Курсовая работа (т): Расчёт уставок релейной защиты и автоматики

Для кабеля АСБ-6 (3х120): (А/км)

(А) - суммарный ёмкостной ток

(А) - ток однофазного замыкания на землю

(А) - ток срабатывания реле

По полученным результатам из справочника выбираем трансформатор тока нулевой последовательности: ТНПШ-1УЗ с номинальным напряжением 6,3 кВ и номинальным током 1,75 кА.

Ячейка №6, ввод от трансформатора Т-2

Расчетные данные по вводной ячейке:

;

Первая ступень защиты: токовая отсечка без выдержки времени.

(А) - ток срабатывания защиты

(А) - ток срабатывания реле

- время срабатывания первой ступени защиты

Вторая ступень защиты: МТЗ с выдержкой времени.

 (А) - ток рабочий максимальный

 (А) - ток срабатывания защиты

(А) - ток срабатывания реле

Коэффициент чувствительности для основной зоны срабатывания МТЗ:

величина коэффициента чувствительности для основной зоны срабатывания защиты удовлетворяет требованиям ПУЭ (пункт 3.2.21)

Ячейка №15, ввод от трансформатора Т-1

Расчетные данные по вводной ячейке:

Первая ступень защиты: токовая отсечка без выдержки времени.

(А) - ток срабатывания защиты

(А) - ток срабатывания реле

- время срабатывания первой ступени защиты

Вторая ступень защиты: МТЗ с выдержкой времени.

 (А) - ток рабочий максимальный

 (А) - ток срабатывания защиты

(А) - ток срабатывания реле

Коэффициент чувствительности для основной зоны срабатывания МТЗ:

величина коэффициента чувствительности для основной зоны срабатывания защиты удовлетворяет требованиям ПУЭ.

Защита СМВ-6 кВ

Расчетные данные:

,

схема соединения обмоток трансформаторов тока - полная звезда: . Для обеспечения более надежной защиты 1-ой и 2-ой системы шин, поставим на секционный выключатель два блока защит MICOM P632, которые будут переключаться в зависимости от режима работы. В случае, когда 1-ая система шин питается от 2-ой системы шин, СМВ включен и в работе находится блок защиты №1. В противоположном случае, когда 2-ая СШ питается от 1-ой, то работает блок защит №2.

Расчет уставок блока защиты №1

Первая ступень защиты: токовая отсечка без выдержки времени.

(А) - ток срабатывания защиты

(А) - ток срабатывания реле

- время срабатывания первой ступени защиты

Вторая ступень защиты: МТЗ с выдержкой времени.

 (А) - ток рабочий максимальный

 (А) - ток срабатывания защиты

Расчет уставок блока защиты №2

Первая ступень защиты: токовая отсечка без выдержки времени.

(А) - ток срабатывания защиты

(А) - ток срабатывания реле

- время срабатывания первой ступени защиты

Вторая ступень защиты: МТЗ с выдержкой времени.

 (А) - ток рабочий максимальный

 (А) - ток срабатывания защиты

Защита питающей линии 35 кВ №2

Расчётные данные:

Коэффициент трансформации трансформатора тока:

Так как схема соединения обмоток трансформаторов тока полная звезда, то коэффициент схемы:

Первая ступень защиты: МТЗ с выдержкой времени.

 (А) - ток срабатывания защиты

(А)

(А)

(с) - время срабатывания первой ступени защиты

Вторая ступень защиты: перегруз. [2]

(А)

=1,05 - коэффициент отстройки

(А) - номинальный ток трансформатора.

(А)

(с) - общепринятое значение времени срабатывания по перегрузу.

ДЗТ - дифференциальная защита трансформатора: от внутренних повреждений.[1]

(А)

Домножаем на 1,05 для создания расчетного запаса

(А)

- ток в первичной обмотке ТТ

В соответствии с ПУЭ продольная дифференциальная токовая защита без выдержки времени должна предусматриваться на трансформаторах мощностью 6,3 МВА и выше, а также на трансформаторах 4 МВА при их параллельной работе.

Защита питающей линии 35 кВ №1

Расчётные данные:

Коэффициент трансформации трансформатора тока:

Так как схема соединения обмоток трансформаторов тока полная звезда, то коэффициент схемы:

Первая ступень защиты: МТЗ с выдержкой времени.

 (А) - ток срабатывания защиты

(А)

(А)

(с) - время срабатывания первой ступени защиты

Вторая ступень защиты: перегруз. [2]

(А)

=1,05 - коэффициент отстройки

(А) - номинальный ток трансформатора.

(А)

(с) - общепринятое значение времени срабатывания по перегрузу.

