Расчет релейной защиты линий и трансформаторов с напряжением 6-10-35 кВ
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
1. Задание на курсовую работу:
Для заданного участка сети выбрать типы релейной защиты линий и трансформаторов с напряжением 6-10-35 кВ согласно требованиям ПУЭ, выбрать уставки этих защит, составить трёхлинейную схему защиты трансформатора, на схеме участка сети указать типы принятых защит и их уставки, а также трансформаторы тока и напряжения.
Произвести расчет токов при трехфазных коротких замыканиях, выбрать необходимые трансформаторы тока и напряжения, выбрать типы устройств защиты и обосновать их чувствительность, а в трехлинейной схеме защиты, выбрать типы реле и указать на схеме спецификацию требующейся аппаратуры.
Исходные данные:
1. Мощность трёхфазного КЗ на шинах питающей подстанции : ;
. Напряжение оперативного тока на подстанции: 1. 220В -
. 220В ~
. 220В ~
. 220В ~
. Типы выключателей на напряжении 37 кВ: МКП - 35;
. Номер подстанции для которой требуется составить трёхлинейную схему защиты трансформаторов: 3;
. Длина линий:
1.Расчет номинальных и рабочих максимальных токов
. Расчет токов короткого замыкания
Выбор базисных значений.
SБ = SКЗ = 580 МВ*А
UБ = 37 кВ
IБ = SБ /(* UБ) = 580000(1,73*37) = 9050,35А
XС = SБ/ SКЗ = 1
XW1 = XУД * LW1 * SБ/U2 = 0,4*7*580000/372 = 1,18 о.е.
XW2 = XУД * LW2 * SБ/U2 = 0,4*5*580000/372 = 0,85 о.е.
XW3 = XУД * LW3 * SБ/U2 = 0,4*4*580000/372 = 0,68 о.е.
XW4 = XУД * LW4 * SБ/U2 = 0,4*3*580000/10,52 = 6,31 о.е.
Выберем типы трансформаторов по (7) тал.2, с.154:
Для Т1 - ТМН - 6300/35У1 UКЗ = 7,5%
Для Т2 - ТМН - 10000/35-74У1 UКЗ = 8%
Для Т3 - ТМН - 4000/35У1 UКЗ = 7,5%
XТ1 = (SБ * UКЗ)/( SТ * 100) = (580*7,5)/(6,3*100) = 6,9 о.е.
XТ2 = (SБ * UКЗ)/( SТ * 100) = (580*8)/(10*100) = 4,64 о.е.
XТ3 = (SБ * UКЗ)/( SТ * 100) = (580*7,5)/(4*100) = 10,87 о.е.
Рассчитаем токи КЗ:
релейная защита трансформатор
1.I (3)КЗmin К1 = IБ / (ХС + ХW1) = 9050,35/(1+1,18) = 4151,54А
2.I (3)КЗmin К2 = IБ / (ХС + ХW2) = 9050,35/(1+0,85) = 4892,08А
3.I (3)КЗmin К3 = IБ / (ХС+ХW1+ХW3+ХТ3) = 9050,35/(1+1,18+10,87+0,68) = 659,17А
4.I (3)КЗmin К4 = IБ / (ХС + ХТ1 +ХW1) = 9050,35/(1+1,18+6,9) = 996,73А
5.I (3)КЗmin К5 = IБ / (ХС + ХТ2+ХW2) = 9050,35/(1+0,85+4,64) = 1394,5А
6.I (3)КЗmin К4 (Q11 влючен) = IБ / (ХС + ХW4 +ХТ2 +ХW2) = 9050,35/(1+0,85+4,64+6,31) = 707,06А
7.I (3)КЗmin К5 (Q11 влючен) = IБ / (ХС + ХW4 +ХТ1+ХW1) = 9050,35/(1+1,18+6,9+6,31) = 752,6А
Рассчитаем токи двухфазного КЗ:
. Точка К1
I(2)КЗК1 = *I(3)КЗК1 = 1,73*4151,54 = 3595,34 А
2.Точка К2
I(2)КЗК2 = *I(3)КЗК2 = 1,73*4892,08 = 4236,66 А
3.Точка К3
I(2)КЗК3 = *I(3)КЗК3 = 1,73*689,17 = 570,85 А
