РУБРИКИ

Реферат: Расчет релейной защиты

 РЕКОМЕНДУЕМ

Главная

Правоохранительные органы

Предпринимательство

Психология

Радиоэлектроника

Режущий инструмент

Коммуникации и связь

Косметология

Криминалистика

Криминология

Криптология

Информатика

Искусство и культура

Масс-медиа и реклама

Математика

Медицина

Религия и мифология

ПОДПИСКА НА ОБНОВЛЕНИЕ

Рассылка рефератов

ПОИСК

Реферат: Расчет релейной защиты

Реферат: Расчет релейной защиты

Расчет электронных защит фидеров 27.5 кВ контактной сети тяговых подстанций

Защита фидера контактной сети тяговой подстанции является двухступенчатой.

При расчете используются следующие значения удельных сопротивлений тяговой сети:

Z11- полное удельное сопротивление тяговой сети однопутного участка, Ом/км;

Z21- полное удельное сопротивление тяговой сети однопутного пути

двухпутного участка при отсутствии тока в контактной сети соседнего пути,

Ом/км;

Z22- полное удельное сопротивление тяговой сети однопутного пути

двухпутного участка при одинаковых по величине и направлению токах в

контактной сети обоих путей, Ом/км.

Значения этих сопротивлений приведены в табл. 1.13

Таблица 1.13

Удельные сопротивления тяговой сети

1.5.6.1 Дистанционная ненаправленная защита

Является первой ступенью защиты ДС-1 отключает без выдержки времени к.з. в

пределах 80-85 % зоны подстанция-пост секционирования. Для исключения ложных

действий первой ступени защиты из-за значительного снижения напряжения при

к.з. на сложном пути предусмотрен автоматический перевод датчика ДС-1 в режим

датчика тока.

В этих случаях, т.е. при значительном снижении напряжения, поступающего от

трансформатора напряжения, ток в схеме ДС-1 определяется стабилизированным

напряжением Uст, в связи с чем ДС-1 превращается в

датчик тока.

Так как первая ступень защиты имеет собственное время срабатывания 30 ¸ 60

мс., то с целью уменьшения времени отключения к.з., сопровождающихся большим

током, дополнительно применена еще ускоренная токовая отсечка (УТО), имеющая

собственное время срабатывания 5 ¸ 10 мс.

Вторая ступень защиты, защищая зону до шин смежной подстанции, представляет

собой дистанционную направленную защиту с выдержкой времени 0.4 ¸ 0.5 с.

В этой ступени используется датчик полного сопротивления ДС-2 с круговой

характеристикой радиусом, равным сопротивлению срабатывания второй ступени, и

фазовый орган ФТН, который обеспечивает срабатывание второй ступени в заданном

диапазоне углов (45 ¸ 95°).

Первичное сопротивление срабатывания защиты выбирается наименьшим из

следующих трех условий:

а) по условию селективной работы с защитами фидеров поста секционирования

Zс.з.=(0.8 -0.85)*Z11* l

/2; (1.55)

где l=50 км - расстояние до смежной подстанции.

Zс.з.=0.85*25*0.42=8.925 Ом.

б) по условию селективности к максимальному току нагрузки фидера

Zс.з.= Uр.мин , (1.56)

Кн*Iн.max

где Uр.мин - минимальное напряжение на шинах

подстанции в рабочем режиме (Uр.мин=25кВ);

Кн=1.2 - 1.3 - коэффицент надежности;

Iн.max - максимальный ток нагтузки фидера подстанции, кА.

Zс.з.=25000 / (1.2*500)=41.7 Ом.

в) по условию селективности к максимальному току подпитки от соседней

подстанции Б при к.з. на соседнем фидере

Zс.з.= Uс.з. , (1.57)

Кн*Iк.max.Б

где Uс.з.-напряжение перевода защиты в режим токовой отсечки.

Uс.з.=Uк.мин / Кн , (1.58)

где Uк.мин - минимальное напряжение на шинах

подстанции при к.з. на шинах поста секционирования.

