Расчет устройств релейной защиты и автоматики системы электроснабжения (150783)

Посмотреть архив целиком

Задание


Рассчитать уставки устройств релейной защиты и автоматики (РЗ и А) системы электроснабжения принципиальная схема, которой представлена на рис. 1.


Рис. 1. Принципиальная схема системы электроснабжения


Разработать защиту от всех видов повреждения для трансформаторов Т1 и Т2 и защиту линий W1 и W2. Работу выполнить в следующем объеме:

1. Рассчитать токи короткого замыкания (ТКЗ) в объеме, необходимом для выбора установок и проверки чувствительности.

2. Выбрать места установки и типы релейной зашиты (РЗ).

3. Выбрать трансформаторы тока и трансформаторы напряжения.

4. Рассчитать уставки защит, выбрать типы реле, проверить чувствительность защит.

5. Выбрать плавкие вставки для предохранителей и уставки автоматов.

6. Определить выдержки времени защит от двигателя до шин главной

понизительной подстанции (ГПП).

7. Составить принципиальные схемы выбранных защит.

8. Определить селективность действия защит.

9. Защиту линии и трансформаторов выполнить на переменном оперативном токе.

Разработать РЗ двигателей, данные которых приведены в табл. 1.

1. Рассчитать токи КЗ.

2. Выбрать трансформаторы тока.

3. Выбрать тип защиты и тип реле, определить уставки и чувствительность защиты.

4. Составить и вычертить принципиальную схему РЗ.

Разработать схему автоматического включения резерва (АВР) секционных выключателей.


Таблица 1. Параметры двигателей

Параметр

Двигатель

асинхронный

синхронный

М1

М2

М3

М4

М5

М6

М7

М8

Номинальное напряжение, кВ

0,38

6

Номинальная мощность, кВт

5

60

7,5

5,5

4

15

1000

Условия пуска

легкий

6

Коэффициент мощности cos

0,87

0,9

Коэффициент полезного действия, %

85

93

Мощность КЗ, МВА

-

70

Обороты, об/мин


1000



Таблица 2. Параметры синхронных генераторов

Номинальное напряжение, кВ

6,3

Номинальная мощность, кВт

2000

Емкость обмотки статора для трех фаз, мкФ

0,077

Коэффициент мощности, cos

0,8

Сверхпереходное сопротивление, , отн. ед.

0,1


Таблица 3. Параметры трансформаторов

Трансформатор



Номинальное напряжение,

кВ

Номинальная мощность,

МВА



Напряжение

КЗ, %



ВН

НН

Т1, Т2

110

35

10

10,5

Т9, Т10

35

0,4

2,5

6,5


Таблица 4. Параметры системы и линий

Элемент

Номинальное напряжение,

кВ

Мощность

КЗ, МВА

Длина

линий, км

Система

110

2000


W1, W2

110


30

W3, W4

35


3


Таблица 5. Параметры дуговых сталеплавильных печей и конденсаторных установок


Элемент

Номинальное напряжение, кВ


Мощность


Вид регулирования

СА1, СА2

10

1480 кВт

по току и напряжению

ВС1, ВС2

6

400 квар

В функции cos с коррекцией по времени



Введение


Целью данного курсового проекта является расчет устройств РЗ и А системы электроснабжения. При работе элементов систем электроснабжения возможно возникновение ненормальных и аварийных режимов. К ним относятся короткие замыкания, перегрузки, понижение уровня напряжения, частоты и другие.

Повреждения и ненормальные режимы должны быть устранены, и это является основным назначением устройств релейной защиты и системной автоматики.

К устройствам релейной защиты предъявляются следующие требования: селективность, необходимое быстродействие, чувствительность и надежность. Перечисленные требования удовлетворяются правильным выбором устройств релейной защиты, схем соединения устройств РЗ, расчётом установок срабатывания.


