Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
На сортировку / 130217 / RZ_Tema_1_2.docx
Скачиваний:
9
Добавлен:
12.12.2017
Размер:
119.84 Кб
Скачать

АЛМАТИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ЭНЕРГЕТИКИ И СВЯЗИ

Кафедра «Электроснабжение промышленных предприятий»

Расчетно-графическая работа

Тема:Проектирование релейной защиты и автоматики элементов системы электроснабжение промышленных предприятий

Выполнил:студент группа Эк 12-7

Утемисов Т.Т.

Номер зачетной книжки №124325

Проверила: Жунусова Г.С.

Алматы 2015

Содержание

1.Исходные данные...............................................................................................3

2. Схема электроснабжения промышленного предприятия.............................4

3.Расчет токов кароткого занмыкания ...............................................................5

4.Защита цехового трансформатора ..................................................................6-7

5.Защита синхронных двигателей выше 1000В.................................................7-9

6.Защита двигателей до 1000В............................................................................9-10

7.Список литературы..............................................................................................11

Вариант О-18

Исходные данные:

Мощность ТЭЦ Sтэц = 450 МВА;

Мощность кз Sкз = 400 МВА;

Напряжение ТЭЦ Uтэц = 6,3 кВ;

Кабельная линия ТЭЦ ГРП1 3ААБ6(10)- (3х240), км l=4км

Асинхронные двигатели 0,4(0,69) кВ, АД1/АД2,кВт =11/132 кВт

Кабельная линия ГРП-1, ГРП-2 2ААБ6(10)-(3х185), км = 2 км ;

Мощность цеховых трансформаторов Sтр.тп = 630 кВА;

Напряжение вторичное цеховых п/ст U2 = 0,4 кВ

Мощность асинхронных, синхронных двигателей АД, СД 6/10 кВ = 1000 кВт;

Таблица 1 – Технические данные асинхронных и синхронных двигателей напряжением 6 и 10 кВ

Тип двигателя

Рн, кВт

Uн, кВ

Iном, А

Iпуск/Iном

cos н

н

АТД-1000-2

1000

6/10

112/67

6,7

0,9

0,89

Таблица 2 – Технические данные цеховых трансформаторов 6-10 кВ

Тип

Sн, кВА

Напряжение обмоток, кВ

Uкз, %

Схема и группа соединения обмоток трансформатора

ВН

НН

ТМ-630/10

630

6:10

0.69-0.4

5,5

/-0-11

Таблица 4 – Технические данные асинхронных двигателей серии 4А с КЗ ротором напряжением 380/660 В

Тип

Рн, кВт

n0, об/мин

Uн, В

Iном, А

н

cos н

Iпуск/Iном

4А132М-2

11

3000

380

20

0,88

0,9

7

4А280М-2

132

3000

380

245

0,92

0,92

7

Рисунок 1.Схема электроснабжения промышленного предприятия

Расчет токов короткого замыкания

Для расчета токовых отсечек, дифференциальной защиты трансформатора ГПП и проверки выбранных токовых защит по чувствительности необходимо предварительно произвести расчет тока короткого замыкания. Для этого составляем схему замещения.

1. Определяем индуктивные сопротивления элементов электроснабжения

Sб =450 МВА

Х= Sб / Sкз

Х =450 / 400 = 1,125

Х*тртп = Uк / 100 · Sб / Sном.тр.

Х*тртп = 5,5 / 100 · 450 / 0,63 = 39,28

Х*кб1 = Худ ·L · Sб / U2ср

Х*кб = 0,13 · 4 · 450 / 6,32 = 5,89

Х*кб1 = Худ ·L · Sб / U2ср

Х*кб = 0,169 · 2 · 450 / 6,32 = 3,83

Х*экв к-1 = Х= 1,125

Х*экв к-2 = Х*с + Х*кб1

Х*экв к-2 = 1,125+5,89= 7,015

Х*экв к-4 = Х*экв к-2 + Х*тртп + Х*кб2

Х*экв к-4 = 7,015+ 39,28 + 3,83= 50,125

Х*экв к-3 = Х*эка к-2 + Х*кб2

Х*экв к-3 = 7,015+3,83=10,845

2. Рассчитываем ток короткого замыкания

I(3)кз к-1 = (Sб / √3 · U) · Х*экв к-1 = 450·106 / 1,73·6,3·103 ·1,125 = 36,6 кА

I(2)кз к-1 = 0,87 · I(3)кз к-1 = 0,87 · 36,6 = 31,84кА

I(3)кз к-2 = Sб / √3 · U · Х*экв-2=450·106 /1.73·6,3·103·7,015=5.87кА

I(2)кз к-2 = 0,87 · I(3)кз к-2 =0,87·5,87=5,107 кА

I(3)кз к-4 = Sб / √3 · U · Х*экв к-4 =450·106 /1,73·6,3 ·103 · 50,125=0,82 кА

I(2)кз к-4 = 0,87 · I(3)кз к-4 =0,87·0,82=0,713 кА

I(3)кз к-3 = Sб / √3 · U · Х*экв к-3=450·106 /1,73·6,3·103 ·10,845=3,803 кА

I(2)кз к-3 = 0,87 · I(3)кз к-3=0.87·3,803=3,309 кА

Защита цехового трансформатора тп

1.Токовая отсечка цехового трансформатора

Ток срабатывания защиты выбирается:

а) из условия отстройки от максимального тока КЗ за трансформатором в   т. К4.

Iсзотс I(3)к.макс где Котс - коэффициент отстройки (Котс=1,1-1,3);

Iсз= Котс ·I(3)к.макс =1.3·0,713·103 =0,927 кА

б) из условия отстройки от броска тока намагничивания, возникающего при включении трансформатора под напряжение

I ном.тр = Sном.тр / √3 · Uном.тр =630·103 /√3·6·103=60,62 А

Iсзотс ·I ном.тр =3·60,62=181,86 А   где  Котс=3-5, для реле РТ-40.

