Исследование электрической схемы подстанции 220/110/35/6 "Лена"
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
в электрических сетях и системах без которой невозможна нормальная работа этих систем и другого электротехнического оборудования. Основным элементом любой зашиты, является реле. Тенденция развития релейных защит в настоящее время заключается в постепенной замене контактных элементов на бесконтактные, электромеханических комплексов релейной защиты узкого предназначения на цифровые, компьютерные комплексы с весьма широкими возможностями. Обуславливается это рядом неоспоримых преимуществ компьютерных, микропроцессорных комплексов перед электромеханическими устройствами:
обеспечение точности и постоянства характеристик;
уменьшение эксплуатационных расходов и повышение надежности вследствие непрерывной самодиагностики;
возможность измерения, регистрации, индикации режимов и событий;
возможность реализации полноценной автоматической системы управления технологическим процессом.
.2 Возможности микропроцессорного блока релейной защиты и автоматики серии БЭМП
Компьютерная защита БЭМП выполняет все необходимые функции релейной защиты, автоматики, сигнализации и управления для присоединения среднего напряжения 6 - 35 кВ. Может применяться в качестве основного устройства РЗА присоединений комплектных распределительных устройств (КРУ) электрических станций и распределительных подстанций сетевых предприятий, промышленных предприятий, а также предприятий нефтяного и газового комплекса. Защита выполняется в виде компактной панели, представленной на рис. 7.1.
Рис. 7.1. Микропроцессорный блок релейной защиты и автоматики серии БЭМП
Типовые функциональные схемы БЭМП позволяют проектировать устройства защиты и автоматики:
защиты воздушных и кабельных линий;
защиты вводных и секционных выключателей;
защиты асинхронных и синхронных двигателей;
устройства контроля напряжения секции шин;
устройства автоматической частотной разгрузки (АЧР);
устройства быстрого автоматического ввода резерва;
ряд других исполнений устройств РЗА.
7.3 Характеристика физической модели лабораторного стенда
При подготовке современных инженеров-электриков необходимо знакомить их с такими защитами, изучать их в лаборатории. Чтобы осваивать принципы настройки и работы этих защит, а также их возможности, необходимо иметь дело с действующими образцами. Для этого в лаборатории необходима физическая модель объекта, на которую и должна работать соответствующая защита.
Передо мной была поставлена задача разработать такую модель. При разработке были учтены следующие требования:
. Универсальность, а именно возможность подсоединения любой цифровой защиты;
. Соблюдение коэффициентов подобия с реальным объектом;
. Возможность воспроизведения таких факторов, которые позволят исследовать все основные возможности защит;
. Наличие необходимых источников питания, в том числе и для функционирования блоков защит;
. Наличие сигнальных устройств;
. Безопасность работы с моделью.
На данную физическую модель будет осуществлено подключение панели защиты типа БЭМП. В недалеком будущем на базе дипломного проектирования такая лабораторная установка будет собрана.
За основу для моделирования была взята линия класса напряжения 35 кВ, протяженностью 40 км, выполненная проводом марки АС-70/11, питающая нагрузку мощностью 4 МВА. Линия отходит от подстанции с сопротивлением системы 15 Ом.
Принят коэффициент подобия
по напряжению:
,
где - напряжение линии, кВ
- напряжение модели, В.
по току:
,
где - номинальный ток, протекающий по линии, А;
- номинальный ток модели, А
В результате модель линии имитируется сопротивлением:
Ом
где - длина линии, км
- удельное сопротивление провода, Ом/км
Сопротивление нагрузки:
А
где - мощность нагрузки, МВА,
Ом
где - сопротивление нагрузки, Ом.
При таком сопротивлении и питании от 380 В в цепях будут протекать токи:
А,
где - сопротивление системы, Ом.
Далее осуществлен расчет токов короткого замыкания в различных точках модели. На их основании далее была выбрана коммутационная аппаратура.
Рис. 7.2. Схема замещения физической модели линии
Короткое замыкание в точке К1:
;
Короткое замыкание в точке К2:
;
Короткое замыкание в точке К3:
Для создания модели была выбрана следующая коммутационная аппаратура:
магнитные пускатели, имитирующие короткие замыкания;
двухпозиционное промежуточное реле РП-12;
автоматические выключатели ВА47-29;
кнопки мгновенного действия и переключатели.
На модели будут установлены трансформаторы тока (), к которым возможно подсоединение любых комплексов защиты. Также предусмотрены источники постоянного оперативного тока [В].
В результате разработана принципиальная схема и схема подключения защиты, представленные на рис. 7.3 и рис. 7.4 соответственно.
Рис. 7.3. Принципиальная схема физической модели
Рис. 7.5. Схема подключения защиты
Таким образом, разработанная физическая модель удовлетворяет всем поставленным к ней требованиям и готова к практической реализации.
8. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
В данной главе