Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Проект релейной защиты и автоматики - файл Релейная часть.docx


Загрузка...
Проект релейной защиты и автоматики
скачать (5437.9 kb.)

Доступные файлы (15):

Thumbs.db
Задание.docx109kb.05.05.2010 23:19скачать
монтажная схема.jpg447kb.08.06.2010 02:51скачать
монтажная схема.vsd
Оборуд. ПС 110-35-10.jpg1399kb.19.05.2010 01:45скачать
Оборуд. ПС 110-35-10.vsd
Релейная часть.docx97kb.19.05.2010 02:50скачать
РЗ 110 - 35 - 10.jpg595kb.31.05.2010 17:40скачать
РЗ 110 - 35 - 10.vsd
РЗ кабельной линии.jpg556kb.31.05.2010 17:38скачать
РЗ кабельной линии.vsd
экономика таблица.jpg348kb.06.06.2010 16:12скачать
экономика таблица.vsd
Экономическая часть.doc149kb.03.06.2010 17:38скачать
Электрическая часть.docx174kb.08.06.2010 14:22скачать

Релейная часть.docx

Реклама MarketGid:
Загрузка...
2. Релейная защита.

2.1 Параметры защищаемого оборудования.

Таблица 7

Тип


SНОМ,

МВА

U ном, KB

Потери, КВт

Uк,%

Iхх,

%




ВН

СН

НН

∆РХ

∆РК

ВН


ВС

СН
















В-Н

В-С

с-н









Примечание

1

2

3

4

i

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

ТДТН – 40000/100

40

115

38,5

11

39

200







10,5

17,5

6,5

0,6

Т1;Т2

Таблица8: Напряжения UКЗ% между обмотками трансформатора ТДТН 40000/110

ВН – НН

ВН – СН

СН – НН

min(PO)

HOM

Max (+PO)

min(PO)

HOM

Max (+PO)

min(PO)

HOM

Max (+PO)

18,22

17,5

18,55

9,95

10,5

11,05



6,5



2.2 Расчёт токов короткого замыкания

2.2.1 Расчёт сопротивлений

2.2.1.1 Расчёт сопротивлений трёх обмоточного трансформатора производится при ступенях регулирования РПН т.е. + РО и – РО. Номинальные сопротивления обмоток трансформатора расчитаны в электрической части и соответствующие сопротивления им равны: Х8 = Х9 = 35,54 Ом; Х10 11 = 0 Ом; Х12 = Х13 = 22,32 Ом.

Таблица 9: Расчёт сопротивлений трансформатора при крайней ступени «отрицательного» регулирования, соответствующей U(- PO) = 96,6 кВ

Напряжение короткого замыкания обмоток трансформатора UК, %

Сопротивление обмоток трансформатора Хт, Ом

UKB ( -PO) = 0,5 * (U%КВН + U%КВС - U%KСН) = 0,5 * ( 18,22 + 9,95 – 6,5 ) = 10 ,84 %

XTB (-PO)

= XTB НОМ *( UКВ (-РО) / UКВ НОМ )* α2(-РО) max = 35,54 * (10,84 / 10,75) * 0,842 = =25,29 Ом



U%KС (- РО) = 0,5 * (U%КВС + U%КСН - U%KВН) = 0,5 * (9,95 + 6,5 – 18,22) = - 0 ,88 % ≈ 0

U%KН= 0,5 * (U%КВН + U%КСН - U%KВС) =0,5 * (18,22 + 6,5 – 9,95) = 7,38 %

Х ТС ( -РО) ≈ 0

XTB (-PO)

= XTB НОМ *( UКН (-РО) / UКН НОМ )* α2(-РО) max = 22,32 * (7,38 / 6,75) * 0,842 = =17,22 Ом, где

α(-РО) max = 1 – ΔUMAX * = 1- 0,16 = 0,84%

Таблица10: Расчёт сопротивлений трансформатора при 6 - й ступени «положительного» регулирования,( соответствующей +10,7 UНОМ В)

UКВ (+N) = UКВ НОМ + (UКВ (+РО) – UкВ НОМ) * *N/NКР = 10,75 + ( 11,7 – 10,75) * 6 / 9 = = 11,38%

UКС (+N) ≈ 0

UКН (+N) = UКН НОМ + (UКН (+РО) – UКН НОМ) * *N/NКР = 6,75 + ( 7,75 – 6,75) * 6 / 9 = =7,02%

UKB ( +N) = 0,5 * (U%КВН + U%КВС - U%KСН) = 0,5 * ( 18,85 + 11,05 – 6,5 ) = 11,7 %

U%KС (+N) = 0,5 * (U%КВС + U%КСН - U%KВН) = 0,5 * (11,05 + 6,5 – 18,85) = - 0 ,65 % ≈ 0

U%KН(+ N)= 0,5 * (U%КВН + U%КСН - U%KВС) =0,5 * (18,85 + 6,5 – 11,05) = 7,15 %


XTB (+ N)

= XTB НОМ *( UКB (+ N) / UКB НОМ )* α2(+ N) max = 35,34 * (11,38 / 10,75) * 1,1072 = =46,1 Ом

Х ТС ( +N) ≈ 0

XTН (+ N)

= XTН НОМ *( UКН (+ N) / UКН НОМ )* α2(+ N) max = 22,32 * (7,02 / 6,75) * 1,1072 = =28,45 Ом, где