Напряжение Uк.мин определяется по формуле:

Uк.мин=Uном*Z11*l1 / (4*(X¢c.мин.а+Xп.т.)+Z11*l1), (1.59)

где - номинальное напряжение 27.5 кВ;

l1 - расстояние до поста секционирования;

X¢с.мин.а - сопротивление питающей

системы подстанции А для минимального режима работы, приведенное к напряжению

27.5 кВ, Ом;

X¢с.мин.а= Xс.мин.а*(Uном / Uc)2 ; (1.60)

Xс.мин.а - минимальное сопротивление системы;

Xп.т. - сопротивление понижающего трансформатора,

приведенное к напряжению 27.5 кВ, Ом;

Xп.т= uк.п.*U2ном / (100*Sп.т.) ; (1.61)

Sп.т - номинальная мощность понижающего трансфор- матора, МВ*А;

Iк.max.Б - максимальный ток подпитки от соседней подстанции;

Iк.max.Б=Uном / (4 X¢с.макс.Б+2 Xп.т.*Z22*l); (1.62)

X¢с.макс.Б - сопротивление

питающей системы соседней подстанции для максимального режима работы,

приведенное к напряжению 27.5 кВ, Ом.

X¢с.мин.а=25*1.2 *(27.5/ 115*)2=1.72 Ом ,

Xп.т= 17*27.52 / (100*40)=3.21 Ом ,

Uк.мин=27.5*0.55*25 / (4*(1.72*3.21)+0.55*25=11.3 кВ,

Uc.з.=11.3 / 1.25 =9.04 кВ,

Iк.max.Б= 27.5 / (4*0.8*1.43+2*3.21+0.55*50)=0.714 кА,

Zс.з.=9.04 / (1.25*0.714)=10.1 Ом.

Окончательным сопротивлением срабатывания Zс.з.

является наименьшее из трех значений. Выбираем:

Zс.з.=8.93 Ом.

Сопротивление, напряжение и ток срабатывания электронных защит определяем по

формулам

Zс.р.= Zс.з.

*Ктт / Кт.н.

(1.63)

Uс.р.= Uc.з.

/ Кт.н.

(1.64)

Iс.р.= Ic.з.

/ Кт.н.

(1.65)

где Кт.т.- коэффицент трансформации трансформатора тока;

Кт.н.- коэффицент трансформации трансформатора напряжения.

Zс.р.=8.93*120 / 275 =3.9 Ом ,

Uс.р.=9040 / 275 =32.9 В ,

Iс.р.=9040 / (8.93*120) =8.44 А.

1.5.6.2. Ускоренная токовая отсечка (УТО)

Первичный ток срабатывания ускоренной токовой отсечки Iс.з.УТО

выбирается наибольшим из 2-х, вычисленных по условиям:

а) по условию селективности работы с защитами поста секционирования:

Ic.з.=Кн*Iк.макс , (1.66)

где Iк.макс - максимальный ток к.з., протекающий

через защищаемый фидер подстанции при к.з. на шинах поста секционирования, кА:

Iк.макс.=Uном / (2 X¢с.мин.а+Xп.т.+Z21*l1). (1.67)

Iк.макс.=27.5 / (2*1.72+3.21+0.42*25)=1.66 кА,

Ic.з.=1.25*1.66=2.075 кА.

б) по условию селективности максимальному току нагрузки фидера:

Ic.з.=Кн*I

н.макс . (1.68)

Ic.з.=1.25*0.5=0.625 А.

Чувствительность УТО проверяется по условию

Кч= I

к.мин. > 2,

(1.67)

Iс.з.

где Iк.мин.- минимальный ток протекающий по

выключателю при к.з. вблизи установки защиты.

Кч= 2.512 / 1.66 =1.2 < 2.

Т.к. условие (1.67) не выполняется, то ток срабатывания защиты уменьшаем

(сокращаем зону ее действия), принимая ее равным

Iс.з.= I

к.мин. / 2 .

(1.68)

Iс.з.= 2.512 / 2 =1.526 А.

1.5.6.3. Дистанционная направленная защита с выдержкой времени (ДЗ2п)

Является второй ступенью защиты.

Первичное сопротивление срабатывания второй ступени выбирается исходя из

минимального тока к.з. на шинах смежной подстанции.

Реферат: Расчет релейной защиты (1.60)

где Zк max ¾ максимальное

сопротивление измеряемое защитой при к.з. на шинах смежной подстанции, при этом

смежный путь на участке поста секционирования ¾ смежная подстанция

считается отключенной, Ом;

kr = 1.5 ¾ коэффициент чувствительности защиты.

а) при узловой схеме:

Реферат: Расчет релейной защиты

б) при раздельном питании путей:

Реферат: Расчет релейной защиты

За расчетное значение Zк max принимается

наибольшее из полученных Zк max =45.82 Ом.

