КУРСОВА РОБОТА
З дисципліни: Релейний захист і автоматика систем електропостачання
Тема: Розрахунок релейного захисту
і автоматики системи електропостачання
ЗМІСТ
Вступ
Розрахунок струмів короткого замикання
Розрахунок струмів короткого замикання у відносних одиницях
Розрахунок струмів короткого замикання в іменованих одиницях
Вибір та розрахунок релейного захисту ліній електропередач напругою 35 кВ (Л1)
Розрахунок максимально струмового захисту
Розрахунок струмової відсічки
Визначення зони дії струмової відсічки
Схема пристроїв релейного захисту лінії електропередач напругою 35 кВ
Вибір та розрахунок пристроїв релейного захисту трансформатора
Розрахунок струмової відсічки
Розрахунок диференційного струмового захисту трансформатора
Розрахунок максимально струмового захисту
Розрахунок захисту від перевантажень
Вибір газового захисту трансформатора
Схема пристроїв релейного захисту силового трансформатора ГЗП
Вибір та розрахунок релейного захисту ліній електропередач напругою 6 кВ (Л3)
Розрахунок максимально струмового захисту
Розрахунок струмової відсічки
Визначення зони дії струмової відсічки
Схема пристроїв релейного захисту лінії електропередач напругою 6 кВ
Вибір пристроїв релейного захисту заводських ТП
Вибір запобіжника
Вибір автоматичного вимикача
Розробка принципової схеми пристрою АЧР Т-2
Складання монтажної схеми автоматики
Складання карти селективності
Висновок
Перелік посилань на джерела
ВСТУП
Досить часто нормальні режими роботи електричних систем порушуються. Так при проектуванні будь-якої електричної системи необхідно врахувати ці пошкодження. Найбільш поширеними і небажаним видом пошкодження є короткі замикання, а одним із видом відхилення від нормального режиму роботи є перевантаження, коли в системі електропостачання протікають струми, значення яких перевищує тривало допустимі струми. Через це можливий перегрів елементів системи електропостачання, який в свою чергу негативно впливає на стан ізоляції. Пошкодження і ненормальний режими роботи можуть провести до виникнення в системі дефіциту ел. енергії або недовідпуску її споживачам. Короткі замикання проводять до зниження напруги, що в свою чергу може привести до зупинки ел. двигунів і порушення нормальної роботи трансформаторів. Одночасність технологічного процесу виробництва та передачі ел. енергії, складність системи, швидкість протікання перехідних процесів, що від електричної системи вимагають автоматичного управління. Для відвернення і локалізаціі аварій в енергосистемах використовують спеціальні захисні апарати, як пристрої релейного захисту, засоби автоматики та пристрої телемеханіки.
Функціонування релейного захисту, як особливий вид управління, направлений на відвернення, забезпечення або локалізацію аварій. Метою релейного захисту є забезпечення безаварійності об’єкту захисту шляхом його відключення.
Варіант 274176366
Рисунок №1 – Схема електропостачання
1 Розрахунок струмів короткого замикання
Розрахунок струмів короткого замикання у відносних одиницях
Згідно завдання на курсову роботу складаємо схему заміщення схеми електропостачання заводу (рисунок №1)
Рисунок 1.1 – Схема заміщення
Згідно таблиці 3.5 [4] вибираємо трансформатори Т1 і Т2 типу ТДН-16000/35 з такими номінальними даними: UВН=35 кВ; UНН=6,3 кВ; Uк=10,5 %; ST1=16000 кBA.
Згідно таблиці 3.3 [4] вибираємо трансформатори Т3 і Т4 типу ТМ-1000/6 з такими номінальними даними: UВН=6 кВ; UНН=0,4 кВ;
Uк=5,5 %; ST3= 1000 кBA.
Приймаємо базові одиниці:
Sб=100 MBA;
Uб1=37 кВ;
Uб2=6,3 кВ;
Uб3=0,4 кВ.
Розраховуємо базові струми:
Іб1= Sб /v3·Uб1=100/v3•37=1,56 кА
Іб2= Sб /v3·Uб2=100/v3•6,3=9,16 кА
Іб3= Sб /v3·Uб3=100/v3•0,4=144,34 кА
Визначаємо значення опорів елементів схеми заміщення (рисунок 1.1) у відносних одиницях:
максимальний і мінімальний опори системи
x*c.max= xc.max · Sб /Uб12=8·100/372=0,58 в.о.;
x*c.min = xc.min · Sб /Uб12= 4,5·100/372=0,32 в.о.;
опори ліній Л1і Л3
xЛ1= xп·l1· Sб /Uср12=0,4·55 ·100/372 =1,6 в.о.;
xЛ3= xп·l3· Sб /Uср22=0,4·2,5·100/6,32=2,5 в.o.;
опори трансформаторів Т1 і Т3
xТ1= Uk%/100 · Sб /Sт1= 10,5/100 · 100/16=0,625 в.о.;
xТ3= Uk%/100 · Sб /Sт3= 5,5/100 · 100/1=5,5 в.о.