α(-РО) max = 1 – ΔUMAX * * N/NКР = 1- 0,16 * 6/9 = 1,107%

2.2.1.2 Сопротивления кабельной линии: Принимаем длину кабельной линии l10 = 1км

Z37 min = ZУД * ℓ KW * U2НОМ / U2СР = 0,3 * 1* * 1102/ 10,52 = 32,93 Ом

Z37 max = ZУД * ℓ KW * U22 max / U2СР 3 = 0,3 * 1 * 1262/ 10,52 = 43,2 Ом

2.2.1.3 Сопротивления воздушной линии: Принимаем длину воздушной линии ℓ35 =10 км. Х36min = ХУД * ℓ35 * U2НОМ / U2СР2 = 0,4 * 10 * 1102/ 372 = 35,35 Ом Х36 max = ХУД * ℓ35 * U22max / U2СР2 = 0,4 * 10 * 1262/ 372 = 46,4 Ом



2.2.1.4 Сопротивление Х17 приведённое к ВН:

Х|17 = X17 * U2СР2 / U2Б = 13,88 * 1152 / 1102 = 15,2 Ом

Х|17 = X17 * U2СР3 / U2Б = 13,88 * 1262 / 1102 = 11,56 Ом

2.2.2 Схема замещения для расчётов тока короткого замыкания

С

Х|17 11,56 / 15,2

30 25,29 (- РО) 25,29 (- РО) |46,1 (+N)

46,1 (+N) К1 К2

34 33/0 36 33,33/ 46,4

17,22(-РО) 32/0 35 17,22/ 28,45

28,45 (+N)

К3

37 Рисунок 1

32,93/43,2 К4

Таблица №10: Расчёт токов короткого замыкания, I(3)ПО:

Режим работы трансформаторов

Точка К1

Точка К2

1 Один трансформатор отключён при UНОМ C

I(3)ПО = UНОМ С / √3 * ( ХMAX C + ХТВ(-РО)) = 110 / √3 * ( 11,56 + 25,29) = 1,72 кА

I(3)ПО = UНОМ С / √3 * ( ХMAX + ХТВ(-РО) + ХBW) = 110 / √3 * ( 11,56 + 25,29 +35,35 ) = 0,88 кА

2 Один трансформатор отключён при UMAX C

I(3)ПО = UМАХ С / √3 * ( ХMIN C + ХТВ(+N) ) = 126 / √3 * ( 15,2 + 46,1 ) = 1,19 кА

I(3)ПО = UМАХ С / √3 * ( ХMIN C + ХТВ(+N) ТВ) = 126 / √3 *( 15,2 + 46,1 + 46,4) = 0,68 кА

Точка К3

Точка К4

1 Один трансформатор 

отключён при UНОМ C



I(3)ПО = UНОМ С / √3 * ( ХMAX 

C + ХТВ(-РО) + ХТН (-РО)) = 110 / √3 * ( 11,56 + 25,29 + +17,22) = 1,17 кА



I(3)ПО = UНОМ С / √3 * ( ХMAX 

C + ХТВ(-РО) + ХТН (-РО) * ZKW) = 110 / √3 * ( 11,56 + 25,29 + 17,22 + 32,93) = 1,17 кА



2 Один трансформатор отключён при UMAX C

I(3)ПО = UНОМ С / √3*( ХMIN C + ХТВ(+N) + ХТН (+ N)) = 126 / √3 * ( 15,2 + 46,1 + 28,45) = 0,81 кА

I(3)ПО = UНОМ С / √3*( ХMIN C + ХТВ(+N) + ХТН (+ N) + ZKW) = 126 / √3 * ( 15,2 + 46,1 + 28,45 + 43,2) = 0,55 кА

Таблица 11: Расчёт действительных токов короткого замыкания

Точка К.З.

Ток трёх фазного к.з.




(-РО)

(+N)

К1

1720 А

1190 А

Действительный ток

1720*110/37 = 5114 А

1190 *126/37 = 4052,4А

К2

880 А

680 А

Действительный ток

880 * 110/37 = 2616,22 А

680 * 126/37 = 2316 А

Продолжение таблицы 11

К3

1170

810

Действительный ток

1170 *110/10,5 =12257 А

810 * 110/10,5 = 9720 А

К4

730

550

Действительный ток

730 * 110/10,5 = 8760 А

550 * 110/10,5 = 6600 А

2.3 Выбор защит трансформатора

1. Защита трансформаторов подразделяется на две основные группы:

а) Защиты от внутренних повреждений

б) Защита от сверх токов при внешних к.з. и перегрузках

В зависимости от режима работы и эксплуатации трансформаторов релейная защита должна быть выполнена с действием на сигнал или отключение.

Для трансформаторов должны быть предусмотрены устройства релейной защиты от следующих повреждений и не нормальных режимов работы:



1.От повреждений внутри кожуха, сопровождающиеся выделением газа и понижением уровня масла – газовая защита.

2.От всех видов повреждений в обмотках и на выводах – продольная дифференциальная защита трансформатора без выдержки времени.

3. От токов в обмотках, обусловленных внешними к.з. – максимальная токовая защита с комбинированным пуском по напряжению, со всех трёх строн трансформатора.

4. От токов в обмотках обусловленных перегрузкой – максимальная токовая защита с действием на сигнал.

2.3.1 Газовая защита трансформатора

2.3.1.1 Общие положения

К характерным повреждениям масло наполненного трансформатора относятся к.з. между обмотками (междуфазные), витковые замыкания одной фазы «пожар» стали магнито провода, утечка масла из бака, не исправности масло наполненного контактора переключателя ответвлений устройства регулирования напряжения под нагрузкой (РПН и др.).

Практически все повреждения внутри бака трансформатора сопровождаются выделением газа в результате разложения масла или других изоляционных материалов под действием частичных электрических разрядов, повышенного нагрева, электрической дуги.