Установка по углу второй ступени фидера подстанции равна 64.74°.

Тогда по (1.60):

Реферат: Расчет релейной защиты

Подставим результат расчета электронной защиты фидера тяговой подстанции.

Полученные при расчетах значения первичных сопротивлений Zс.з.

напряжения Uс.з. и тока Iс.з.

срабатывания защит нужно привести ко вторичным сторонам измерительных

трансформаторов, т.е. определить для соответствующих величин уставки реле

электронных защит.

Реферат: Расчет релейной защиты Реферат: Расчет релейной защиты (1.61)

где Реферат: Расчет релейной защиты ¾ соответственно коэффициенты трансформации ТТ и ТН;

Реферат: Расчет релейной защиты =1000/5=200

Реферат: Расчет релейной защиты =27500/100=275

Тогда по (1.61):

Реферат: Расчет релейной защиты

1.5.6. Защита линии электропередачи 35 кВ районных потребителей

Определяем первичный ток срабатывания МТЗ

при

Реферат: Расчет релейной защиты

Тогда

Реферат: Расчет релейной защиты

Определяем коэффициент чувствительности:

Реферат: Расчет релейной защиты

Тогда ток срабатывания реле:

Реферат: Расчет релейной защиты

По [11] выбираем токовое реле типа РТ40/6 с параллельными соединениями обмоток с Реферат: Расчет релейной защиты

По [11] выбираем реле времени типа ЭВ-225 с диапазоном уставок 0.5 ¸ 3.5 с.

1.5.7. Расчет собственных нужд подстанции

Под собственными нуждами электроустановки понимаются все вспомогательные

устройства, механизмы и аппараты, необходимые для эксплуатации в нормальном и

аварийном режимах, к ним относятся: трансформаторы собственных нужд,

аккумуляторная батарея, зарядно-подзарядное устройство (ЗПУ).

К схемам питания установок собственных нужд предъявляются следующие требования:

¾ обеспечение достаточно высокой надежности питания потребителей

собственных нужд;

¾ простота выполнения и небольшая стоимость;

¾ простота эксплуатации и малые эксплуатационные расходы;

¾ безопасность обслуживания.

Питание потребителей собственных нужд может быть индивидуальное, групповое,

смешанное. В настоящее время широко применяют смешанное питание, когда

наиболее ответственные потребители подключаются непосредственно к шинам

источников собственных нужд.

Расчет собственных нужд подстанции сводится к расчету мощности и выбору типа

трансформатора собственных нужд. Расчетная максимальная мощность для питания

приемников собственных нужд, приходящаяся на один трансформатор определяется

из суммы нагрузок собственных нужд подстанции [12].

В таблице 1.13 приведены потребители и их мощности.

Таблица1.13

Мощность потребителей собственных нужд.

NНаименование потребителейМощность 1-го потребит.кол-во потребит.Полная мощн.
1Подогрев масла выкл.:
ВМТ-110Б15.0115.0
С-35М3.6621.6
ВМУЭ-35Б1.8610.8
ВМУЭ-27.5Б1.859.0
2Подогрев приводов выкл.:
ВМТ-110Б,ВМУЭ-35Б,ВМУЭ-27.5Б0.81814.4
3

Обдув понижающего трансформатора мощностью =40 МВ*А

10.0220.0
4Привод ПДН-11.51624.0
5Подогрев шкафов СН6.0212.0
6Подогрев приборных отсеков:
КРУН РУ 10 кВ15.0115.0
КРУН автоблокировки5.0210.0
7Освещение открытой части подстанции5.015.0
8Трансформаторы автоблокировки100.01100.0
9Дежурный пункт дистанции к.с.54.0154.0
10Передвижная база масляного хозяйства20.0120.0
11Отопление здания подстанции40.0140.0
12Освещение здания подстанции3.013.0
13Калорифер помещения аккумуляторной8.018.0
14Вентиляция помещения аккумуляторной4.014.0
15Вентиляция машинного зала1.611.6
16Подзарядное устройство батареи10.0110.0
17Электроподогреватель душа18.0118.0
18Слесарная мастерская3.013.0
19Неучтенная нагрузка100.01100.0

Таким образом суммарная мощность потребителей СН равна S=508.4 кВт.

Принятый трансформатор собственных нужд ТМ-630/35 удовлетворяет потребностям

мощности нетяговых потребителей.

