Курсовая работа: Релейная защита и автоматика систем электроснабжения

R тр = Р К • U HOM 2/ S HOM 2= 90*372 /(160002(37/10,5)2)=0,0386 Ом;

X тр = U K % • U HOM 2/(100 • S HOМ) = 8 • 372 /(100 • 16• (37/10,5)2) = 0,55 Ом.

В таблице №4 приведены результаты расчетов всех трансформаторов.

Таблица №4 Исходные и расчетные параметры трансформаторов

Обозначение параметра	Значение параметра
	Т1	Т2	ТЗ	Т4	Т5	Т6
Тип трансформатора	ТД -16000	ТД -16000	–	ТM - 630	ТM - 400	ТM - 630
Uном, кВ	37/10,5	37/10,5	–	10,5/0,4	10,5/0,4	10,5/0,4
Iном, A	250	250	–	34,64	22	34,64
Pk, кВт	90	90	–	76	5,5	76
Uk, %	8	8	–	5,5	4,5	5,5
Rt, Ом	0,0386	0,0386	–	2,11	3,79	2,11
Хт, Ом	0,55	0,55	–	9,625	12,4	9,625
Zт, Ом	0,5486	0,5486	–	9,854	12,96	9,854

1.3 Расчет параметров энергосистемы

Параметры энергосистемы также приведены к стороне 10,5 кВ:

Х с=UСР2/(*SК(3))=10,52/(*520)=0,1224 Ом;

EСР=UСР/=10,5/=6,06 кВ.

2. Расчет токов короткого замыкания

Расчет токов КЗ производим без учета подпитки со стороны нагрузки.

Определяем эквивалентное сопротивление от энергосистемы до точки КЗ и рассчитываем ток по формуле:

Iкз =Eс/Zэкi;

Результаты расчетов сведены в таблицу №5.

Таблица №5 Расчетное значение тока трехфазного КЗ

Рис.2.Схема замещения

3. Выбор и обоснование типа защит

Согласно ПУЭ, в качестве защиты от токов, обусловленных короткими замыканиями за трансформаторами (Т4, Т5, Т6), могут использоваться предохранители, если мощность этих трансформаторов не превышает 1 МВА.

Для одиночно работающих трансформаторов Т1, Т2 мощностью 6,3 MBA и более устанавливаются следующие типы защит:

- от многофазных КЗ в обмотках и на выводах - дифференциальная продольная токовая защита; для проектируемых подстанций при расчете дифференциальной защиты рекомендуйся использовать наиболее совершенное реле с торможением серии ДЗТ,

- для защиты от токов, протекающих через трансформатор при КЗ на шинах низшего напряжения (внешнее КЗ), используют МТЗ с минимальной выдержкой времени;

- для защиты от перегрузки на всех трансформаторах устанавливается МТЗ;

- от понижения уровня масла и от повреждений внутри кожуха, сопровождающихся выделениями газа, предусматривается газовая защита

 

3.1 Защита цеховых трансформаторов

Выбираем для зашиты трансформаторов Т4, Т5, Т6 предохранители типа ПКТ из условий отстройки от максимального рабочего тока и от броска тока намагничивания при включении трансформатора на холостой ход.

Исходя из первого условия, например для трансформатора Т4:

IРАБ.МАХ Т4=ST4/(*UНОМ T4)=630/(*10,5)=34,64 А

По второму условию обычно принимают номинальный ток плавкой вставки, равным

Iном.пл.вст т4 = 2,0 • Iном т4 = 2,0 • 34,64 = 69,3 А

где 2,0 - коэффициент отстройки от броска тока намагничивания трансформатора.

Выбираем для Т4 предохранитель с номинальным током 80 А. По время-токовой характеристике оцениваем время плавления при двухфазном КЗ за трансформатором.

Результаты выбора сводим в таблицу №6.

Таблица №6 Расчет параметров плавких предохранителей

Обозначение на схеме	Мощность Т, КВА	Iном т, А	Тип предохранителя	Iном.пл.вст, А	Время плав л, с
Т4	630	34,64	ПКТ-103-10-80	80	0,25
Т5	400	22	ПКТ- 103- 10-50	50	0,2
Т6	630	34,64	ПКТ- 103- 10-80	80	0,25

Времятоковую характеристику предохранителя с наибольшим номинальным током переносим из [4] на карту селективности. Известно, что отклонения ожидаемого тока плавления плавкого элемента при заданном времени плавления от типовых значений достигают ± 20%. Поэтому типовая характеристика 1 должна быть смещена вправо на 20 %.