2. Максимальная токовая защита

МТЗ устанавливается с высшей стороны трансформатора, является резервной защитой и действует с выдержкой времени при к.з.

1. Определяем ток срабатывания защиты

Iраб.макс = 0,7·Iном.тр= 0,7·60,62 =42,434 А

Iсз = кн·ксмз· Iраб.макс.в=1,1·2,5·42,434/0,85=137,286 А

где кн – коэффициент надежности (кн = 1,1);

ксмз – коэффициент самозапуска (ксмз = 2,5);

кв – коэффициент возврата (кв = 0,85).

2. Произведем проверку чувствительности защиты

кч = I(2)кз к-2/ Iсз = 5107/137,286 = 37,2> 1,5

Защита от перегрузки

1. Ток срабатывания защиты выбирается из условия возврата реле при номинальном токе трансформатора

Iсз = кн· Iном.трвоз,

где кн – коэффициент надежности (кн = 1,05);

квоз – коэффициент возврата (квоз = 0,85)

Iсз = 1,05·60,62 /0,85 =74,884 А

2. Произведем проверку чувствительности защиты

кч = I(2)кз к-4/ Iсз = 713/74,884 = 9,521

Газовая защита

Газовая защита реагирует на образование газов внутри трансформатора. Защита действует в зависимости от интенсивности газообразования на сигнал или на включение. В соответствии с ПЭУ установка газовой защиты обязательна для трансформаторов мощностью 6,3 МВА и более, а также для трансформаторов меньшей мощностью при отсутствии быстродействующих защит.

Газовая защита может выполняться реагирующая на выделение газа или на повышение давления в кожухе трансформатора. При выполнении газовой защиты на отключение необходимо обеспечение надежного срабатывания выключателей трансформатора при кратковременном замыкании контактов газового реле. Схема газовой защиты должна предусматривать перевод ее действия только на сигнал.

Защита асинхронных и синхронных электродвигателей 6 и 10 кВ

Тип двигателя

Рн, кВт

Uн, кВ

Iном, А

Iпуск/Iном

cos н

н

АТД-1000-2

1000

6/10

112/67

6,7

0,9

0,89

Для защиты электродвигателей мощностью до 5000 кВт от междуфазных к.з. применяется токовая отсечка.

Токовая отсечка

1. Первичный ток срабатывания защиты токовой отсечки выбирается из условия отстройки от периодической составляющей пусковых токов

Iсз = кн · Iпуск,

где для АД Iпуск/Iном = 6,7 А; Iном.сд = 112 А; nт = 100/5 = 20

Iпуск сд = 6,7 · 112= 750,4 А;

кн – коэффициент надежности (кн= 1,8 с реле РТ-40).

Iсз сд = кн · Iпуск сд = 1,8 · 750,4=1351 А

2. Определяем ток срабатывания реле

Iср = ксх · Iсз/nт

где ксх – коэффициент схемы (ксх = 1,73 – при однорелейной т.о.);

Iср сд = 1,73 · 1351/20 = 116,862 А

3. Проверяем чувствительность защиты

кч сд = I(2)кз к-3/ Iсз = 3309/1351= 2,449

Максимальная токовая защита

Ток срабатывания МТЗ от перегрузок выбирается из условия отстройки от номинального тока электродвигателя

Iсз = кн· Iномвоз, где кн = 1,05; кв = 0,85

Iсз сд = 1,05 · 112/0,85 = 138,353 А

Защита от понижения напряжения

Напряжение срабатывания защиты минимального напряжения выбирается из условия обеспечения самозапуска электродвигателей

Uсз = (0,6-0,7) · Uн

Uсз = 0,7 · 6 = 5.6 кВ

Защита от замыканий на землю

Установка защиты электродвигателей от однофазных замыканий на землю считается обязательной при токе замыкания на землю 5 А и более. Защита от замыканий на землю действует на отключение электродвигателя от сети, а у синхронных электродвигателей - на автоматическое гашение поля, если оно предусмотрено.Типы защиты - токовая защита нулевой последовательности с реле типа РТЗ-51 или токовая направленная защита нулевой последовательности типа ЗЗП-1. Для защиты от двойных замыканий на землю – однорелейная, с реле типа РТ-40, токовая отсечка нулевой последовательности. Для подключения защиты типа ЗЗП-1, а также для защиты с реле типа РТЗ-51 при числе кабелей, соединяющих электродвигатель с распределительным устройством, не превышающим пяти, применяются трансформаторы тока нулевой последовательности (ТАN) типов ТЗ, ТЗЛ, ТЗЛМ.

Ток срабатывания защиты определяется из условия отстройки от броска собственного емкостного тока

Iсз  Iсз расч = котс · кб · Iс,

где котс – коэффициент отстройки (котс = 1,2);

кб – коэффициент, учитывающий бросок собственного емкостного тока (кб = 2,5);

Iс – собственный емкостный ток.

Iс = Iсд + Iсл,

где Iсд – собственный емкостный ток электродвигателя

(можно пренебречь, т.к. Sном дв < 3 МВт;

Iсл – собственный емкостный ток кабельной линии, входящий в зону

защиты;

тогда Iс = Iсл.

Iсл = Iсо · l · m,

где Iсо – значение собственного емкостного тока 1 км кабеля (Iсо = 1,33 А/км);

l – длина линии (l = 2 км);

m – число кабелей в линии (m = 2).

Iсл = 1,33 · 2 · 2 = 5,32 А;

Iсз = 1,2 · 2,5 · 5,32 = 15,96 А.

Соседние файлы в папке 130217