При к.з. происходит ускорение протекания масла или его смеси с газом из

бака трансформатора в расширитель. В процессе эксплуатации возможно также движение уровня масла или выделение газа различным причинам.

Нарушение нормальной работы контактора РПН может быть вызвано повреждением изоляции, ослаблением пружин механизма , старением контактов, что ведёт к замедлению и нечёткости переключения. Затянувшаяся дуга сопровождается ( с учётом не большого объёма масла в баке контактора)бурным разложением масла. Струя масла в смеси направляется из бака контактора в расширитель.

Защита реагирующая на указанные повреждения, называется «газовой». Эта защита осуществляется с помощью газовых реле.



Газовые реле предназначены для защиты трансформаторов, имеющих расширитель , от повреждений внутри бака , при которых происходят выделения газа, снижение уровня масла или возникновение ускоренного потока масла из бака трансформатора в расширитель.

Струйные реле предназначены для защиты контакторов РПН трансформаторов от повреждений, сопровождающих возникновением ускоренного потока масла из бака контактора в расширитель.

При внутри них повреждениях в трансформаторе, даже самых незначительных, выделяются газообразные продукты разложения масла в самом начале возникновения повреждения. В некоторых случаях внутри них повреждений трансформаторов ( « пожар» стали магнито провода, межвитковые замыкания ) действует только газовая зашита трансформатора, а электрические защиты трансформатора не работают – из – за недостаточной чувствительности.

Газовая защита предусматривается для трансформаторов с 6,3 МВА и выше для внутре цеховых с 630 КВА и более.

2.3.1.2 Выбор защиты

При выборе типа газового и струйного реле необходимо учитывать: 1) место установки ( бак трансформатора или бак РПН); 2) диаметр проходного отверстия присоединительного фланца; 3) мощность и вид охлаждения трансформатора.

Таблица 12: « Типы и уставки реле»

Тип реле

Диаметр проходного сечения, мм

Форма фланца

Уставки реле по скорости потока масла, м/с

РГ Т 80,BF – 80 /Q

80

Квадратный

0,65; 1; 1,5

Таблица 13: Уставки по скорости срабатывания реле

Мощность трансформатора, вид охлаждения

Уставка реле по скорости потока масла, м/с

РГ Т – 80, BF – 80 /Q



До 40 МВА включительно, охлаждение М и Д.

0,65

Таблица 14: Уставки по скорости срабатывания реле контакторов РПН

Типы устройств РПН

Номинальный ток, А

У ставка реле по скорости масла

РСТ – 25, URF – 25 /10

Одно фазные РНОА

1000 и более

2,5

Трёх фазные

SCV – 1000

SDV – 1250

1100

1250

2,5

2,5

Другие типы, кроме серии РС

Менее 400

0,9

Все устройства РС

Все токи

0,9

Примечание: При проектировании газовые реле типа РГ Т – 80 для защиты бака трансформатора, а РСТ – 25 для защиты бака РПН.

2.3.2 Дифференциальная защита трансформатора

2.3.2.1 Общие положения

2.3.2.1.1. Реле ДЗТ – 11 с магнитным торможением обеспечивает отстройку как от бросков тока намагничивания, возникающих при включении трансформаторов под напряжение, так и от токов небаланса, возникающих при внешних к.з.

2.3.2.1.2. Важнейшим приемуществом реле является:

а) простота конструкции

б) наличие тормозной характеристики

в) относительно не большая зависимость тока срабатывания реле от фазы тормозных токов

г) надёжная отстройка от апериодической составляющей тока намагничивания

д) возможность выполнения с тремя и более тормозными обмотками ( для Р.З. трёх обмоточных трансформаторов.



2.3.2.1.3. Реле ДЗТ – 11 имеет одну тормозную обмотку и устанавливается на понижающих двух и трёх обмоточных трансформаторах.

Тормозную обмотку целесообразно включать на трёх обмоточных трансформаторах – на сумму токов трансформаторов тока, установленных на сторонах среднего и низшего напряжения.

2.3.2.2 Расчёт защиты

Расчётные токи трёх фазного к.з. в точке К3: I(3)К3 MAX = 1170 А ; I(3)К3 MIN = 810 А

2.3.2.2.1. Номинальные первичные токи на сторонах защищаемого трансформатора

IНОМ ВН = SНОМ / √3 * UНОМ ВН = 40000/ √3 * 115 = 201 А

IНОМ СН = SНОМ / √3 * UНОМ СН = 40000/ √3 * 38,5 = 600 А

IНОМ НН = SНОМ / √3 * UНОМ НН = 40000/ √3 * 11 = 2102 А

2.3.2.2.2.Коэффициенты трансформации и схемы соединений трансформаторов тока: К1I = 400/5 (Δ); К2I = 1500/5 (Δ) К3I = 3000/5 (Y)

2.3.2.2.3. Вторичные токи в плечах защиты

I1В ВН = IНОМ * КСХ / KI = 201 * √3 / 400/5 = 4,35 А

I2В СН = IНОМ * КСХ / KI = 600 * √3 / 1500/5 = 3,46 А

I3В НН = IНОМ * КСХ / KI = 2012 *1 / 3000/5 = 3,5 А

2.3.2.2.4. За основную обмотку принимаем сторону ВН, которая имеет больший предел регулирования.

2.3.2.2.5. Ток срабатывания реле на основной стороне: IС.З. = 1,5 * IНОМ = 1,5 * 201 = =301,5 А

2.3.2.2.6. Число витков обмотки НТТ реле на основной стороне:

WОСН. = FСР. / IСР. ОСН. = 100/6,32 = 15,33 витка ,где

FСР. = 100 А*В – минимальная магнито движущая сила срабатывания реле при отсудствии торможения.

