Кафедра «Электроснабжение железных дорог»
Пояснительная записка к курсовому проекту
по дисциплине «Релейная защита»
Санкт-Петербург
2006
Введение
В системах электроснабжения нередко возникают короткие замыкания и другие ненормальные режимы работы. К.з. возникают вследствие дефектов, старения и загрязнения изоляции токоведущих частей, обрыва и схлестывания проводов при сильном ветре или гололеде. Электрическая дуга в месте замыкания способна вызвать пережоги, оплавление и разрушение электрического оборудования и распределительных устройств, отжиг и обрыв контактного провода. Разрушения оказываются тем значительнее, чем больше ток в дуге и время ее существования. Чтобы к.з. не вызвало большого ущерба, поврежденное электрооборудование необходимо как можно быстрее отключить.
Отключение электрической системы осуществляется коммутационными аппаратами – высоковольтными выключателями, привод которых снабжен специальным механизмом. Для отключения выключателя необходимо осуществить управляющее воздействие на этот механизм.
Автоматические устройства, служащие для выявления к.з. и ненормальных режимов и воздействующие в необходимых случаях на механизм отключения выключателя или на сигнал, называют релейной защитой.
Цель проекта – приобретение навыка расчета параметров аварийных режимов и уставок защит элементов тягового электроснабжения электрических железных дорог переменного тока напряжением 27,5 кВ. В проекте требуется:
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;
Рекомендуемый порядок расчета уставок защит.
Анализ исходных данных.
Формирование расчетных схем.
Определение способа защиты и состава защит.
Вычисление параметров аварийных режимов.
Расчет уставок защит.
Исходные данные
Шифр задания – 1–2–4–4–1.
Таблица 1. Токи короткого замыкания на вводах подстанции, кА
| Режим | Обозна- | Первая цифра шифра задания |
| ЭС | чение. | 1 |
| Максимум | Ic,max | 4,1 |
| Минимум | Ic, min | 1,3 |
Таблица 2. Параметры районной нагрузки
| Наименование | Обозначение | Вторая цифра шифра |
| 2 | ||
| Общая мощность, % | s=SР.Н/SN | 20 |
| Нагрузка фидера, МВА | SФ,РН | 1,5 |
| Марка провода фидера | - | AAБ-3 ´ 70 |
| Длина фидера, км | LФ, Р.Н | 30 |
| Уставка МТЗ фидера, с | tф, р.н | 1,0 |
Таблица 3. Параметры устройств тягового электроснабжения
| Наименование | Обознач. | Третья цифра шифра задания | |
| 4 | |||
| Вид тяговой сети | - | ТПО | |
| Расстояние, км (см. рис. 1) | L21 | 15 | |
| L1 | 15 | ||
| L22 | 30 | ||
| Рабочий ток, А | ввода в РУ 27,5 кВ | IРУ, раб, max | 800 |
| фидера подстанции | IП, раб, max | 710 | |
| фидера ПС | IПС, раб, max | 350 | |
| ППС | IППС, раб, max | ||
| Трос груп. заземления | - | АС-70 | |
| Удельные сопротивления тяговой сети, Ом/км | z11 | 0,466 | |
| z21 | 0,414 | ||
| z22 | 0,25 | ||
| z -1,2 | 0,355 | ||
| z'p,2 | 0,059 | ||
Таблица 4. Параметры понижающего трансформатора
| Наименование | Обозначение | Четвертая цифра шифра задания | |
| 4 | |||
| Тип трансформатора | - | ТДТНЖ 40000 /110 У1 | |
| Схемы соединения обмоток | - | Уo/Д/Д | |
| Мощность, МВА | SN | 40 | |
| Регулирование высшего напряжения, % | ∆Ua | ±16 | |
| Напряжения обмоток, кВ | номинальное | UB, N UC, N UH, N | 115 27,5 11,0 |
| максимальное | UB, max UC, max UH, max | 133 28,9 12,0 | |
| минимальное | UB, min UC, min UH, min | 97 26,2 11 | |
| Напряжения опыта КЗ, % для | среднего напряжения | uk,ВС u,ВН uk,СН | 10,5 17,5 6,5 |
| максимального регулируемого напряжения | uk, ВC, +РО uk, ВН, +РО | 11,4 19,3 | |
| минимального регулируемого напряжения | uk, ВC, -РО uk, ВН, -РО | 9,4 17,0 | |
| Потери, кВТ | опыта КЗ | PКЗ | 200 |
| опыта ХХ | PXX | 39 | |
| Относит. сопротивл. | X*в(1), В | 0,245 | |
Примечание. Наибольшие рабочие напряжение электрооборудования в сети 220 кВ составляет 252 кВ, а в сети 110 кВ – 126 кВ.