 

3.2 Защита магистральной линии

Устанавливаем двухступенчатую токовую защиту, выполненную по двухрелейной схеме на основе реле прямого действия типа РТ-40.Токовая отсечка в данном случае может быть эффективной ,так как достаточно велико различие между токами КЗ в месте подключения ближайшего трансформатора Т4 (Iк(3)=1750А) и в месте в месте установки защиты магистральной линии(Iк(3)=1120А) Для определения типа трансформаторов тока двухступенчатой защиты рассчитаем максимальный рабочий ток, который равен сумме номинальных токов трансформаторов Т4, Т5, Т6 :

Ipa6.maxwl = Iном т = 34,64+34,64+22 = 91,28 А.

Выбираем ТПЛ-10К класса Р, КI = 600 / 5.

 

3.2.1 Селективная токовая отсечка

Определяется ток срабатывания селективной отсечки по условию отстройки от тока КЗ в конце участка W4, где подключен первый цеховой трансформатор:

Iс.о. >= 1,25 • I К5 = 1,25 • 1751 = 2188,75 А.

Проверяем надежность отстройки от бросков тока намагничивания:

Ic.о > (4-5) • Iном т = (4-5) • 91,28 = (365,12-456,4) < 2188,75 A.

Принимаем схему ТТ, соединенных в неполную звезду, в фазные провода которой включены реле РТ–40 .

Ток срабатывания реле :

=18,24 А.

Принимаем реле РТ-40/20 с уставкой 20 А. Уточняем Iсо= 120*20=2400 А.

Токовая отсечка устанавливается на тех линиях, согласно требованиям ПУЭ, где она защищает более 20% её длины, поэтому, в данном случае коэффициент чувствительности не проверяется.

 

3.2.2 Максимальная токовая защита

МТЗ отстраивается от суммы номинальных токов всех трансформаторов, подключенных к защищаемой линии. Коэффициент самозапуска в этом случае принимается минимальным значением 1,2-1,3. Отсюда

91,28=228,2 А.

Согласно методике [4], зависимая характеристика времени срабатывания от тока реле РТВ должна быть согласована с времятоковой характеристикой предохранителя трансформатора. Ток срабатывания РТ40 отстраивается от 1,2 тока плавления предохранителя, соответствующего времени плавления 5 с:

Iс.з>= 1,2 *Iпл.с5 = 1,2*275 = 330 А.

Округляем ток срабатывания защиты до 360 А. С учетом имеющихся уставок реле PT40/6 и коэффициента трансформации ТТ (КI = 120)

Iс.р.=Ic.з.*Кс.х./Кт=360*1/120=3А, Iуст=3А

k(2)Ч.ОСН =I(2)К5/IСЗ=1516/360=4,2>1,5

Определяем коэффициент чувствительности в зоне резервирования, т.е. при КЗ на шинах низшего напряжения трансформаторов ответвлений. Вначале производится расчет для ближайшего трансформатора Т4 (точка К8):

k(2)Ч. РЕЗ. =410/360=1,14<1,2

Для трансформатора Т5 (точка К9):

k(2)Ч. РЕЗ. =276/360=0,77<1,2

Для трансформатора Т6 (точка К10):

k(2)Ч. РЕЗ. =282/360=0,78<1,2

Согласно ПУЭ, допускается иметь коэффициент чувствительности в зоне резервирования менее 1,2 , поэтому оставляем реле РТ40/6.

Проверим ТТ на 10% погрешность. Предельную кратность определяем по результатам расчета отсечки:

K10=1,1 •Ico/ Iном тт

K10=1,1 • 2400/600=4,4.

По кривым предельной кратности для ТПЛ-10К Zн.дon = 2,2 Ом.

Фактическое расчетное сопротивление нагрузки:

Zн.расч = 2*Rnp + Zртм + Zрт40 + Rnep

Сопротивление реле РТ40 определяется по формуле:

Z=SРЕЛЕ / I2с.р

Zрт40/20=0,5 / 202 = 0,00125 Ом.

Zрт40/6=0,5 / 32 = 0,0556 Ом.

Примем сопротивление прямого и обратного проводов Rnp = 0,6 Ом и переходное сопротивление в контактных соединениях Rnep=0,1Ом.

Результирующее сопротивление равно

Zн.pacч = 2 • 0,6 + 0,00125 + 0,0556 + 0,1 = 1,4 Ом ,

что меньше, чем Zн.дon.= 2,2 Ом и, следовательно, полная погрешность ТТ<10%.

Страницы: 1, 2, 3, 4