Управление системами электроснабжения (151774)

Посмотреть архив целиком

Содержание


Введение

  1. Расчет токов КЗ

  2. Расчет РЗ электродвигателей

  3. Расчет релейной защиты и цеховых трансформаторов

4. Расчет релейной защиты кабельных линий

5. Расчет релейной защиты силовых трансформаторов с выключателями на стороне НН

6. Заключение

7. Использованная литература



Введение


Все электроустановки оборудуются устройствами релейной защиты, предназначенными для отключения защищаемого участка в цепи или 'элемента в случае его повреждения, если это повреждение влечет за собой выход из строя элемента или электроустановки в целом. Релейная защита срабатывает и тогда, когда возникают условия, угрожающие нарушением нормального режима работы электроустановки.

В релейной защите электроустановок защитные функции возложены на реле, которые служат для подачи импульса на автоматическое отключение элементов электроустановки или сигнала о нарушении нормального режима работы оборудования, участка электроустановки, линии и т. д.

Реле представляет собой аппарат, реагирующий на изменение какой-либо физической величины, например тока, напряжения, давления, температуры. Когда отклонение этой величины оказывается выше допустимого, реле срабатывает и его контакты, замыкаясь или размыкаясь, производят необходимые переключения с помощью подали или отключения напряжения в цепях управления электроустановкой.

Защита трансформаторов.

Основными видами повреждений в трансформаторах являются:

а) замыкания между фазами внутри кожуха трансформатора и на наружных выводах обмоток;

б) замыкания в обмотках между витками одной фазы (так называемые витковые замыкания);

в) замыкания на землю обмоток или их наружных выводов;

г) повреждение магнитопровода трансформаторов, приводящее к появлению местного нагрева и «пожару стали».

Опыт показывает, что к. з. на выводах и витковые замыкания в обмотках трансформаторов происходят наиболее часто. Междуфазные повреждения внутри трансформаторов возникают значительно реже. В трехфазных трансформаторах они хотя и не исключены, но маловероятны вследствие большой прочности междуфазной изоляции. В трансформаторных группах, составленных из трех однофазных трансформаторов, замыкания между обмотками фаз практически невозможны.

При витковых замыканиях токи, идущие к месту повреждения от источников питания, могут быть небольшими.

В случае замыкания на землю обмотки трансформатора, подключенной к сети с малым током замыкания на землю, ток повреждения определяется величиной емкостного тока сети. Поэтому защиты трансформатора, предназначенные для действия при витковых замыканиях, а также при замыканиях на землю в обмотке, работающей на сеть с изолированной нейтралью, должны обладать высокой чувствительностью.

Для ограничения размера разрушения защита от повреждений в трансформаторе должна действовать быстро. Повреждения, сопровождающиеся большим током к.з. должны отключаться без выдержки времени с t = 0,05 — 0,1 с.

Защиты от повреждений. В качестве таких защит применяются токовая отсечка, дифференциальная и газовая защиты. За рубежом применяется довольно простая защита от замыкания на корпус (кожух) трансформатора.




Данные:

W1: L1 = 20 км; A-95

W2: L2 = 1 км; 5×3×150

W3: L3 = 0,5 км; 2×3×150

W4: L4 = 0,5 км; 3×150

T1: ТДН, Sтном = 16000 кВ·А; 115/6,3

T3,T4: TM Sтном = 630 кВ·А; 6,3/0,4



1. Расчет токов КЗ


Для выбора токов срабатывания и проверки чувствительности релейной защиты необходимо рассчитать токи КЗ.

Определяем сопротивление ВЛ – w1



Индуктивное сопротивление:



Приведение сопротивления к номинальному:



Трансформатор Т1:

Полное сопротивление:



Определение сопротивление реактора



;

Определение сопротивление кабельной линии W2 :



n2 – число кабелей



Определение сопротивлений кабельной линии W3 :



Определение сопротивлений W4 :



Определение сопротивления Т3 :



Активное сопротивление трансформатора:



[справочник]



Схема Замещения




Расчетная

точка

К1

К2

К3

К4

К5

0,43

0,445

0,463

3,69

0,482

0,027

0,068

0,118

1,22

0,168

8,46

8,1

7,63

0,93

7,14


2. Расчет РЗ электродвигателей


Согласно ПУЭ применяется отсечка при междуфазных к.з., перегрузке, замыкании на землю и понижении напряжения. Выберем тип защит и определим токи срабатывания защиты и реле АД типа АН-15-54-8.