Формирование расчетных схем
Анализируем возможные режимы работы понижающих трансформаторов. 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. Для расчетов КЗ при параллельной работе потребуется определить сопротивления схемы замещения отдельно для каждой обмотки трансформатора.
Для трансформатора необходимо учитывать также наличие на обмотках ВН устройств регулирования напряжения и заводской допуск на величину напряжения короткого замыкания uк [7], [20].
Библиографический список
1. ГОСТ 27514–87. Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчета в электроустановках переменного тока напряжением свыше 1 кВ.
2. ГОСТ 2.767–89. Обозначения условные графические в электрических схемах. Реле защиты.
3. Првила устройства электроустановок. – М.: Энергоатомиздат, 1986. – 648
4 Правила устройства системы тягового электроснабжения железных дорог Российской Федерации: ЦЭ-462/ МПС РФ.-М.: 1997. – 80 с.
5 Руководящие указания по релейной защите. Вып. 13 А. Релейная защита понижающих трансформаторов и автотрансформаторов 110–500 кВ: Схемы. – М.: Энергоатомиздат, 1985. – 112 с.
6 Марский В.Е. Параметры тяговых сетей переменного тока // Инструктивно-методические указания, вып. 3/ТЭЛП. – М., 1987.–С. 29–37.
7 Методические указания по расчету защит фидеров контактной сети переменного тока 25 кВ при применении электронных защит УЭЗФМ // Инструктивно-методические указания. Вып.1 /Трансэлектропроект.-М., 1990.–С. 3–29.
8 Марквардт К.Г. Электроснабжение электрифицированных железных дорог. - М.: Транспорт, 1982. – 528 с.
9 Фигурнов Е.П. Релейная защита устройств электроснабжения железных дорог. – М.: Транспорт, 1981. – 215 с.
10Оформление текстовых документов : Методические указания/В.А. Болотин, В.В. Ефимов, В.П. Игнатева, Н.В. Фролова; Под общ. ред. В.П. Игнатоевой. – СПб: 1998, ПГУПС. – 46 с
11 Информационные и методические материалы к курсовому проектированию по «Релейной защите» // Локальная сеть кафедры Электроснабжения/ПГУПС:ES_502_2/net/rz/kp.–СПб, 2001
Кафедра «Электроснабжение железных дорог»
Пояснительная записка к курсовому проекту
по дисциплине «Релейная защита»
Санкт-Петербург
2006
Введение
В системах электроснабжения нередко возникают короткие замыкания и другие ненормальные режимы работы. К.з. возникают вследствие дефектов, старения и загрязнения изоляции токоведущих частей, обрыва и схлестывания проводов при сильном ветре или гололеде. Электрическая дуга в месте замыкания способна вызвать пережоги, оплавление и разрушение электрического оборудования и распределительных устройств, отжиг и обрыв контактного провода. Разрушения оказываются тем значительнее, чем больше ток в дуге и время ее существования. Чтобы к.з. не вызвало большого ущерба, поврежденное электрооборудование необходимо как можно быстрее отключить.