2.3.2.2.7. Число витков рабочей обмотки НТ Т для стороны 35 кВ:



W1РАСЧ = WОСН. * IОСН. / I = 15 * 4,35 / 3,46 = 18,86 витка

W1 = 19 витков – принято ближайшее большее число.

2.3.2.2.8. Число витков рабочей обмотки НТ Т для стороны 10 кВ:

W2РАСЧ = WОСН. * IОСН. / I = 15 * 4,35 / 3,5 = 18,64 витка

W1 = 19 витков – принято ближайшее большее число.

2.3.2.2.9. При выборе числа витков тормозной обмотки учитываем , что тормозная обмотка включается на сумму токов трансформатора тока, установленных на сторонах среднего и низшего напряжений.

2.3.2.2.10.Результируюший ток в тормозной обмотке IТОРМ = I(3)К3 = 1170 А

2.3.2.2.11. Первичны токи небаланса

2.3.2.2.11.1 В точке К3

IНБ РАСЧ 1 = |КПЕР * КОДН * ξ * IK MAX | + ΔUα * IK MAX + | W1РАСЧ – W1 / W1 РАСЧ| * IK MAX = ( 1 * 1* 0,1 * 1170) * 0,16 * 1170 + ( 18,64 – 19 /18,64) * 1170 = 117 + 187,2 + 22,6 = 327 А

2.3.2.2.11.2 В точке К1

IНБ РАСЧ 2 = |КПЕР * КОДН * ξ * IK MAX | + ΔUα * IK MAX + | W1РАСЧ – W1 / W1 РАСЧ| * IK MAX = ( 1 * 1* 0,1 * 1720) * 0,16 * 1720 + 0,05 * 1720 +( 18,86 – 19 /18,86) * 1720 = =172 + 275,2 + 86 + 12,76 = 545,96 А

2.3.2.2.12. Число витков тормозной обмотки

WТОРМ РАСЧ = КОТС *( IНБ РАСЧ2 * WРАБ РАСЧ / IТОРМ * tgα ) = 1,5 * ( 545,96 * 18,64 / 1170* 0,75) = 15265 ,042 / 881,25 = 17,32 витка

Принимаем большее значение WТ =18 витков.

2.3.2.2.13.Чувствиельность защиты при отсудствии торможения

I(2) К3 MIN (+N) = 0,87 * I(3) К3 MIN (+N) = 0,87 * 810 = 704,7 А

КЧ = √3 * I(2) К3 MIN (+N) / KI *IСР = √3 * 704,7 / 400/5 * 6,67 = 1220 / 533,6 = 2,3 >1,5

IСР = FСР / WОСН = 100/ 15 = 6,67 А



2.3.3 Максимальная токовая защита с комбинированным пуском по напряжению

2.3.3.1. Общие положения

2.3.3.1.1 Данный вид защиты предназначен для резервирования основных защит трансформаторов и резервирования отключения к.з. на шинах пониженного напряжения.

2.3.3.1.2 На трёх обмоточном трансформаторе защита устанавливается со всех трёх сторон:

а) защита устанавливается со стороны ВН трансформатора с односторонним питанием, выполняется тремя реле тока, присоединённым к ТА, соединённым в треугольник.

б) защита, установленная со стороны СН, выполняется с двумя реле тока, присоединённым к ТА, соединённым в неполную звезду.

в) защита, установленная со стороны НН, выполняется с двумя реле тока соединённым в неполную звезду.

2.3.3.1.3 Пусковой орган напряжения состоит из фильтра – реле обратной последовательности типа РСН – 13 и минимального реле напряжения включённого на между фазные напряжения.

2.3.3.1.4 Питание пускового органа напряжения защит, трёх обмоточном трансформаторе осуществляется от ТV шин СН и НН – для защит установленных на сторонах ВН, СН, и НН.

2.3.3.1.5 Для трансформатора трёх обмоточного, понижающего с одно сторонним питанием токовые пусковые органы подключаются со всех трёх сторон трансформатора, а пусковые органы напряжения – со стороны СН и НН.

2.3.3.2 Расчёт защиты

2.3.3.2.1Расчётные токи: I(3)К1 MIN = 1190 А

I(3)К2 MIN = 680 А, I(3)К2MAX = 880 А ; I(3)К3 MIN = 810 А, I(3)К2MAX = 1170 А ;

I(3)К4 MIN = 550 А, I(3)К2MAX = 730 А.



2.3.3.2.2 Со стороны 110 кВ

1 Ток срабатывания защиты: IС З = К

ОТС / КВ * 1,05 * IНОМ = 1,2/ 0,8 * 1,05 * 201 = 317 А

IНОМ = SНОМ / √3 * UНОМ ВН = 40000/ √3 * 115 = 201 А

2 Ток срабатывания реле: ICР = КСХ / КI * IС З = √3 / 400/5 * 317 = 6,86 А, где

КСХ = √3 – для схемы соединения ТА в Δ на стороне ВН

КI = 400/5 – коэффициент трансформации ТА выбранный по IНОМ силового трансформатора со стороны ВН.

Выбираем реле РТ 140/10 с параллельным соединением обмоток.