Визначаємо струми короткого замикання в точках К1 – К5, враховуючи що Uс=1 у системі відносних одиниць:
максимальний та мінімальний струми к.з. в точці К1:
Ік1.max= Іб1/ xc.min= 1,56/ 0,32=4,875 кА
Ік1.mіn= Іб1/ xc.max= 1,56/ 0,58=2,689 кА
максимальний та мінімальний струми к.з. в точці К2:
Ік2.max= Іб1/ (xc.min+ xЛ1)= 1,56/ (0,32+ 1,6)= 0,81 кА
Ік2.mіn= Іб1/ (xc.max+ xЛ1)= 1,56/ (0,58+ 1,6)= 0,71 кА
максимальний та мінімальний струми к.з. в точці К3:
Ік3.max= Іб2/ (xc.min+ xЛ1+xт1)= 9,16/ (0,32+1,6+0,625)=3,599 кА
Ік3.mіn= Іб2/ (xc.max+ xЛ1+xт1)= 9,16/ (0,58+1,6+0,625)=2,265 кА
максимальний та мінімальний струми к.з. в точці К4:
Ік4max= Іб2/ (xc.min+ xЛ1+xт1 +xЛ3)= 9,16/ (0,32+ 1,6+0,625+2,5)=1,81 кА;
Ік4mіn= Іб2/ (xc.max+ xЛ1+xт1+ xЛ3)= 9,16/ (0,58+ 1,6+0,625+2,5)=1,72 кА;
максимальний та мінімальний струми к.з. в точці К5:
Ік5max = Іб3/ (xc.min+ xЛ1+xт1 +xЛ3+xт3)=
=144,34/ (0,32+ 1,6+0,625+2,5 +5,5)=13,68;
Ік5mіn = Іб3/ (xc.max+ xЛ1+xт1+ xЛ3+xт3)=
=144,34/(0,58+ 1,6+0,625+2,5 +5,5)=13,35 кА.
Розрахунок струмів короткого замикання в іменованих одиницях
Визначаємо значення опорів елементів схеми заміщення (рисунок 1.1) в іменованих одиницях:
опори ліній Л1і Л3:
xЛ1= xп· l1=0,4·55=22 Ом;
xЛ3= xп· l3=0,4·2,5=1 Ом;
опори трансформаторів Т1 і Т3:
xТ1= Uk%/100 · Uб22 /Sт1=10/100 · 6,32/16=0,26 Ом
xТ3= Uk%/100 · Uб32 /Sт3=5,5/100 · 0,42/1=0,0088 Ом
Визначаємо струми короткого замикання в точках К1 – К5:
максимальний та мінімальний струми к.з. в точці К1
Ік1.max= Uб1/ v3·xc.min= 37/ v3·4,5=4,75 кА
Ік1.mіn= Uб1/ v3·xc.max= 37/ v3·8=2,67 кА
максимальний та мінімальний струми к.з. в точці К2
Ік2.max= Uб1/ v3· (xc.min+ xЛ1)= 37/ v3· (4,5+22)=0,8 кА
Ік2.mіn= Uб1/ v3· (xc.max+ xЛ1)= 37/ v3· (8+22)=0,71 кА
максимальний та мінімальний струми к.з. в точці К3
Ік3.max= Uб2/ [v3·(xc.min·(Uб2/ Uб1)2+ xЛ1·(Uб2/ Uб1)2+xт1)]=
= 6,3/ [v3·(4,5·(6,3/ 37)2+ 22·(6,3/ 37)2+0,26)]=3,67 кА
Ік3.mіn= Uб2/ [v3·(xc.max·(Uб2/ Uб1)2+ xЛ1·(Uб2/ Uб1)2+xт1)]=
=6,3/ [v3·(8·(6,3/ 37)2+ 22·(6,3/ 37)2+0,26)]=2,38 кА
максимальний та мінімальний струми к.з. в точці К4
Ік4.max= Uб2/ [v3·(xc.min·(Uб2/ Uб1)2+ xЛ1·(Uб2/ Uб1)2+xт1+ xЛ3)]=
= 6,3/ [v3·(4,5·(6,3/ 37)2+ 22·(6,3/ 37)2+0,26+1)]=1,79 кА
Ік4.mіn= Uб2/ [v3·(xc.max·(Uб2/ Uб1)2+ xЛ1·(Uб2/ Uб1)2+xт1+ xЛ3)]=
=6,3/ [v3·(8·(6,3/ 37)2+ 22·(6,3/ 37)2+0,26+1)]=1,7 кА
максимальний та мінімальний струми к.з. в точці К5
Ік5.max= Uб3/ [v3· ((xc.min+ xЛ1) ·(Uб3/ Uб1)2 +(xт1 + xЛ3)·(Uб3/ Uб2)2+xт3)]=
= 0,4/ [v3· ((4,5+ 22) ·(0,4/ 37)2 +(0,26+1) ·(0,4/ 6,3)2 +
+0,0088)]=13,72 кА
Ік5.mіn= Uб3/ [v3· ((xc.max+ xЛ1) ·(Uб3/ Uб1)2 +(xт1 + xЛ3) ·(Uб3/ Uб2)2+xт3)]=
= 0,4/ [v3· ((8+ 22) ·(0,4/ 37)2 +(0,26+1) ·(0,4/ 6,3)2 +
+0,0088)]=13,3 кА
Отримані розрахункові значення струмів к.з. зводимо в таблицю 1.1
Таблиця 1.1 - Розрахункові значення струмів к.з.
Розрахункова точка к.з. | К1 | К2 |