- •1. Задание на курсовую работу:
- •2. Расчёт токов короткого замыкания:
- •2.1 Определяем базисный ток:
- •2.2 Приводим сопротивления линий системы к базисным условиям, величины сопротивлений определяем в относительных единицах:
- •2.3 Определяем токи в точках к.З, и токораспределение по линиям при трёхфазном к.З:
- •3. Определение рабочих токов в линиях и номинальные токи трансформаторов.
- •4. Выбор трансформаторов тока и напряжения.
- •5.2 Выбор типов релейной защиты трансформаторов.
- •6. Расчёт релейных защит.
- •6.5 Расчёт дифференциальной защиты трансформаторов и , мощностью 6,3 мва.
- •7. Расчёт времени срабатывания защит:
4. Выбор трансформаторов тока и напряжения.
4.1 Выбор трансформаторов тока:
Выбираем трансформаторы тока на стороне 37 кВ:
Выбираем трансформаторы тока на стороне 10,5 кВ:
Выбираем трансформаторы тока на стороне 6,3 кВ:
4.2 Выбор трансформаторов напряжения:
Выбираем трансформаторы напряжения на стороне 37 кВ:
Выбираем трансформаторы напряжения на стороне 10,5 и 6,3 кВ:
5. Выбор типов релейной защиты линий и трансформаторов на напряжение 37-10-6,3 кВ.
5.1 Выбор типов релейной защиты линий.
На линиях установлена токовая защита с независимой характеристикой выдержки времени, дополнительно на линии установлена токовая отсечка. На линиях со стороны подстанции 1 устанавливаем максимальную токовую защиту (МТЗ) с независимой характеристикой выдержки времени, а со стороны подстанций 2 и 3 устанавливаем направленные токовые защиты без выдержки времени. Тип токовых защит на линии выбираем после расчёта и согласования уставок защит участка сети. Защита от однофазных замыканий на землю должна быть выполнена, как правило с использованием трансформаторов тока нулевой последовательности, на сигнал.
5.2 Выбор типов релейной защиты трансформаторов.
Согласно требованиям ПУЭ, на трансформаторах мощностью более и более, какими являются и устанавливаем газовую защиту от повреждений внутри бака. Как основную, продольную дифференциальную токовую защиту без выдержки времени, при этом в зону её действия должны входить соединения трансформаторов со сборными шинами, и МТЗ без выдержки времени. Газовая защита выполняется с помощью газового реле РГЧЗ-66.
6. Расчёт релейных защит.
6.1 Ток срабатывания защит выбираем для наиболее тяжёлого режима нагрузки, когда одна из линий ( или ) отключена, а другая несёт нагрузку обоих подстанций:
где: - коэффициент надёжности;
- коэффициент самозапуска электродвигателей;
- коэффициент возврата реле;
- нормальный рабочий ток в линии.
Чувствительность защиты при К.З в точке и каскадном действии защиты ( отключён):
ток срабатывания реле:
Выбираем реле тока . Соединение токовых обмоток параллельное. Защита работает без специальной выдержки времени.
6.2 Ток срабатывания защит и линии выбираем по наиболее тяжёлому режиму нагрузки с учётом самозапуском двигателей:
и при расчёте согласования чувствительности этих защит с направленной защитой линий и со стороны подстанций 2 и 3 по формуле:
где , коэффициент токораспределения (не учитывается отсос тока нагрузкой).
Чувствительность защиты
а) в собственной зоне:
б) в зоне дальнего резервирования при каскадном действия защиты ( отключён и К.З в точке ):
Ток срабатывания реле:
Выбираем реле тока . Соединение токовых обмоток параллельное. Выдержку времени защиты будем согласовывать с наибольшей уставкой времени максимальной токовой защиты линии, отходящей от подстанции 2, а уставку защиты , согласовываем с наибольшей уставкой времени защиты линии, отходящей от подстанции 3.
6.3 Ток срабатывания защит линий и со стороны подстанции 1 (защиты и ) согласовываем по чувствительности с защитами линии (защиты и ) по формуле:
Чувствительность защиты :
а) в собственной зоне:
б) в зоне дальнего резервирования:
Чувствительность защиты ;
а) в собственной зоне:
б) в зоне дальнего резервирования:
Ток срабатывания реле:
Выбираем реле тока типа . Соединение токовых обмоток параллельное.
Выдержку времени действия защиты будем согласовывать с защитой линии , а выдержку времени действия защиты будем согласовывать с защитой линии .
6.4 Расчёт дифференциальной защиты трансформатора мощностью .
6.4.1 За базисные значения принимаем:
Табл.1
Мощность тр-ра, МВА |
Напряжение на обмотках тр-ра, кВ |
Напряжение КЗ тр-ра, Uном % |
Схема и группа соединений |
Мощность трехфазного КЗ на шинах ВН, кВА |
|
ВН |
НН |
||||
10 |
37 |
6,3 |
10,5 |
-11 |
630000 |
6.4.2 Определяем первичные и вторичные токи на обмотках трансформатора, выбираем коэффициенты трансформации трансформаторов тока и сводим данные в таблицу 2.
Табл.2
№ п/п |
Наименование величин |
Числовые значения для сторон |
|
37 кВ |
6,3 кВ |
||
1 |
Первичные номинальные токи |
156 А |
916 А |
2 |
Схема соединения вторичных обмоток ТА |
|
Y |
3 |
Коэффициент трансформации |
400/5 |
1000/5 |
4 |
Вторичные токи в плечах защиты |
|
|
6.4.3 Определяем первичный расчётный ток небаланса без учёта составляющей
6.4.4 Определяем расчётный ток срабатывания защиты (предварительный). По условию отстройки от максимального тока небаланса при внешнем КЗ в точке :
По условию отстройки от бросков тока намагничивания:
принимаем за расчётную большую величину т.е.
6.4.5 Проверяем возможность применения защиты с реле РНТ-565 по предварительной определяемой чувствительности защиты. Расчётным является К.З между фазами при минимальном режиме системы.
Ток срабатывания реле, приведённый к вторичным цепям трансформатора тока на стороне 37 кВ:
ток в реле дифференциальной защите при К.З между фазами:
коэффициент чувствительности защиты:
Следовательно, реле РНТ-565 обеспечивает требуемую чувствительность.
Табл.5
№ п/п |
Наименование величины |
Обозначение и способ вычисления |
Предварительное числовое значение |
Окончательное числовое значение |
1 |
Ток срабатывания на стороне 37 кВ. |
|
|
|
2 |
Расчётное число витков на стороне 37 кВ насыщающегося трансформатора |
|
|
|
3 |
Предварительно принимаем число витков на стороне |
|
16 |
15 |
4 |
Ток срабатывания реле на стороне 37 кВ |
|
|
|
5 |
Расчётное число витков насыщающегося тр-ра на стороне 6,3 кВ |
|
вит.
|
вит. |
6 |
Предварительно принимаем число витков на стороне |
|
|
|
7 |
Составляющая для КЗ в |
|
|
|
8 |
Первичный расчётный ток небаланса с учётом |
|
276,8+180= =456,8 А |
276,8+96= = 372,8 А |
9 |
Уточнённое значение первичного тока |
|
1,2 456,8=547 А |
1,2 372,8=447 А |
10 |
Уточнённое значение первичного тока срабатывания реле на стороне 37 кВ |
|
|
А |
11 |
Окончательно принятое число витков насыщающегося тр-ра |
|
100/7,9 = 12,7 вит |
12,7<15,2 следовательно 15 витков |
|
На стороне 10,5 |
-- |
-- |
6 витков |
F – 100 – ампервитки реле РНТ - 565 |