1. Расчет токов короткого замыкания


Расчет токов короткого замыкания проводим в относительных единицах. Все полученные величины приведены к базовым условиям. Базовую мощность принимаем равной: = 1000 МВА.

Схема замещения приведена на рисунке 1.1:


Рис. 1.1. Схема замещения


Определим сопротивления схемы замещения:

Сопротивление системы согласно [l.стр. 131]:


, (1.1)


где SK3 - мощность короткого замыкания системы.


.


Определим параметры линий 110 кВ (нагрузкой являются трансформаторы Т1 и Т2) с учетом допустимой перегрузки трансформатора согласно [1,стр.213):


, (1.2)


где - номинальная мощность трансформатора, кВА, - номинальное напряжение трансформатора кВ.


А


Выбор сечения проводов проводим по экономической плотности тока [1, стр.232].


(1.3)


где - экономическая плотность тока, при ч для сталеалюминиевых проводов, = 1 [3, стр.266]; I, A –ток на участке сети.



Принимаем провод АС-70/11 сечением 70 ; с удельными сопротивлениями: Ом/км и реактивным сопротивлением Ом/км. [3, стр.577].

Сопротивление ЛЭП согласно [1, стр.131]:


(1.4)


где - среднее значение напряжения на шинах в месте короткого замыкания,

l – длина ЛЭП.



Определяем параметры линий 35 кВ. Нагрузкой линии 35 кВ, при простое второй будут трансформаторы Т7, Т8, Т9 и Т10. Так как параметры трансформаторов Т7 и Т8 не даны, принимаем для расчета нагрузку этих трансформаторов – четыре синхронных двигателя:


(1.5)


где , , - параметры синхронного двигателя ( табл. 1 )


А


Выбор сечения питающего кабеля проводим по экономической плотности тока.

При ч для кабелей с бумажной пропитанной изоляцией с алюминиевыми жилами = 1,4 [3, стр.266].



Принимаем 2 кабеля ААБ-35-(3×185) общим сечением 370 ; с удельными сопротивлениями Ом/км и Ом/км. [2, стр.421].



Сопротивление трансформаторов согласно [1, стр.131]:


(1.6)


где - номинальная мощность трансформатора; - напряжение короткого замыкания;



Для трансформатора мощностью 10МВА соотношение x/r составляет порядка 10.

Исходя из этого, принимаем:



для трансформатора блока 2 МВт принимаем [1, стр.613]



Для трансформатора мощностью 2,5 МВА соотношение x/r составляет порядка 6.

Исходя из этого, принимаем:



Для трансформатора мощностью 2,5 МВА соотношение x/r составляет порядка 6.

Исходя из этого, принимаем:



Сопротивление генераторов согласно [1, стр.131]:


(1.7)


для генератора мощностью 2 МВА соотношение x/r составляет порядка 15. Исходя из этого, принимаем:



Расчет токов КЗ для точки К1

Упростив схему замещения относительно точки К1 получаем схему, представленную на рис 1.2.



Рис. 1.2. Упрощенная схема замещения


Базовый ток согласно [1, стр.142]:


(1.8)


где - среднее значение напряжения в месте короткого замыкания (115 кВ).


кА .


Начальное значение периодической составляющей тока короткого замыкания согласно [1, стр.137]:


(1.9)


где - ЭДС источника в относительных единицах [1, стр.130].

Значение периодической составляющей тока короткого замыкания по ветвям:

Ветвь энергосистемы ( сопротивление ветви составляет 1,76 отн. ед.):


кА


Ветвь генератора G2 ( сопротивление ветви составляет 41,89 отн. ед.):


кА


Общий ток:


кА


Определим величину ударного тока [1, стр.148]:


(1.10)


где - ударный коэффициент:


(1.11)


где: - угол между векторами тока и напряжения в момент короткого замыкания;


Случайные файлы

Файл
150348.rtf
18589.rtf
29962-1.rtf
тал.doc
4497-1.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.