Министерство транспорта Российской Федерации

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Федеральное государственное бюджетное общеобразовательное учреждение

высшего профессионального образования

Омский государственный университет путей сообщения

ОмГУПС (ОмИИТ)

Кафедра «Электроснабжение железнодорожного транспорта» Расчет релейной защиты тяговой подстанции

Расчетно-пояснительная записка к курсовому проекту

по дисциплине «Релейная защита»

ИНМВ. 300749. 000 ПЗ

Студент группы 48 а

____________А.Ю.Чжин

Руководитель

доцент кафедры ЭЖТ

___________С.В.Заренков

Омск 2012

Реферат

УДК 621.331:621.311.4

Курсовая работа содержит 37 страниц, 4 рисунка, 8 таблиц, 5 источников, 1 приложение.

Максимальная токовая защита, дифференциальная защита, токовая отсечка, трансформаторы тока и напряжения, реле тока, реле напряжения, реле времени, промежуточное реле.

Объектом исследования является релейная защита, применяемая на тяговой подстанции постоянного тока.

Цель работы – изучить виды релейных защит, применяемых на тяговой подстанции, рассчитать максимальные токовые защиты вводов 115 кВ; 38,5 кВ; 11 кВ, рассчитать дифференциальную защиту трансформатора, защиту от перегрузки, защиту трансформатора собственных нужд, защиту преобразовательного трансформатора, выбрать трансформаторы и проверить их на 10 % погрешность.

Метод исследования – аналитический и графический.

Рассчитаны максимальные токовые защиты вводов 115 кВ; 38,5 кВ; 11 кВ, рассчитана дифференциальная защита трансформатора, защита от перегрузки, защита преобразовательного трансформатора, выбраны трансформаторы тока.

При выполнении курсовой работы были использованы следующие пакеты прикладных программ: Microsoft Word 2007, MathCAD 14, Microsoft Visio 2007.

Содержание

Введение…………………………………………………………………………...…

1 Исходные данные……………………………………………………………….…

2 Релейные защиты, применяемые на тяговой подстанции…………………...….

3 Защита понижающего трансформатора………………………….…...………….

3.1 Максимальная токовая защита ввода 10 кВ…………………..……………….

3.2 Максимальная токовая защита ввода 35 кВ…………...……………………….

3.3 Максимальная токовая защита ввода 110 кВ……………………..……………

3.4 Дифференцированная защита трансформатора с торможением на реле ДЗТ-11……………………………………………………………………………………….

3.5 Защита от перегрузки и автоматика включения обдува трансформатора…………………………………………………………………………….....………

4 Защита трансформатора собственных нужд………………………………………

4.1 Токовая отсечка ТСН…………………………………………….….....................

4.2 Максимальная токовая защита ТСН…………………………………………….

5 Расчет защиты преобразовательного агрегата ……………………………….......

5.1 Расчет максимальной защиты преобразовательного агрегата ……………….

5.2 Расчет токовой отсечки преобразовательного агрегата ……………………..

5.3 Расчет защиты от перегрузки и автоматика включения обдува преобразовательного аппарата…….

6 Проверка трансформаторов тока на десятипроцентную погрешность……….

Заключение………………………………………………………………………….

Библиографический список………………………………………………………..

Приложение А. Схема защит понижающего трансформатора…………………

Введение

Технический прогресс во всех отраслях связан с автоматизацией технологических процессов и систем управления производством, как важнейшим фактором повышения производительности труда.

К автоматике управления в аварийных режимах относятся устройства релейной защиты, а также сетевая автоматика (автоматическое включение резерва, автоматическое повторное включение, опробование контактной сети на наличие короткого замыкания, определение места короткого замыкания и др.).

Являясь составной частью устройств автоматики, релейная защита обладает в то же время спецификой, выделяющей ее в самостоятельные научное и научно-техническое направления. Назначение релейной защиты – локализация повреждений, предотвращение или сокращение ущерба при внезапном возникновении повреждений или ненормальных режимах работы электроэнергетических устройств выработки, передачи, преобразования и распределения электроэнергии, обеспечение устойчивости, надежности и живучести систем электроснабжения.

Релейная защита является обязательной частью всех электроэнергетических установок, объектов и систем напряжением 1 кВ и выше. Она имеет особо важное и самостоятельное функциональное назначение, представляет собой сложную информационную систему, состоящую из комплекса взаимосвязанных электромагнитных, электронных и микроэлектронных устройств, а также источников питания.

Релейная защита устройств тягового электроснабжения имеет ярко выраженные особенности, связанные со спецификой работы железнодорожного транспорта: большой диапазон изменения числа и мощности нагрузок, постоянное их перемещение, особые схемы питания тяговых сетей и высокие требования к надёжности электроснабжения, наличие разных родов тока и напряжения и т. д.

В современных условиях значение релейной защиты особенно возрастает в связи с продолжающимся ростом мощностей электростанций, ростом напряжений электрических сетей, объединением энергетических систем в единую (ЕЭС). Происходит перевод релейной защиты на новую микроэлектронную технологию.

1 Исходные данные

Исходные данные о параметрах проектируемой тяговой подстанции, значения рассчитанных сверхпереходных токов КЗ на всех шинах ТП, а также данные о местах установки и типе выбранных трансформаторов тока приведены в таблицах 1, 2, 3 соответственно.

Таблица 1 – Параметры проектируемой тяговой подстанции

Род тока	Постоянный
Тип тяговой подстанции	Транзитная (№1)
Тип понижающего трансформатора	ТДТН
Номинальная мощность ПТ, МВА	16,0
Номинальное напряжение ПТ, кВ: сторона высокого напряжения (ВН) сторона среднего напряжения (СН) сторона низкого напряжения (НН)	115  91,78% 38,55 % 11,0
Напряжение короткого замыкания ПТ, % : сторона высокосреднего напряжения сторона высоконизкого напряжения сторона средненизкого напряжения	10,5 17,5 6,5
Тип преобразовательного трансформатора (ПРТ)	ТРДП-12500/10ЖУ1
Схема выпрямления	12-пульсовая последовательного типа
Номинальная мощность сетевой обмотки ПРТ, МВА	11,4
Номинальное напряжение ПРТ, кВ: сетевой обмотки, линейное вентильной обмотки, фазное	10,0 0,755
Напряжение короткого замыкания ПРТ, %	7,5
Схема и группа соединения обмоток	Υ/ΔΥ-0-11
Тип вентильных конструкций	В-ТПЕД-3,15к-3,3к-21-У1
Тип трансформатора собственных нужд (ТСН)	ТМ-160/10
Напряжение короткого замыкания ТСН,%	4,5
Количество фидеров районной нагрузки (ФРН), шт	3
Напряжение ФРН, кВ	38,5
Мощность фидера, МВ·А	1
Количество фидеров контактной сети, шт	4
Нагрузка аккумуляторной батареи, кВт: постоянная аварийная	1,8 2,9

Таблица 2 – Токи трехфазного короткого замыкания в различных точках тяговой подстанции

Место короткого замыкания	Сверхпереходный ток к.з. I'', кА	Ударный ток к.з. Iу, кА
Шины 230 кВ	10,4	-
Шины 38,5 кВ	2,2	2,29
Шины 11,5 кВ	4,8	4,8
Шины 0,4 кВ	5,2	5,14
Преобразовательный трансформатор	43,0	45,3