Релейная защита и автоматизация управления системами электроснабжения - Курсовая работа

В системах электроснабжения релейная защита тесно связана с устройствами сетевой автоматики: АПВ - автоматическим повторным включением, АВР - автоматическим включением резерва, АЧР - автоматической частотной разгрузкой, АРТ - автоматической разгрузкой по току регулирования мощности батарей статических конденсаторов. Релейная защита предназначена для: отключения автоматическим выключателем защищаемого элемента электрической системы в случае его повреждения, а также при возникновении условий, угрожающих повреждениями или нарушениями нормального режима работы электроустановки; сигнализации о нарушении нормального режима работы защищаемого элемента, а также о возникновении повреждения, не представляющего непосредственной опасности для элемента или всей установки.Для расчета токов короткого замыкания (далее к. з.) используем схему замещения, изображенную на рисунке 1. Мощность короткого замыкания источника питания в максимальном режиме определим по формуле: МВА. Мощность короткого замыкания источника питания в минимальном режиме определим по формуле: МВА.Подставим исходные значения: То же, при максимальном коэффициенте трансформации: Подставим исходные значения: Ток короткого замыкания в максимальном режиме и при минимальном коэффициенте трансформации равен: Подставим известные значения: То же, приведенное ко вторичной обмотке трансформатора: Подставляем данные: Ток короткого замыкания в минимальном режиме и при максимальном коэффициенте трансформации равен: Подставляем данные: релейная защита трансформатор токСопротивление обобщенной нагрузки в абсолютных единицах: Подставляем значения: Номинальный ток трансформатора на стороне ВН: Подставляем значения: Номинальный ток трансформатора на стороне НН: Подставляем значения: Считаем, что величина бытовой нагрузки составляет 30% всей нагрузки: Сопротивление бытовой нагрузки: Подставляем значения: Сопротивление всей нагрузки (параллельное включение обобщенной и бытовой нагрузок): Подставляем значения: Максимальный ток самозапуска: Подставляем значения: Коэффициент самозапуска: Ток самозапуска на стороне НН: Подставим данные: Номинальный ток на стороне НН: Подставляем значения:В соответствии с применяемыми типами реле максимальные токовые защиты могут иметь либо независимое от тока время срабатывания, например, реле тока РТ-40 или реле времени ЭВ, либо ограниченно зависимые характеристики срабатывания, как, например, реле РТ-80, РТ-90, РТВ. Поэтому расчет максимальной токовой защиты проводим для данного реле.Выбор времени срабатывания максимальных защит осуществляется из условия равенства ступени селективности для реле РТ-80 0,6 с. Время срабатывания первой ступени защиты с учетом полученных значений токов составляет примерно 0,5 с.Находим сопротивление соединительных проводов (используем медные провода сечением 25 мм2 и длиной 100 м): Подставляем числовые значения: Сопротивление последовательно соединенных реле типа РТ, РП, РВМ: Сопротивление вторичной нагрузки в случае трехфазного к. з. при соединении вторичных обмоток в звезду равно: Подставим числовые: В случае двухфазного к. з.: Подставим числовые: Сравним расчетные и допустимые значения вторичной нагрузки: zн расч ? zн доп;Находим значение обобщенного коэффициента: гдеТаким образом: Амплитудное значение тока вторичной обмотки после дешунтирования: Вышенайденные значения подставим: Полученное значение тока значительно меньше предельно допустимого для трансформатора тока ТЛМ-10-100.Подставим значения: Чувствительность промежуточных реле: где f - частота напряжения питающей сети; Кв - коэффициент возврата реле.Подставляя численные значения, получим: Расчетный ток для дешунтируемых электромагнитов отключения: Полная погрешность трансформатора тока вычисляется по формуле: где Інам - ток намагничивания, определяется по вольтамперной характеристике данного трансформатора тока.Условие электродинамической устойчивости ТТ ТЛК-35-50: , Подставляя численные значения, получим: Таким образом, трансформатор тока ТЛК-35-50 подходит по условию электродинамической устойчивости. Кратность термической устойчивости Кт: где I? - установившийся ток короткого замыкания; тпр - приведенное время действия тока короткого замыкания. Подставляя численные значения, получим: Трансформатор тока подходит по условию термической устойчивости. Для вторичной обмотки трансформатора должно выполняться неравенство: Sн2 > Sпр I22 (rпр rk), где Sн2 - номинальная мощность вторичной обмотки трансформатора тока; Sпр - мощность, потребляемая приборами; I22 - ток во вторичной обмотке трансформатора тока; rпр, rk - сопротивления проводов и контактов соответственно. Ток к. з. в макс. режиме при мин. коэффициенте трансформации в точке К2, КА 0,21 - Ток к. з. в мин. режиме при макс. коэффициенте трансформации в точке К1, КА 0,31 - Ток к. з. в макс. режиме при мин. коэффициенте трансформации в точке К2, КА 2,03 - Максимальный ток самозапуска, А 3810 -Для защиты элементов электрических установок широко используется дифференциальный принцип, на котором осуществляю

Содержание

Введение

1. Максимальная токовая защита и токовая отсечка

1.1 Расчет токов короткого замыкания

1.2 Расчет токов трехфазного короткого замыкания

1.3 Расчет тока самозапуска нагрузки

1.4 Расчет тока срабатывания защиты и тока установки реле

1.5 Определение времени срабатывания защиты на стороне НН

1.6 Проверка трансформатора тока на 10% -ную погрешность

1.7 Проверка надежности работы контактов реле

1.8 Проверка по амплитудному значению напряжения на выводах вторичной обмотки трансформатора тока

1.9 Определение чувствительности промежуточного реле, реле времени и электромагнитов включения ЭВ короткозамыкателя

1.10 Определение полной погрешности трансформатора тока

1.11 Проверка трансформатора тока на термическую и динамическую устойчивость

2. Дифференциальная токовая защита без торможения

2.1 Определение токов небаланса и токов срабатывания защиты

2.2 Определение числа витков обмоток НТТ

2.3 Расчет трансформаторов тока

2.4 Полная погрешность трансформаторов тока

Заключение

Список источников

Релейная защита обеспечивает нормальную и надежную работу систем электроснабжения. В системах электроснабжения релейная защита тесно связана с устройствами сетевой автоматики: АПВ - автоматическим повторным включением, АВР - автоматическим включением резерва, АЧР - автоматической частотной разгрузкой, АРТ - автоматической разгрузкой по току регулирования мощности батарей статических конденсаторов. Объем и типы релейных защит отдельных элементов системы электроснабжения и потребителей электрической энергии должны соответствовать требованиям "Правил устройства электроустановок". Надежность систем электроснабжения зависит от нормальной работы элементов системы электроснабжения и линий электропередач. Релейная защита предназначена для: отключения автоматическим выключателем защищаемого элемента электрической системы в случае его повреждения, а также при возникновении условий, угрожающих повреждениями или нарушениями нормального режима работы электроустановки; сигнализации о нарушении нормального режима работы защищаемого элемента, а также о возникновении повреждения, не представляющего непосредственной опасности для элемента или всей установки.

Релейная защита должна обеспечивать быстроту действия, селективность, чувствительность и надежность работы. При проектировании релейной защиты и автоматики энергосистем необходимо правильно рассчитывать параметры защиты, учитывая при этом месторасположение ее в сети. Исходными материалами для проектирования релейной защиты являются электрические характеристики защищаемого объекта, электрические схемы включения его в сеть, условия работы сети и данные по токам короткого замыкания.