3 чувствительность защиты по току в точке К1

3.1 При к.з на шинах 35 кВ

К

Ч = I(2)K1 MIN / ICЗ = 1035,3 / 317 = 3,27 > 1,2 , где

I(2)K1 MIN = 0,87 * I(3)K1 MIN = 0,87 * 1190 = 1035,3 А

3.2 При КЗ на шинах 10 кВ

К

Ч = I(2)K3 MIN / ICЗ = 704,7 / 317 = 2,2 > 1,2 , где

I(2)K3 MIN = 0,87 * I(3)K3 MIN = 0,87 * 810 = 704,7 А

2.3.3.2.3 Со стороны 35 кВ

1 Ток срабатывания защиты: IС З = К

ОТС / КВ * IНОМ = 1,2/ 0,8 * 543,2 = 814,8 А

IНОМ = SНОМ СН / 3* UНОМ СН = 32930/ 3 * 35 = 543,2 А

2 Ток срабатывания реле: ICР = КСХ / КI * IС З = √3 / 800/5 * 814,8 = 5,1 А, где

КСХ = √3 – для схемы соединения ТА в Δ на стороне ВН

КI = 800/5 – коэффициент трансформации ТА выбранный по IНОМ силового трансформатора со стороны СН.

Выбираем реле РТ 140/10 с параллельным соединением обмоток.



3 чувствительность защиты по току в точке К1

3.1 При к.з на шинах 35 кВ

К

Ч = I(2)K1 MIN / ICЗ = 3526 / 814,8 = 4,33 > 1,5 , где

I(2)K1 MIN = 0,87 * I(3)K1 MIN * UВН/ UCH= 0,87 * 1190 * 126/35 = 3526 А

I(3)K1 MIN - минимальный ток к.з. на шинах 35 кВ, приведённый к напряжению 35 кВ.

3.2 При к.з. в конце воздушной линии точка К2

К

Ч = I(2)K1 MIN / ICР = 2014,6 / 814,8 = 2,5 > 1,2 , где

I(2)K2 MIN = 0,87 * I(3)K2MIN * UВН/ UCH= 0,87 * 680 * 126/35 = 2014,6 А

4 Напряжение срабатывания защиты

4.1 Для реле минимального напряжения

4.1.1 Обеспечение возврата реле после отключения внешнего КЗ по выражению:

UCЗ = 0,9 * UНОМ / КОТС * КВ = 0,9 * 35 / 1,2 *1,2 = 24,1кВ, где

0,9 * UНОМ – минимальное междуфазное напряжение в месте установки защиты в условиях само запуска после отключения внешнего к.з.

4.1.1.2 Отстройка от напряжения само запуска при включении от АПВ или АВР заторможеных двигателей нагрузки:

UСЗ = 0,7 * UНОМ / КВ = 0,7 * 35 / 1,2 = 20,42 кВ, где

0,7 * UНОМ - напряжение само запуска при включении от АПВ или АВР заторможеных двигателей нагрузки.

4.2 Для фильтра реле – обратной последовательности

U2 СЗ = 0,06 * UНОМ = 0,06 * 35 = 2,1 кВ

5 Напряжение срабатывания реле минимального напряжения

UCР = UСЗ / КV = 24100 / 35000/100 = 62,86 В

Выбираем реле РН 154/ 160, первый диапазон уставок.



5.1 Для фильтра – реле обратной последовательности

U2 CP = UСЗ / КV = 2100 / 35000/100 = 6 В

Используется реле типа РН – 15.

6.Чувстаительность защиты по напряжению для реле минимального напряжения при к.з. в точке К2

KЧV = UCЗ * КВ / UЗ MAX = 24100 * 1,2 / 22764,7 = 1,3 >1,2, где

UЗ MAX = √3 * I35K2 MAX * UВН НОМ / UCH * X35 ВЛ MAX * U2CH/ U2ВН = √3 * 880 * 115/37 * 46,4 * 372/ 1152 = 22764,7 В

6.1 Для фильтра – реле обратной последовательности:

КЧ2U = U23 MIN / U2 С.З. = 6130,3 / 2100 = 2,92 >1,2, где

U23 MIN = 0,5 * UНОМ - √3 * I35K2 MAX 

/2 * UВН НОМ / UCH * X35 ВЛ MAX * U2CH/ U2ВН = 0,5 * 35000 - √3 * 880/2 * 115/37 * 46,4 * 372/ 1152 = 6130,3 В

2.3.3.2.4 Со стороны 10 кВ

1 Ток срабатывания защиты: IС З = К

ОТС / КВ * IНОМ = 1,2/ 0,8 * 1164,05 = 1746 А

IНОМ = SНОМ НН / 3* UНОМ НН = 21170/ 3 * 10,5 = 1164,05 А

2 Ток срабатывания реле: ICР = КСХ / КI * IС З = 1 / 3000/5 * 1746 = 2,91 А, где

КСХ = 1 – для схемы соединения ТА в Y на стороне ВН

КI = 3000/5 – коэффициент трансформации ТА выбранный по IНОМ силового трансформатора со стороны НН.

Выбираем реле РТ 140/10 с параллельным соединением обмоток.

3 чувствительность защиты по току в точке К3

3.1 При к.з на шинах 35 кВ

К

Ч = I(2)K3 MIN / ICЗ= 8456,4 / 1746 = 4,8 > 1,5 , где

I(2)K3 MIN = 0,87 * I(3)K3 MIN * UВН/ UCH= 0,87 * 810 * 126/10,5 = 8456,4 А

3.2 При к.з. за кабельной линией

3.2.1 Коэффициент чувствительности



КЧ = I(2)K4 MIN *(UВН / UНН) / IСЗ = 478,5 * (126/10,5) / 1746 = 3,3 > 1,2

I(2)K4 MIN =0,87 * I(3)K4 MIN = 0,87 * 550 = 478,5 А

4 Напряжение срабатывания защиты

4.1 Для реле минимального напряжения

4.1.1 Обеспечение возврата реле после отключения внешнего КЗ по выражению:

UCЗ = 0,9 * UНОМ / КОТС * КВ = 0,9 * 10,5 / 1,2 *1,2 = 6,56 кВ, где

0,9 * UНОМ – минимальное междуфазное напряжение в месте установки защиты в условиях само запуска после отключения внешнего к.з.