1.5.8. Расчет и выбор аккумуляторной батареи

На тяговых подстанциях обычно применяют постоянный оперативный ток,

источником которого является аккумуляторные батареи типа СК, работающие в

режиме постоянного подзаряда. Аккумуляторную батарею выбирают по необходимой

емкости, определяемой типовым номером батареи, и по напряжению, которое

должно поддерживаться на шинах постоянного оперативного тока.

К постоянной нагрузке на подстанциях относятся цепи управления, сигнализации,

защиты, автоматики, телемеханики, блокировок безопасности и т.д.

Количество последовательно соединенных аккумуляторных элементов определяется

необходимым напряжением на шинах. В последние годы на тяговых подстанциях

применяют батареи на 220 В [12]. Нагрузки батареи приведены в таблице 1.14.

Таблица 1.14

Нагрузки батареи

NПотребителиКол-воТок едиНагрузка батареи, А
постоянного токаницы, Адлит.Кратковремен.
Постоянно присоединенные приемники:
1Лампы положения выключателей250.0651.6¾
2Устройства управления и защиты¾¾15¾
Приемники присоединенные при аварийном режиме:
1Устройства телеуправления, телесигнализации и связи¾¾1.4¾
2Аварийное освещение¾¾10¾
3Привод выключателя ВМТ-110Б¾¾¾244
ИТОГО:28244

Последовательность выбора батареи:

1. Ток длительного разряда в аварийном режиме:

Реферат: Расчет релейной защиты (1.62)

где Реферат: Расчет релейной защиты ¾ сумма токов постоянной нагрузки, А;

Реферат: Расчет релейной защиты ¾ сумма токов в аварийном режиме, А.

Тогда из таблицы 1.14 имеем:

Реферат: Расчет релейной защиты

2. Ток кратковременного разряда в аварийном режиме:

Реферат: Расчет релейной защиты (1.63)

где Реферат: Расчет релейной защиты ¾ ток кратковременной нагрузки привода ВМТ-110Б:

Реферат: Расчет релейной защиты

3. Необходимую расчетную емкость батареи определим:

Реферат: Расчет релейной защиты (1.64)

где Реферат: Расчет релейной защиты ¾

длительность разряда при аварии, принимаемая для тяговых подстанций равной 2

часам.

Реферат: Расчет релейной защиты А*ч

4. Выбираем номер батареи по требуемой емкости:

Реферат: Расчет релейной защиты (1.65)

где Реферат: Расчет релейной защиты ¾ емкость

аккумулятора СК-1; при длительности разряда Реферат: Расчет релейной защиты

ч. имеем Реферат: Расчет релейной защиты =22 А*ч.

Тогда

Реферат: Расчет релейной защиты

принимаем N= 3

5. Выбираем номер батареи по току кратковременного разряда:

Реферат: Расчет релейной защиты (1.66)

где 46 ¾ кратковременно допускаемый разрядный ток аккумулятора типа

СК-1, А;

Реферат: Расчет релейной защиты

Окончательно принимаем аккумуляторную батарею СК-6.

6. Определим полное число последовательно включенных элементов батареи:

Реферат: Расчет релейной защиты (1.67)

где Реферат: Расчет релейной защиты ¾

напряжение на шинах включения принимаемое 258 В при первичном напряжении

подстанции 110 кВ;

Реферат: Расчет релейной защиты ¾ напряжение аккумуляторного элемента при подзарядке, равное 2.15 В.

Реферат: Расчет релейной защиты

7. Выбор зарядно-подзарядного агрегата (ЗПУ):

Напряжение заряда ЗПУ

Реферат: Расчет релейной защиты (1.68)

где n ¾ полное число элементов батареи.

Реферат: Расчет релейной защиты

Зарядный ток батареи:

Реферат: Расчет релейной защиты (1.69)

где Реферат: Расчет релейной защиты ¾ зарядный ток для батареи СК-6, А.

Реферат: Расчет релейной защиты

Расчетная мощность ЗПУ

Реферат: Расчет релейной защиты (1.70)

Реферат: Расчет релейной защиты

По полученным в процессе расчета напряжению, току и мощности принимаем

зарядно-подзарядный агрегат типа ВАЗН-380/260-40/80. Технические данные

которого удовлетворяют условиям выбора:

Реферат: Расчет релейной защиты


© 2010
Частичное или полное использование материалов
запрещено.