Отключение электрической системы осуществляется коммутационными аппаратами – высоковольтными выключателями, привод которых снабжен специальным механизмом. Для отключения выключателя необходимо осуществить управляющее воздействие на этот механизм.
Автоматические устройства, служащие для выявления к.з. и ненормальных режимов и воздействующие в необходимых случаях на механизм отключения выключателя или на сигнал, называют релейной защитой.
Цель проекта – приобретение навыка расчета параметров аварийных режимов и уставок защит элементов тягового электроснабжения электрических железных дорог переменного тока напряжением 27,5 кВ. В проекте требуется:
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;
Рекомендуемый порядок расчета уставок защит.
Анализ исходных данных.
Формирование расчетных схем.
Определение способа защиты и состава защит.
Вычисление параметров аварийных режимов.
Расчет уставок защит.
Исходные данные
Шифр задания – 1–2–4–4–1.
Таблица 1. Токи короткого замыкания на вводах подстанции, кА
| Режим | Обозна- | Первая цифра шифра задания |
| ЭС | чение. | 1 |
| Максимум | Ic,max | 4,1 |
| Минимум | Ic, min | 1,3 |
Таблица 2. Параметры районной нагрузки
| Наименование | Обозначение | Вторая цифра шифра |
| 2 | ||
| Общая мощность, % | s=SР.Н/SN | 20 |
| Нагрузка фидера, МВА | SФ,РН | 1,5 |
| Марка провода фидера | - | AAБ-3 ´ 70 |
| Длина фидера, км | LФ, Р.Н | 30 |
| Уставка МТЗ фидера, с | tф, р.н | 1,0 |
Таблица 3. Параметры устройств тягового электроснабжения
| Наименование | Обознач. | Третья цифра шифра задания | |
| 4 | |||
| Вид тяговой сети | - | ТПО | |
| Расстояние, км (см. рис. 1) | L21 | 15 | |
| L1 | 15 | ||
| L22 | 30 | ||
| Рабочий ток, А | ввода в РУ 27,5 кВ | IРУ, раб, max | 800 |
| фидера подстанции | IП, раб, max | 710 | |
| фидера ПС | IПС, раб, max | 350 | |
| ППС | IППС, раб, max | ||
| Трос груп. заземления | - | АС-70 | |
| Удельные сопротивления тяговой сети, Ом/км | z11 | 0,466 | |
| z21 | 0,414 | ||
| z22 | 0,25 | ||
| z -1,2 | 0,355 | ||
| z'p,2 | 0,059 | ||
Таблица 4. Параметры понижающего трансформатора
| Наименование | Обозначение | Четвертая цифра шифра задания | |
| 4 | |||
| Тип трансформатора | - | ТДТНЖ 40000 /110 У1 | |
| Схемы соединения обмоток | - | Уo/Д/Д | |
| Мощность, МВА | SN | 40 | |
| Регулирование высшего напряжения, % | ∆Ua | ±16 | |
| Напряжения обмоток, кВ | номинальное | UB, N UC, N UH, N | 115 27,5 11,0 |
| максимальное | UB, max UC, max UH, max | 133 28,9 12,0 | |
| минимальное | UB, min UC, min UH, min | 97 26,2 11 | |
| Напряжения опыта КЗ, % для | среднего напряжения | uk,ВС u,ВН uk,СН | 10,5 17,5 6,5 |
| максимального регулируемого напряжения | uk, ВC, +РО uk, ВН, +РО | 11,4 19,3 | |
| минимального регулируемого напряжения | uk, ВC, -РО uk, ВН, -РО | 9,4 17,0 | |
| Потери, кВТ | опыта КЗ | PКЗ | 200 |
| опыта ХХ | PXX | 39 | |
| Относит. сопротивл. | X*в(1), В | 0,245 | |
Примечание. Наибольшие рабочие напряжение электрооборудования в сети 220 кВ составляет 252 кВ, а в сети 110 кВ – 126 кВ.
Дата: 2019-05-29, просмотров: 182.