Защита АД при междуфазных к.з. в обмотке статора принимаем ТО с использованием микроэлектронных токовых реле типа РС40. Данная защита является основной защитой АД и целью ее является защита обязательная во всех случаях.

В качестве РЗ эл. двигателя мощностью до 5000 кВт от к.з., согласно ПУЭ применяется отсечка.



Схема от трехфазных токов


Ток срабатывания защиты (отсечки) и реле:



Kотс – коэффициент отстройки

Iмах – пусковой мах. ток двигателя

kсх - коэффициент схемы

КI – коэффициент трансформации ТТ

Выбрано микроэлектронное реле тока РС40М - 5/40 и промежуточное реле РП-26 с указателем срабатывания.


Технические характеристики РС40М - 5/40

Диап. изм-я уставок, А

10,0 - 41,5

Дискрет. изм-я уставок, А

0,5

Номинальный ток, А

25,0

Относительная погрешность выдержки времени в рабочем диапазоне температур, % , не более

± 10

Относительная погрешность тока срабатывания в рабочем диапазоне температур, %, не более

± 5 (± 10)

Разброс тока срабатывания, %

± 1,5

Коэффициент возврата реле, не менее

0,8 - 0,9

Коэффициент отстройки

1,25

Механическая износоустойчивость реле, циклов ВО

10000

Потребляемая мощность на минимальной уставке, ВА

0,7 - 2,5

Габаритные размеры, мм

70x140x136

Сопротивление изоляции между входными и выходными цепями реле по ГОСТ 25071-81, ряд 3

-


Коэффициент чувствительности защиты:



Для защиты двигателя при перегрузке принято МТЗ с использованием токового реле РС40, включенного на разность токов фаз.

Ток срабатывания защиты и реле при перегрузке:.



Iд.ном – ном. ток двигателя

kв - коэффициент возврата (kв=0,85)

Выбрано микроэлектронное реле тока РС40М 5/40

Согласование времени действия защиты при перегрузке с временем самозапуска двигателя:




tс.д.,tс.ф. – допустимое и фактическое времена разгона двигателя при самозапуске

tп.д. – доп. время действия защиты при перегрузке.

Выбрано реле времени с уставкой, равной 22 с.

Ток срабатывания защиты при однофазных замыканиях на землю:



kотс = 1,2÷1,3

kб = 1,5÷2 – коэффициент, учитывающий бросок емкостного тока двигателя Ic, для защиты с временем действия 1-2 с.



Емкость двигателя



kг – коэффициент учитывающий класс изоляции(kг = 40 для изоляции класса Б при t=25 С)

Sд.ном – ном. мощность двигателя

nд – частота вращения двигателя

Таким образом окончательно:



Uд.ном = 6 кВ,

Защита на двигатель от замыканий на землю не требуется согласно ПУЭ:

Напряжение срабатывания защиты двигателя при понижении напряжения выбираем таким образом, чтобы обеспечивался самозапуск других более ответственных двигателей, т.е. (0,6-0,7)Uд.ном.

Для питания реле минимального напряжения используем ТН, которые установлены в распределительных пунктах(РП) для контроля и учета электроэнергии. Считаем, что в РП установлены трансформаторы напряжения НТМИ-6.

Выбрано микропроцессорное реле максимального напряжения РН-111/280 .


Технические характеристики РН-111/280

Номинальное напряжение, В

220

Частота сети, Гц

48-52

Диапазон регулирования:

- срабатывания по Umin, В

- срабатывания по Umax, В

- время автоматического повторного вкл., сек


160-210

230-280

5-900

Фиксированное время срабатывания по Umax, сек

0,5

Фиксированная задержка отключения по Umin, сек

12

Фиксированное время срабатывания при снижении напряжения

более 30 В от уставки по Umin, сек

0,1

Фиксированное время срабатывания при повышении напряжения

более 30 В от уставки по Umax, сек

0,1

Максимальный коммутируемый ток (активной нагр.), А, не менее

16

Точность определения порога срабатывания по U, В

до 3

Напряжение, при котором сохраняется работоспособность, В

400

Кратковременно допустимое Umax, сохраняющее работоспособность

реле, В

450

Гистерезис (коэффициент возврата по напряжению), не менее, В

5-6

Диапазон рабочих температур, оС

-35 - +40

Суммарный ток потребления от сети, мА

до 15

Габаритные размеры, ширина*высота*глубина, мм

52*88*65

(Три модуля типа S)






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.