Релейная защита тяговой подстанции
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
/p>
где Хп - индуктивная составляющая сопротивления подстанции. Ом;
Uп - напряжение на выводах тяговой обмотки трансформатора, кВ;
Sc - мощность короткого замыкания на вводах в подстанцию, ???;
Sт - номинальная мощность трансформатора, MB А;
nт - число включенных в работу трансформаторов;
uк - напряжение короткого замыкания трансформатора, %;
з - заводской допуск на величину напряжения короткого замыкания.
Из расчетов курсового п.2 мощность короткого замыкания на вводах в тяговую подстанцию - 137,93 мВА и 91,74 мВА, соответственно для максимального и минимального режимов
Для минимального режима:
Uп=27.2 кВ, uк=12%, ?з=+0.05, nт=1
Для максимального режима:
Uп=27.5 кВ, uк=9,5%, ?з=-0.05, nт=2
Принимаем, что сопротивления подстанций одинаковы.
По таблице 4.3 [4] определяем справочные значения погонных сопротивлений:
Zmn - результирующее погонное сопротивление тяговой сети m- путного тягового участка при условии, что в работу включены и соединены параллельно контактные сети n путей. Z22 = 0,301Ом/км
Z_1,n - сопротивление контактной сети одного пути (при включенных в работу контактных сетях на n путях) при условии, что на этот путь оказывает индуктивное влияние суммарный ток остальных путей такой же величины, но провотиположного направления. Z_1,2 = 0,336 Ом/км
Z_q,n - сопротивление контактной сети q путей (при наличии контактной сети на n путях) при условии, что на эти q путей оказывает индуктивное влияние ток контактной сети других n-q путей. Z_21 =0,47 Ом/км
Zp,m- падение напряжения в тяговой сети данного пути за счет индуктивного влияния токов смежных путей. Zp,2 = 0,139 Ом/км.
2.3 Расчет первой ступени ДЗ
Рис. 5. Узловая схема питания контактной сети в межстанционной зоне
Первая ступень обеспечивает защиту без выдержки времени большей части зоны подстанция - пост (80%) во избежание излишних срабатываний при внешних КЗ и посылает сигнал на запуск телеблокировки. Первая ступень - это дистанционная защита, работающая в двух режимах:
) токовая блокировка при ненаправленном реле сопротивления;
) направленная защита.
Первая ступень работает без выдержки времени.
Для узлового питания основная защита рассчитывается по схеме № 4 [4]. Для укоренного отключения близких КЗ защита выключателя QАl снабжается дополнительной защитой в виде токовой отсечки, параметры которой выбираются для расчетных схем № 4 и № 23.
Уставку срабатывания ZyДЗ1 выбирают по условию селективности, так чтобы защита не срабатывала при КЗ за ПС.ДЗ1 КотсZк,мин, где Zк,мин - сопротивление петли КЗ, измеряемое защитой выключателя QАl (рис.5); Котс - коэффициент отстройки 0.85-0.9
к мин=z21lАП = 0,33624 = 8,064 Ом
ДЗ1 КотсZк,мин
ДЗ1 0,858,064=6,85 Ом
Принимаем ZyДЗ1 = 7,0 Ом
проверим на нечувствительность к режимам нормальной работы по формуле:ДЗ1 , при кв = 1, кз =1.1; кн = 1 (2.21) минимальное значение сопротивления, измеряемое защитами выключателей подстанций определим:
Zн мин = = ,
- максимально возможный ток нагрузки (ток одного трансформатора с учетом 40 % -й перегрузки):
=== 1,18 кА.
н мин -примем минимальный ток нагрузки 1000АДЗ1, условие выполняется.
Применим направленную дистанционную защиту первой ступени с рабочей областью от 0 до 110 эл. градусов.
Рисунок 7-Характеристика срабатывания 1-ой ступени (ДЗ)
ТО применяется в качестве дополнительной защиты фидеров тяговой подстанции и постов секционирования.
Уставка срабатывания Iу, ТО выбирается по формуле:
уТОКОТСк, мах (2.22)
Максимальный ток к, мах, протекающий при КЗ через выключатель фидера подстанции рассчитывается по схеме № 4.
В режиме мах энергосистемы
ПA =ZПВ =ZП мах= 12,67 Омн.мах = 1180 А
Сопротивления результирующей схемы замещения
= ZпA + ZТСА
ZB = ZпВ + ZТСВ
ZAB = ZТСАВ + Rд+Rтгз + Rз.
ZТСА = zР,mlAП = 0,1392
ZТСВ = mnIПВ
ТСВ = 29 = 10,34 Ом
ТСАВ = z_1, NIАП
ТСАВ = 0,336 = 16,128 Ом
При расчете уставок токовой и дистанционной защиты допускается принимать Rд =0, Rз =0, ZТГЗ =0. Погрешность компенсируется Кч.
ZТСАВ = 16,128 Ом
ZA=12,67+6,672=19,34 Ом
ZB= 10,34+12,67=23,01
Токи подстанций в месте КЗ рассчитываются по формулам [4(5.1 и 5.2) и табл.6.1]
(2.23)
(2.24)
=410,59 Ак = 628,11+410,59 = 1038,7 А
Для сх № 4 [4] Iк = IQA1
Iу, ТО 1,2 1038,71246,44,
Принимаем, Iу, ТО = 1300 А и проверяем чувствительность защиты по условию [4 (формула 6.2] для расчетной схемы 23.
рис.8. схема 23
Авх =0, ZВвх=ZmnlАП+ZmnlПВ = 0,301 24+0,301 29 = 15,953 Ом
Т.к для сх. 23 определяется Iк. мин, то по табл. 6.1[4] принимаем UА, рас = 26200В, UВ, рас = 28900 В
ZПмин =20,79 Ом
по формулам 5.2 и 5.4[4]
А = = =1260,22 А
IВ = = =786,54 А
к =1260,22+786,54 = 2046,76А
По формуле (6.2)[4] для кч находим
; 1,2 1,57. условие чувствительности выполняется.
Проверяем по условию: Iу,ТО ? кз Iн,max,
коэффициент запаса принимают равным от 1,1 до 1,3
Условие выполняется
Рисунок 9-Характеристика срабатывания токовой блокировки
.4 Расчет уставок ДЗ 2-ой ступени
Резервная защита -вторая ступень направленной дистанционной защиты с выдержкой времени 0,3 с и рассчитывается по схеме № 6[4] для узлового питания.
Эта защита выполняет функции основной на участке от конца области действия защиты ДЗ1 до шин поста ПС, ближнего резервирования для первой ступени защиты и дальнего резервирования для выключателей и шин поста ПС (зона lПВ) и охватывает примерно 1.2 расстояния между подс?/p>