4.1.1.2 Отстройка от напряжения само запуска при включении от АПВ или АВР заторможеных двигателей нагрузки:

UСЗ = 0,7 * UНОМ / КВ = 0,7 * 10,5 / 1,2 = 6,125 кВ, где

0,7 * UНОМ - напряжение само запуска при включении от АПВ или АВР заторможеных двигателей нагрузки.

4.2 Для фильра реле – обратной последовательности

U2 СЗ = 0,06 * UНОМ = 0,06 * 10,5 = 0,63 кВ

5 Напряжение срабатывания реле минимального напряжения

UCР1 = UСЗ / КV = 6560 / 10000/100 = 65,6 В UCР2 = UСЗ / КV = 6125 / 10000/100 = =61,25 В

Выбираем реле РН 154/ 160, первый диапазон уставок.

5.1 Для фильтра – реле обратной последовательности

U2 CP = UСЗ / КV = 630 / 10000/100 = 6,3 В

Используется реле типа РСН – 13.

6.Чувстаительность защиты по напряжению для реле минимального напряжения при к.з. в точке К4

KЧV1 = UCЗ1 * КВ / UЗ MAX = 6560 * 1,2 / 4552 = 1,73 >1,2;

KЧV2 = UCЗ2 * КВ / UЗ MAX = 6125 * 1,2 / 4552 = 1,61 >1,2, где



UЗ MAX = √3 * I35K4 MAX * UВН НОМ / UНH * ZK = √3 * 730 * 126/37 * 0,3 = 4552 В

6.1 Для фильтра – реле обратной последовательности:

КЧ2U = U23 MIN / U2 С.З. = 5060 / 630 = 8,03 > 1,2, где

U23 MIN = 0,5 * UНОМ - √3 * I35K4 MAX 

/2 * (UВН НОМ / UCH ) *ZK = 0,5 * 10500 - √3 * 730/2 * 0,3 = 5060 В

При к.з.на шинах 10 кВ в т К3 U(2)ОСТ = 0,5 * 10,5 = 5,25 кВ

2.3.3.3 Выбор времени срабатывания защиты

1. со стороны 10 кВ

t10С.З. = tC,З. С.В. 10 + Δt = 1 + 0,4 = 1,4 с , где tC,З. С.В. 10 - врем срабатывания защиты секционного выключателя. Выбираем реле времени РВ – 01 с диапазоном уставок 0,3 – 3,0 с.

2. Со стороны 35 кВ

t35С.З. = tC,З. С.В. 35 + Δt = 1,9 + 0,4 = 2,3 с , где tC,З. С.В. 35 - врем срабатывания защиты от внешних междуфазных к.з. линии 35 кВ. Выбираем реле времени РВ – 01 с диапазоном уставок 0,3 – 3,0 с.

3. Со строны 110 кВ

t110С.З. = tC,З. С.В. 35 + Δt = 2,3 + 0,4 = 2,7 с. Выбираем реле времени РВ – 01 с диапазоном уставок 0,3 – 3,0 с.

2.3.3.4 Максимальная токовая защита от перегрузки.

2.3.3.4.1 Общие положения

1 Согласно правил устройства электроустановок п. 32.69 на трансформаторах мощностью 0,4 МВА и более в зависемости от вероятности и значения возможной перегрузки следует предусматривать максимальную токовую защиту от токов обусловленных перегрузкой, с действием на сигнал.

2 Перегрузка трансформаторов обычно бывает симметричной, поэтому защита от перегрузки выполняется подстредством одного токового реле, включённого на ток одной фазы .



3 Чтобы избежать излишних сигналов при к.з. и кратко временных перегрузок в защите предусматривается реле времени, обмотка которого должна быть расчитана на длительные прохождения тока.

4 На трёх обмоточных трансформаторах с односторонним питанием защита устанавливается со стороны ВН и НН.

2.3.3.4.2 Расчёт защиты

1. Ток срабатывания защиты со стороны ВН ( с учётом РПН)

IС.З. = КОТС 

/ КВ * 1,05 * IНОМ = 1,05/0,8 * 1,05 * 201 = 277 А

1,05 * IНОМ – номинальный ток обмотки трансформатора с учётом регулирования напряжения, на стороне которой установлена защита. При наличии регулирования на рассматриваемой стороне необходимо учитывать увеличение IНОМ на 5%.

1.2 Со стороны НН

IС.З. = КОТС 

/ КВ * IНОМ = 1,05/0,8 * 1164,05 =1528 А

2 Ток срабатывания реле со стороны ВН

ICР = IС.З. * КСХ / КI = 277 * √3 / 400/5 = 6 А

Так как защита от перегрузки подключается к трансформатору тока максимальной токовой защиты от внешних к.з. соответствующей стороны силового трансформатора, КСХ и КI принимаются теже самые.

Выбираем реле РТ 140/10 с параллельным соединением обмоток.

2.1 Со стороны НН ICР = IС.З. * КСХ / КI = 1528 * 1 / 3000/5 = 2,55 А

Выбираем реле РТ 140/6 с параллельным соединением обмоток.

3 Время срабатывания защиты t C.З. = 6 с. Выбираем реле времени РВ – 01 с диапазоном уставок 0,1 – 10 с.

