МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
Тольяттинский государственный университет
Институт энергетики и электротехники
Кафедра «Электроснабжение и электротехника»
13.03.02 «Электроснабжение и электротехника»
Профиль «Электрооборудование и электрохозяйство предприятий, организаций и учреждений»
КУРСОВАЯ РАБОТА
по дисциплине «Основы релейной защиты электрохозяйства предприятий»
на тему «Релейная защита понизительной трансформаторной подстанции»
Руководитель: Кретов Д.А.
Исполнитель: Назаров М.А.
Группа: ЭЭТп-1401
Оценка:
Дата:
Тольятти 2017
АННОТАЦИЯ
Данная курсовая работа посвящена расчету в цепи при коротких замыканиях. Расчет токов короткого замыкания необходим для выбора аппаратов, оборудования и проводников, и их проверки на термическую и электродинамическую стойкость. После выбора трансформаторов тока, рассчитываются параметры защит, производится проверка чувствительности. Определяются схемы соединения трансформаторов тока, коэффициенты трансформации, вычерчивается схема соединения обмоток выбранного реле.
Курсовая работа общим объемом 23 страницы содержит: 9 таблиц, 3 рисунка, список использованных источников из 10 наименований.
Содержание
ВВЕДЕНИЕ 4
1 Определение токов короткого замыкания 5
2 Выбор трансформатора тока 8
3 Расчет дифференциальной токовой защиты трансформаторов 11
3.1 Расчет дифференциальной защиты с реле РНТ-565 11
4 Расчет максимальной токовой защиты трансформаторов 16
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 22
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 23
Введение
Релейная защита отдельных объектов электрической системы представляет собой совокупность аппаратуры, обеспечивающая:
-мгновенное автоматическое отключение защищаемого объекта в случае его повреждения с целью уменьшения размеров повреждения и предотвращения нарушения электроснабжения потребителя;
-сигнализацию о нарушении нормального режима электроустановки в целом или защищаемого объекта, а также сигнализацию о неисправностях устройств РЗА.
В основном случае устройства релейной защиты имеют два основных элемента:
- Измерительных органов;
- Логических органов.
Измерительные органы защиты контролируют режимы защищаемого объекта, реагируя на соответствующие электрические величины (ток, напряжение, сопротивление). Они подключаются к измерительным трансформаторам тока объекта (реле тока), на трансформаторы напряжения шин или ЛЭП (реле напряжения) или на то и другое одновременно (реле сопротивления дистанционных защит, реле направления мощности направленных защит).
Логические органы формируют управляющие воздействия в зависимости от комбинации и последовательности поступления на них сигналов от измерительных органов. Обычно логические органы действуют на выключатели не непосредственно, а через исполнительные органы (выходные реле защиты). Дополнительно предусматриваются сигнальные органы, дающие сигналы о срабатывании защиты в целом или отдельных ее частей.
1 Определение токов короткого замыкания
Расчетным трансформатором является ТДТН-63000/110.
Сопротивление системы при различных мощностях КЗ:
, (1.1)
где Uнс – напряжение системы, кВ.
На примере КЗ максимальной мощности получаем:
Ом.
По аналогии рассчитаем для остальных мощностей КЗ и занесем в таблицу 1.1.
Для расчета приведенных потерь сначала рассчитаем Uкв, Uкс, Uкн – напряжения к.з. обмоток трехфазного трехобмоточного трансформатора, с помощью заданных в справочнике значениях напряжений к.з. между обмотками uкВН-НН, uкВН-СН, uкСН-НН (%), по формулам:
, (1.2)
, (1.3)
. (1.4)
Рассчитаем на примере высшей ступени напряжения:
%.
По аналогии рассчитаем по формулам 1.3 и 1.4 и занесем результаты в таблицу 1.1.
Половина суммарного диапазона регулирования напряжения будет равна:
.
Рассчитаем сопротивления с учетом РПН по формулам:
, (1.5)
, (1.6)
, (1.7)
где SТном – номинальная мощность трансформатора, МВА.
Подставим значения на примере формулы 1.5:
Ом.
Рассчитаем сопротивление линии по формуле:
, (1.8)
где xуд – удельное сопротивление линии, Ом/км;
l – длина линии, км.
По формуле 1.8 получаем:
Ом.
Рассчитаем значения КЗ на стороне ВН трансформатора при внешнем КЗ по формулам:
, (1.9)
. (1.10)
Рассчитаем значения КЗ на стороне СН и НН по формулам:
(1.11)
(1.12)
Таблица 1.1 – Результаты расчета сопротивлений
|
q |
В |
С |
Н |
|
z |
max |
ср |
min |
|
Sz,МВА |
5000 |
3630 |
1500 |
|
Uкq, % |
11,25 |
-0,75 |
7,75 |
|
xCz,Ом |
2,645 |
3,643 |
8,817 |
|
ΔUрпн, % |
16,02 | ||
|
xTвz,Ом |
31,789 |
-2,119 |
11,474 |
Таблица 1.2 – Результаты расчета сопротивлений
|
z |
Мощность КЗ системы, МВА |
Ток трехфазного КЗ (кА) на шинах НН подстанции, приведенное к | ||
|
115 кВ |
37 кВ |
10,5 кВ | ||
|
max |
5000 |
2,39 |
4,628 |
10,985 |
|
ср |
3630 |
2,24 |
3,994 |
10,786 |
|
min |
1500 |
1,657 |
3,172 |
10,402 |