Расчёт токов короткого замыкания

Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

По дисциплине "Релейная защита и автоматика"

На тему:

"Выбор и расчет устройств релейной защиты"

Благовещенск 2006

Задание

Рисунок 1. Исходная схема

Типы выключателей на напряжении 35 кВ – МКП-35;

Напряжение оперативного тока: на ПС1 – 110 В =, на ПС2 и ПС3 – 110 В ~;

Параметры элементов сети:

тип силового трансформатора, установленного на ПС ТДН – 10000/35;

длины линий:

Л1 – 37 км, Л2 – 35 км, Л3 – 34 км, Л4 – 33 км

Реферат

Работа 24 с., 6 рисунков, 1 таблицы, 5 источников. Токи короткого замыкания, ступени защиты, защиты трансформатора, защиты линии, сопротивления обратной и нулевой последовательностей, расчётная схема замещения, комплект защиты

В ходе выполнения курсового проекта был произведён выбор и расчёт основных и резервных защит линий и двухобмоточного трансформатора в рассматриваемой сети. Рассмотрены действия защит при различных повреждениях. Даны краткие характеристики защит.

Содержание

Введение

1. Расчёт токов короткого замыкания

1.1 Расчёт сопротивлений в схеме замещения сети

1.2 Расчёт токов КЗ

2. Выбор принципов релейной защиты

3. Защита линии

3.1 Общие сведения

3.2 Токовая отсечка

3.3 Максимальная токовая защита линий

4. Защита трансформатора

4.1 Продольная дифференциальная защита

4.2 Максимальная токовая защита трансформатора

4.3 Защита от перегрузки

4.4 Газовая защита

Заключение

Библиографический список

Введение

Любые электрические системы должны быть надёжными, экономичными, удобными и безопасными в эксплуатации и обеспечивать потребителей электроэнергией требуемого качества. Большую роль в выполнении этих требований играют устройства релейной защиты и автоматики.

Проектирование релейной защиты и автоматики представляет собой сложный процесс выработки и принятия решений по выбору принципов выполнения релейной защиты. Также решаются вопросы эффективного функционирования устройств релейной защиты и автоматики всех элементов защищаемой схемы, начиная с выбора видов и расчёта уставок проектируемых устройств и кончая правильным их подключением к цепям оперативного тока и к трансформаторам тока и напряжения.

Выполняя курсовую работу по курсу «Релейная защита и автоматика», студент закрепляет полученные знания, а также получает практические навыки проектирования РЗиА, которые необходимы для дальнейшего успешного выполнения курсовых и дипломного проектов.

Расчёт токов короткого замыкания

Расчёт сопротивлений

Представим рассматриваемый участок сети на рисунке 1 своей схемой замещения (рис. 2).

Рисунок 2 – Схема замещения

Расчёт произведём в именованных единицах.

Сопротивление трансформаторов:

Ом

Сопротивление линии:

Ом

Сопротивление системы:

Получив значения для всех сопротивлений перейдём к расчёту токов КЗ.

Расчёт токов КЗ

Проведём расчёт тока трёхфазного КЗ в точке К1 (указана на рисунке 2).

На стороне 10 кВ:

Защита линий

Общие сведения

Согласно [4] выделим на защищаемых линиях следующие виды защит – основные и резервные.

Основными защитами на всех ВЛ в схеме будут:

– токовая отсечка с выдержкой и без выдержки времени.

Вспомогательной защитой будет:

– МТЗ.

Токовая отсечка

Токовая отсечка считается эффективной и разрешается к установке, если может защитить более 20% общей длины линии. Токовая отсека выполняется без выдержки времени и в сочетании с МТЗ позволяет выполнить простую и недорогую защиту.

Недостатком токовой отсечки можно считать то, что дальний конец линии и шины приемной ПС в зону ее работы не попадают. КЗ на этом участке может отключить только МТЗ с большой выдержкой времени.

Ток срабатывания токовой отсечки:

где - коэффициент надёжности (для реле РТ-40 – 1.2–1.3);

- максимальный ток в фазе линии при КЗ на шинах противоположной ПС.

Проверим токовую отсечку для линии Л1 и Л2 35 кВ.

Токовая отсечка должна срабатывать на минимальные токи при КЗ, этими токами для сетей 35 кВ с изолированной нейтралью является двухфазный ток КЗ: А

Для полученных токов строится зависимость I=f(l), которая показывает как изменяется ток по всей длине линии. График показывает, что токовая отсечка на Л1 защищает 26,5 км, а на Л2 – 25,5 км.

Из этого следует, что токовая отсечка защищает более 20% линии.

Зона действия отсечки определяется обычно графическими построениями как точка пересечения кривой изменения тока КЗ в минимальном и максимальном режимах работы сети в зависимости от длины лини или её реактивного сопротивления и прямой тока срабатывания защиты. Отсечка считается эффективной, если зона её действия охватывает не менее 20–25% длины линии. Графические построения показаны на рис. 4.

Рисунок 3 – Мгновенная токовая отсечка 5 мм-2 км; 10 мм-1 кА

Минимальные токи это токи двухфазного КЗ. Ток двухфазного КЗ связан с трёхфазным следующим соотношением:

(16)

Из графических построений видно, что мгновенная токовая отсечка защищает большую часть линии, что говорит об эффективности использования её на данных линиях.

Поскольку зона действия токовой отсечки не выходит за пределы защищаемой линии, она выполняется без выдержки времени . Отсюда и название «мгновенная токовая отсечка».

Защита трансформатора

Заключение

В ходе выполнения курсовой работы были рассчитаны токи КЗ во всех точках защищаемой сети; были выбраны основные виды защит на линиях (дистанционная защита, МТЗ_НП, ТО_НП) и на трансформаторах (дифференциальная, газовая защита, защита от перегрузки); были рассчитаны уставки срабатывания защит и реле; были выбраны типы реле (в основном это реле тока РТ-40 и ДЗТ-11).

Библиографический список

1. Андреев В.А. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения – М.: Высш. шк., 1991. – 496 с.: ил.

2. Беркович М.А., Семёнов В.А. Основы техники и эксплуатации релейной защиты. – М-Л., издательство «Энергия», 1965.

3. Дьяков А.Ф., Платонов В.В. Основы проектирования релейной защиты электроэнергетических систем: Учебное пособие. – М.: Издательство МЭИ, 2000.

4. Правила устройства электроустановок. – 7-е изд. – М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2002. – 184 с.