2.3.4 Защита кабельной линии

2.3.4.1 Общие положения

Городские сети напряжением 6 – 10 кВ выполняются, как правило кабельными линиями. Питание городских сетей осуществляется от шин 

генераторного напряжения ТЭЦ или шин крупных городских подстанций. Линии от них часто реактируются. Эти линии часто выполняются из двух и более кабелей. Широко применяется параллельная работа кабельных линий, питающихся от одного источника. По городским кабельным сетям происходит электроснабжение жилых кварталов, промышленных кварталов , а также сельскохозяйственных комплексов, расположенных вблизи города. Повышение надёжности работы электрических сетей 6 – 10 кВ является одной из важных задач, поскольку непосредственным образом связано с увеличением надёжности электроснабжения потребителей. Согласно ПУЭ релейная защита кабельной линии 6 – 10 кВ со стороны источника питания осуществляется как от между фазных к.з., так и от одно фазных замыканий на землю ( ОЗЗ).

1 Защита от между фазных к.з.

I ступень – токовая отсечка без выдержки времени (для нереактированных линий).

II ступень – максимальная токовая защита с выдержкой времени.

2 Защита от одно фазных замыканий на землю.

2.3.4.2 Расчёт защиты

2.3.4.2.1 Выбор трансформатора работующего в блоке с кабелем

SТ5 РАСЧ = Р КЛ10 / COS φ = 1500 / 0,85 = 1765 КВА

Выбираем трансформатор типа ТМ – 2500/10.

2.3.4.2.1.2 Расчёт сопротивлений

Т5: Х38 MIN = U%К/100 * U2Б / SНОМ = 6,5/ 100 * 1102 / 2,5 = 314,6 Ом

Х38MAX = 6,5/100 * 1262 / 2,5 = 413 Ом

С

Х|17 11,56 Х30 25,29 Х34 17,22 К3 Х37 32,93 К4 Х38 314,6 К5

15,2 46,1 28,45 43,2 413

Рисунок 3



Х39 MIN = Х|17 MIN + Х30 MIN + Х34 MIN + Х37 MIN + Х38 MIN = 11,56 + 25,29 + 17,22 + 32,93 + 314,6 = 401,6

Х39 MAX = Х|17 MAX + Х30 MAX + Х34 MAX + Х37 MAX + Х38 MAX = 15,2 + 46,1 + 28,45 + 43,2 + +413 = 546 Ом

Х39

  401,6 К5

549

Рисунок 4

2.3.4.2.1.3 Расчёт токов короткого замыкания в точке К5

а) при UБ = 110 кВ I

(3) MAX K5 = UБ / √3 * ХРЕЗ MIN = 110 / √3 * 401,6 = 158 А

б) при UБ = 126 кВ I(3) MIN K5 = UБ / √3 * ХРЕЗ MAX = 110 / √3 * 546 = 133 А

2.3.4.2.2 Защита от между фазных К.З.

2.3.4.2.2.1 I ступень – токовая отсечка без выдержки времени (для нереактированных линий).

1 Ток срабатывания защиты – определяется из условия отстройки от наибольшего, значения тока при внешнем трёх фазном к.з.

IС.З. = КОТС * I

(3) MAX K5 = 1,4 * 158 = 221,2 А, где КОТС = 1,4 – коэффициент отстройки

2 Ток срабатывания реле IСР = IС.З. * КСХ / КI =221,2 * 1 / (300/5) = 3,68 А

Выбираем реле типа РТ 40/ 6 с параллельным соединением обмоток.

3 Чувствительность проверяется при двух фазном к.з. в точке К4

КЧ = I(2)MIN K4 / IС.З. = 0,87 * I(3)MIN K4 / IС.З. = 0,87 * 550 / 221,2 = 2,2 > 2





2.3.4.2.2.2 Максимальная токовая защита с выдержкой времени

1 Ток срабатывания защиты определяется по условию максимальной нагрузки на кабельную линию

IС.З. = (КОТС * КС.З.П / КВ) * IMAX = (1,2 * 2 /0,8) * 137,5 = 412,2 А, где

IMAX = ST / √3 * UHH = 2500 / √3 * 10,5 = 137,4 А

КОТС = 1,2 – коэффициент отстройки

КСЗП = 2 – коэффициент само запуска для бытовой нагрузки

КВ = 0,8 – коэффициент возврата

2 Ток срабатывания реле IСР = IС.З. * КСХ / КI =412,2 * 1 / (300/5) = 6,87 А

Выбираем реле РТ – 40/10 с параллельным соединением обмоток.

3 Чувствительность защиты поверяется при двух фазном к.з. : а) в точке К3

КЧ = I(2)MIN K3 / IС.З. = 0,87 * I(3)MIN K3 / IС.З. = 0,87 * 810 / 412,2 = 1,71 > 1,5 – в основной зоне действия защиты.

б) в точке К4 КЧ = I(2)MIN K4 / IС.З. = 0,87 * I(3)MIN K4 / IС.З. = 0,87 * 550 / 412,2 = 1,2 = 1,2 – в резервной зоне действия защиты.

4 Время срабатывания защиты согласуется с временем срабатывания МТЗ секционного выключателя

t1С.З. = tC,З. С.В. + Δt = 1,5 + 0,3 = 1,8 с. Выбираем реле времени РВ – 01 с диапазоном уставок 0,3 – 3,0 с.

tC,З. С.В – время срабатывания МТЗ секционного выключателя при его наличии или время срабатывания предыдущей защиты.

Δt - ступень селективности

2.3.4.2.3 Защита от одно фазных замыканий на землю на микропроцессорном реле Spac – 801.

