Релейная защита электрической сети 110 кВ с двухсторонним питанием
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
Введение
Релейная защита осуществляет автоматическую ликвидацию повреждений и ненормальных режимов в электрической части энергосистем и является важнейшей автоматикой, обеспечивающей их надежную и устойчивую работу.
В современных энергетических установках энергетических системах значение релейной защиты особенно возрастает в связи с бурным ростом мощности энергосистем, объединением нескольких областей, всей страны, и даже нескольких государств.
Рост нагрузок, увеличение протяженности линий электропередачи, ужесточение требований к устойчивости энергосистем осложняют условия работы релейной защиты и повышают требования к её быстродействию, чувствительности и надежности. И, как следствие, идет непрерывный процесс развития и совершенствования техники релейной защиты, направленный на создание все более совершенных защит, отвечающих требованиям современной энергетики.
Широкое распространение в связи с отказом от электромеханических реле получают применение в устройствах релейной защиты полупроводниковых приборов (диодов, транзисторов, тиристоров).
В технике РЗ произошла подлинная революция: на смену электромеханическим и статическим аналоговым реле пришли цифровые (микропроцессорные) защиты - терминалы управления и защиты электроустановок.
Цифровые защиты обладают многими свойствами, в том числе непрерывной самодиагностикой, памятью, высокой точностью, малыми габаритами при больших функциональных возможностях.
Однако и для самых современных цифровых защит сохраняется необходимость выбора характеристик и параметров срабатывания, чтобы затем установить на защите соответствующие уставки по току, времени, напряжению и т. д. При этом сохраняются традиционные требования к защите:
=> селективность, обеспечивающая отключение только поврежденной части электроустановки (поврежденного участка сети);
=> быстродействие, не допускающее серьезных повреждений электрооборудования и обеспечивающее устойчивость параллельной работы синхронных электрических машин;
=> надежность, предотвращающая излишние срабатывания защиты (защита не должна работать, когда нам этого не нужно, и должна сработать, когда это необходимо);
=> чувствительность в основной (ближнее резервирование) и резервных зонах (дальнее резервирование), обеспечивающая действие защиты при любых коротких замыканиях, когда имеется необходимость отключения электроустановки.
Настоящая работа предполагает, что защиты воздушных линий выполняются на базе современных шкафов с использованием микропроцессорных терминалов. За основу приняты шкафы ШЭ-2607, выпускаемые отечественными производителями НПП ЭКРА.
Исходные данные
Рисунок 1 Принципиальная схема распределительной сети 110кВ
В качестве исходных используем следующие данные:
все линии электропередач заданной сети оборудованы маломасляными выключателями с трехфазным приводом;
со сборных шин 110 кВ подстанций А, Б и В питаются ответственные потребители с преобладанием высоковольтных двигателей, потеря устойчивости которых недопустима. Эти сборные шины оборудованы дифференциальными защитами;
автотрасформаторы имеют двухступенчатые резервные защиты: дистанционную и нулевой последовательности;
среднее номинальное напряжение сети 115 кВ;
сопротивления цепей двухцепных линий одинаковы;
коэффициенты трансформации автотрансформаторов равны 230/121, регулированием коэффициентов трансформации последних и трансформаторов пренебречь;
двухцепные линии могут длительно работать в одноцепном режиме;
ступень селективности по времени принять Dt=0.4 сек;
уставки времени II ступеней, примыкающих к защищаемой сети линий, и 1 ступеней автотрансформаторов принять 0.4 сек.;
вторичный номинальный ток трансформаторов тока принять равным 5 А;
в качестве дистанционной защиты использовать шкафы ШЭ-2607;
нагрузки подстанций в некоторых режимах могут быть покрыты как за счет мощностей обоих источников СA и СB, так и только СA;
коэффициент мощности нагрузки в нормальном режиме принять 0.95, а аргумент цепей самозапуска 300;
Параметры элементов, входящих в сеть:
Длина линий (км)L`1L``1L3L515123315
ИсточникиСистем СаСистема СвАТ1 (2) Sном (МВА)X1 (Ом) max / minX0 (Ом) max / minАТ3 (4) Sном (МВА)X1 (Ом) max / minX0 (Ом) max / min2003 / 4,52,3 / 2,81255 / 68,8 / 9,7
Максимальная мощность перетока между двумя системами:
, .
Трансформаторные подстанцииT1, T2T3, T4T5, T6Sном (МВт)Sном (МВт)Sном (МВт)162525
Параметры срабатывания защит смежных элементов от междуфазных КЗ:
АТ1 (2)АТ3 (4)XI (Ом)XII (Ом)tII (сек)X1I (Ом)XII (Ом)tII (сек)901452,4601652
Линия L6Линия L7XI (Ом)XII (Ом)XIII (Ом)tIII (сек)XI (Ом)XII (Ом)XIII (Ом)tIII (сек)1016482,611,2519702
1. Расчет параметров схемы замещения
Составим схему замещения прямой последовательности защищаемой сети и рассчитаем сопротивления её элементов.
1.1 Расчет сопротивлений систем СA и СB прямой последовательности в максимальном и минимальном режимах:
1.2 Расчет сопротивлений автотрансформаторов системы СA АТ1 и АТ2
Автотрансформаторы типа АТДЦТН-200000/230/121.
Таблица 1. Параметры автотрансформаторов АТ1, АТ2
SномUном ВНUном СНUном ННUk ВН-СНUk ВН-ННUk СН-ННМВАкВкВкВ%%023012138.5113220
1.3 Расчет сопротивлений автотрансформа?/p>