Разработка релейной защиты участка сети
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
схем;
не учитываются поперечные емкости линий протяженностью менее 200-250 км напряжением 110-330 кВ;
принимается равенство сопротивлений в схемах прямой и обратной последовательностей;
не учитывается влияние нагрузок.
Для расчёта токов КЗ приведём расчётную схему (рисунок 4.1).
Руководствуясь допущениями, изложенными выше, составим следующую схему замещения (рисунок 4.2).
Определим максимальные значения токов коротких замыканий. Для этого рассчитаем режим максимальных нагрузок, в котором генераторы обладают минимальным сопротивлением, а расчетным видом короткого замыкания является трехфазное КЗ.
Сопротивления участков, где возникают КЗ в точках К5-К1:
Рассчитаем токи КЗ для точек К1-К5:
где - средне номинальное напряжение в точке КЗ (10,5), кВ,
- сопротивление участка схемы от источника питания до точки КЗ, Ом
Рассчитаем режим минимальных нагрузок, в котором генераторы обладают максимальным сопротивлением, а расчетным видом короткого замыкания является трехфазное КЗ.
Далее вычисляем токи двухфазных коротких замыканий. Они находятся как токи трехфазных КЗ, умноженные на коэффициент . Результаты расчета сводим в таблицу 4.1.
Таблица 4.1 - Токи КЗ в режиме максимальных и минимальных нагрузок
Точка КЗ12345, А556624712829992, А555623711828990, А482540617718859
5 РАСЧЁТ ПАРАМЕТРОВ ВЫБРАННЫХ ЗАЩИТ
5.1 Расчет параметров защиты линии Л5
Рассчитаем параметры защит, установленных на линии Л5. На этой линии установлена двухступенчатая токовая защита.
Ток срабатывания первой ступени (токовая отсечка без выдержки времени) отстраивается от максимального значения тока трёхфазного КЗ в конце линии:
Зона, защищённая отсечкой определяется по кривым спадания токов КЗ Iкз(3) = f(l) в максимальном и минимальном режимах. Для построения плавной кривой изменения тока КЗ вдоль линии Iкз(3) = f(l) нужно рассчитать токи КЗ на расстоянии 0; 0,25; 0,5; 0,75; 1. Отсечка считается эффективной, если она защищает не менее 18-20 % длины линии.
Из рисунка 5.1 видно, что отсечка защищает около 54 % длины линии. Следовательно, выбранная отсечка эффективная.
Рисунок 5.1 - Зона действия токовой отсечки
Ток срабатывания второй ступени (МТЗ) выбирается по условию отстройки от максимального тока нагрузки присоединения Iраб. макс :
,
где - коэффициент самозапуска двигателей нагрузки, примем равным 1,5 (считая малым удельное количество электродвигателей, присоединенных к шинам подстанции П5);
- коэффициент возврата, равный 0,85 для реле РТ-40;
- коэффициент отстройки, для реле косвенного действия равен 1,2.
.
Проверяем чувствительность МТЗ для основной зоны:
.
Для основной зоны 1,5. В нашем случае , что меньше 1,5.
Для повышения чувствительности МТЗ дополняется измерительным органом (блокировкой) напряжения (ОН), который, разрешая РЗ действовать при КЗ, запрещает ей срабатывать (блокирует) в режиме максимальной нагрузки и при самозапуске электродвигателей.
Ток срабатывания МТЗ с блокировкой минимального напряжения отстраивается не от максимальной нагрузки линии, а от тока нормального режима Iнорм, который может быть ориентировочно в 1,5-2 раза меньше максимального рабочего тока:
Коэффициент чувствительности по току:
Напряжение срабатывания реле минимального напряжения:
где - для реле типа РН-50; - коэффициент трансформации трансформатора напряжения; - рабочее минимальное напряжение, равное кВ.
Чувствительность защиты по напряжению определяется по формуле:
где - максимальное значение остаточного напряжения в месте установки защиты при КЗ в конце защищаемого участка.
Допустимое значение . Полученное значение коэффициента чувствительности удовлетворяет условию:
Время срабатывания второй ступени защиты:
где - ступень селективности, 0,5 c.
5.2 Расчет параметров защит трансформатора Т1
Для защиты силовых трансформаторов от повреждений и ненормальных режимов работы применяются следующие типы защит: продольная дифференциальная защита, газовая защита, токовая отсечка без выдержки времени, защита от сверхтоков внешних коротких замыканий, от перегрузки и некоторые другие типы защит.
.2.1 Расчет параметров продольной дифференциальной защиты
В качестве измерительного органа продольной дифференциальной токовой защиты примем реле РНТ-565 и произведём расчёт этого реле.
Определим токи в плечах защиты, которые соответствуют номинальной мощности Т1:
Плечо с большим током называется основным. В нашем случае основным плечом является плечо на стороне ВН трансформатора.
Первичный ток срабатывания защиты выбирается по двум условиям:
-по условию отстройки от максимального тока небаланса при внешних КЗ:
-
где DU - половина регулировочного диапазона изменения напряжения при регулировании коэффициента трансформации. Для трансформатора ТРДН-32000 принимаем:
-по условию отстройки от бросков тока намагничивания:
где