1 Ток срабатывания защиты – определяется по условию отстройки защиты от собственного ёмкостного тока при внешнем замыкании на землю

IC.З. = КОТС * КБ * IC = 1,2 * 4 * 1,04 = 5А, где КОТС = 1,2 – коэффициент отстройки



КБ = 4 – коэффициент учитывающий бросок собственного ёмкостного тока защищаемой линии

IC – собственный ёмкостный ток защищаемой линии

IC = I|0СК * L * n = 1,04 * 1 * 1 = 1,04 А, где

I|0СК – собственный ёмкостный ток на единицу длины кабельной линии;

L – длина кабельной линии; n – число на одном присоединении

Выбирается кабель АББ 3 * 95. Кроме того, при определении I|0СК необходимо учитывать собственные ёмкостные токи высоковольтных двигателей и другой аппаратуры питаемых ПС. При отсутствии конкретных данных их влияние учитывается увеличением значений на 20%.

I0СК = 1,2 * I|0СК = 1,2 * 1,04 = 1,25 А

Тогда, I|C = I0СК * L * n = 1,25 * 1 * 1 = 1,25 А – с увеличением на 20%.

I|C.З. = КОТС * КБ * I|C = 1,2 * 4 * 1,25 = 6 А

Расчётное значение IC.З. необходимо сравнить с минимально возможным значением тока срабатывания защиты IC.З.MIN, зависящим от типа применяемых трансформаторов тока нулевой последовательности, схемы соединения и типа используемых в защите реле.

При IC.З.MIN = 30 А ( для трансформаторов тока типа ТЗЛМ) т.к. IC.З. РАСЧ. > IC.З.MIN, то принимаем IC.З. = IC.З. РАСЧ = 36 А

2 Проверка чувствительности защиты

КЧ = IПОВР MIN / IC.З. = 18,75 / 6 = 3,125 > 1,25 , где IC.З. - ток срабатывания защиты

IПОВР MIN – минимальное значение тока замыкания на землю, протекающего через место установки защиты повреждённого присоединения.

IПОВР MIN = IC.З.≤ MIN – IC ПОВР = 20 – 1,25 = 18,75 А , где IC.З.≤ MIN – минимальное значение ёмкостного тока сети; IC ПОВР – собственный ёмкостный ток защищаемого присоединения.

2.4 Проверка трансформаторов тока на десяти процентную погрешность дифференциальной токовой защиты



Для предотвращения излишнего срабатывания защиты при внешних к.з. полная погрешность трансформатора тока не должна превышать 10% при наибольшем токе внешнего к.з.

КРАСЧ = I1РАСЧ / I1 НОМ = 4784 / 400 = 11,96

Максимальная кратность тока KMAX, которая для дифференциальных токовых защит трансформаторов во много раз превышает КРАСЧ, может не регламентироваться при использовании реле типа РНТ (и ДЗТ при отсутствии тока в тормозной обмотке в режиме определения КMAX), не смотря на загрубление этих реле при искажённой форме кривой тока. Это допустимо, поскольку большая кратность тока в реле обеспечивает его надёжное срабатывание.

В случае использования дифференциальных реле с торможением ( типа ДЗТ) при обтекании током тормозной обмотки в режиме определения КMAX следует руководствоваться рекомендациями Дрозуова А.Д. и Платонова В.В. « Реле дифференциальных защит элементов энергосистем» М. Энергия, 1976 года.

При КРАСЧ = 11,94 согласно графика зависимости кратности тока от вторичной нагрузки трансформатора тока ТФЗМ – 110 У1 вторичная нагрузка равна r2 = =1,7 оМ

Проверка трансформаторов тока типа ТФЗМ -110 У1 по вторичной нагрузке.

Условие проверки трансформатора тока по вторичной нагрузке:

r2 ≤ r2 НОМ , оМ где r2 = rРЕЛЕ + r,ПРОВ.ДЕЙСТВ. + rКОНТ.

Сопротивление обмотки реле ДЗТ – 11 принимаем rРЕЛЕ = 0,034 Ом

Сопротивление контактов проводов принимаем rКОНТ. = 0,05 оМ

Допустимое сопротивление поводов. При соединении трансформатора тока в треугольник при двух и трёх фазном к.з

rH = 3* ( r,ПРОВ.ДЕЙСТВ + rРЕЛЕ) + rКОНТ. отсюда r,ПРОВ.ДЕЙСТВ = rH - 3 * rРЕЛЕ - rКОНТ./3 = =1,7 – 3 * 0,034 – 0,05 / 3 = 0,516 Ом

Минимальное допустимое сечение проводов контрольного кабеля:

qMIN = ρ * ( lРАСЧ. / rПРОВ.ДОПУС.) = 0,0283 * (100/ 0,516) = 5,48мм2



По условию механической прочности токовых цепей принимается минимально допустимое сечение контрольного кабеля с алюминиевыми жилами с ρ = 0,0283 ом* мм2 / м. L РАСЧ = 100 м – удалённость приборов от трансформаторов тока. С учётом требований правил устройства электро установок к механической прочности алюминиевых проводов принимается к установке контрольный кабель с сечением проводов qСТ = 6мм2. Выбираем тип контрольного кабеля АКРВГ.

Расчётная нагрузка трансформатора тока:

r2 РАСЧ. = rПРИБ. + r,ПРОВ.ДЕЙСТВ. + rКОНТ. = 0,034 + 0,05 + 0,516 = 0,6 Ом

Условие проверки r2 РАСЧ. = 0,6 Ом < r2 НОМ. = 1,7 Ом, трансформатор работает в классе точности.


Скачать файл (5437.9 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации
Рейтинг@Mail.ru