ДЗТ - дифференциальная защита трансформатора: от внутренних повреждений.[1]

(А)

Домножаем на 1,05 для создания расчетного запаса

(А)

- ток в первичной обмотке ТТ

Защита СМВ-35 кВ

Расчётные данные:

Коэффициент трансформации трансформатора тока:

Так как схема соединения обмоток трансформаторов тока полная звезда, то коэффициент схемы:

На секционный выключатель устанавливаем два блока защит, которые будут переключаться в зависимости от режима работы. Блок №1 в работе, когда отключено питание по питающей линии 35 кВ №1. Блок защит №2 включается в работу при отключении питания линии 35 кВ №2

МТЗ с выдержкой времени для блока №1

(А)

(А)

ток срабатывания предыдущей защиты непосредственно после пересчёта со стороны 6 кВ на сторону 35 кВ.

(А)

(А)

(с) - время срабатывания защиты

МТЗ с выдержкой времени для блока №2

(А)

(А)

ток срабатывания предыдущей защиты непосредственно после пересчёта со стороны 6 кВ на сторону 35 кВ.

(А)

(А)

(с) - время срабатывания защиты

Для защиты на стороне 35 кВ используем блок защит MICOM P632, уставки срабатывания лежат в пределах диапазона измерений блока. Токи срабатывания реле и время срабатывания защиты по двум ступеням токовой защиты принимаем в качестве уставок, которые вводим непосредственно в память блока.

Составим карту селективности

Представим селективность в виде графика, для наглядности возьму фидер №2 6 кВ, ввод № 2 6 кВ, ВЛ № 2 35 кВ

Рис. 1.1

2. АВТОМАТИКА ЭНЕРГОСИСТЕМЫ

.1 Выбор устройств автоматики, устанавливаемых на одиночной ЛЭП и трансформаторных подстанциях

В соответствии с ПУЭ устройствами автоматического повторного включения должны оборудоваться воздушные и смешанные (кабельно-воздушные) линии, сборные шины, понижающие трансформаторы. Устройства АПВ должны предусматриваться для быстрого восстановления питания потребителей путём автоматического включения выключателей, отключённых устройствами релейной защиты.

На двухтрансформаторных понижающих подстанциях при раздельной работе трансформаторов, как правило, должны предусматриваться устройства АПВ шин среднего и низшего напряжений в сочетании с устройствами АВР; при внутренних повреждениях трансформаторов должно действовать АВР, при прочих повреждениях - АПВ

В данном курсовом проекте устанавливаем устройства АПВ на одиночных линиях, на шинах РУ - 6 кВ подстанции 35/6 кВ и на питающем трансформаторе 35/6кВ, АВР на секционном выключателе 6кВ и 35 кВ.

автоматика линия электропередача

2.2 Выбор типа АПВ. Расчет параметров срабатывания пусковых и контрольных органов АПВ

АПВ на одиночных линиях:

Двукратное:

(с) - при такой выдержке времени до момента АПВ линии наиболее вероятно самоустранение причин, вызвавших неустойчивое КЗ.

(с) - это объясняется необходимостью подготовки выключателя к возможному третьему отключению КЗ при устойчивом повреждении линии.

АПВ на шинах РУ - 6 кВ подстанции 35/6 кВ:

Однократное: (с)

АПВ на трансформаторе подстанции 35/6кВ:

Однократное: (с)

2.3 АВР на шинах РУ-6кВ подстанции 35/6кВ. Расчет параметров срабатывания пусковых органов АВР

Устройства АВР должны предусматриваться для восстановления питания потребителей путем автоматического присоединения резервного источника питания при отключении рабочего источника питания, приводящем к обесточиванию электроустановок потребителя. Устройства АВР должны предусматриваться также для автоматического включения резервного оборудования при отключении рабочего оборудования, приводящем к нарушению нормального технологического процесса.

Устройство АВР действует на СМВ-35 кВ

Устройство АВР действует на СМВ-6 кВ

ВЫВОДЫ

В данной курсовой работе была рассчитана защита ПС 35/6 кВ на базе микропроцессорных терминалов MICOM. Данное устройство защиты позволяет осуществить защиту линий, силовых трансформаторов, БСК и различных электродвигателей. На базе этих терминалов были рассчитаны необходимые токовые защиты подстанции. Все защиты удовлетворяют правилам устройства электроустановок по чувствительности, а так же обладают должной селективностью. Для обеспечения большей надёжности питания потребителей были рассчитаны уставки автоматики повторного включения и автоматического ввода резерва.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Правила устройства электроустановок. Издание седьмое, переработанное и дополненное с изменениями. - М.: Главгосэнергонадзор России, 2004.

. А.В. Ромодин, А.В. Кухарчук. Конспект лекций по дисциплине «Релейная защита и автоматизация систем электроснабжения». - Пермь, 2009.

. Руководство по эксплуатации микропроцессорных блоков релейной защиты MICOM.

. М.А. Шабад. Расчеты релейной защиты и автоматики распределительных сетей: Монография. − Спб.: ПЭИПК, 2003

. Н.В. Чернобровов, В.А. Семенов. Релейная защита энергетических систем. - М.: Энергоатомиздат, 1998.