4.Точка К4
I(2)КЗК4 = *I(3)КЗК4 = 1,73*996,73 = 863,19 А
5.Точка К5
I(2)КЗК5 = *I(3)КЗК5 = 1,73*1394,5 = 1207,67 А
6.Точка К4 (Q11 включен)
I(2)КЗК4 = *I(3)КЗК4 = 1,73*707,06 = 635,33 А
7.Точка К5 (Q11 включен)
I(2)КЗК5 = *I(3)КЗК5 = 1,73*588,07 = 651,28 А
. Расчет защит
Для линий электропередач 35кВ и выше с целью повышения надежности отключения повреждения в начале линий может быть предусмотрена в качестве дополнительной защиты токовая отсечка без выдержки времени. Для токовой отсечки без выдержки времени, устанавливаемых на линиях и выполняющих функцию дополнительных защит, коэффициент чувствительности должен быть около 1,2 при К.З. в месте установки защиты в наиболее благоприятном по условию чувствительности режиме.
Для трансформаторов мощностью 6,3 МВА и более от повреждений на выводах, а так же от внутренних повреждений применяют дифференциальную токовую защиту без выдержки времени. А так же должна предусматриваться газовая защита от повреждений внутри кожуха, сопровождающихся выделением газа, и от понижения уровня масла.
Для трансформаторов мощностью менее 6,3 МВА применяют максимальную токовую защиту, токовую отсечку и газовую защиту. В зону действия токовой отсечки входит обмотка высшего напряжения. Газовая защита ставится для защиты от межвитковых замыканий. Максимальная токовая защита действует до нижней шины.
. Линия W1, выключатель Q1:
.1. Расчет МТЗ:
а)ток срабатывания защиты:
где kн - коэффициент надежности;
kс.зап - коэффициент самозапуска;
kв - коэффициент возврата.
б) коэффициент чувствительности защиты при КЗ в точке К1:
В связи с большой чувствительностью защиты, реле тока может сгореть. Тогда принимаем kчк1 = 3, следовательно
в) ток срабатывания реле:
.2 Расчет токовой отсечки:
.3 Время срабатывания защиты:
tQ1=tQ4+?t т.к. tQ4> tQ3 tQ1=1,3+0,5=1,8 с.
2. Линия W2, выключатель Q2:
.1 МТЗ:
а)ток срабатывания защиты:
б) коэффициент чувствительности защиты при КЗ в точке К2:
в) ток срабатывания реле:
.2 Расчет токовой отсечки:
.3 Время срабатывания защиты:
tQ2=tQ5+?t т.к. tQ5> tQ6 tQ2=1,5+0,5=2 с.
3. Линия W3, выключатель Q3:
.1 МТЗ:
а)ток срабатывания защиты:
б) коэффициент чувствительности защиты при КЗ в точке К3:
в) ток срабатывания реле:
.2 Расчет токовой отсечки:
.3 Время срабатывания защиты:
tQ3=tQ14+?t =0,6+0,5=1,1 с.
4. Трансформатор Т1, выключатель Q4:
.1 МТЗ:
а)ток срабатывания защиты:
б) коэффициент чувствительности защиты при КЗ в точке К4:
в) ток срабатывания реле:
.2 Время срабатывания защиты:
tQ4=tQ9+?t =0,8+0,5=1,3 с.
5. Трансформатор Т2, выключатель Q5:
.1 МТЗ:
а)ток срабатывания защиты:
б) коэффициент чувствительности защиты при КЗ в точке К5:
в) ток срабатывания реле:
.2 В