Расчет комплекса релейных защит силового трансформатора

Расчет комплекса релейных защит расчетного ответвления. Устройства автоматического управления схемой электроснабжения: описание и согласование схем. Расчёт токов срабатывания реле (вторичная цепь), чувствительности защит и выбор элементной базы.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Размещено на

Курсовая работа

«Расчет комплекса релейных защит силового трансформатора»

Оглавление

• Введение
• Техническое задание
• 1. Расчет комплекса релейных защит расчетного ответвлениния
• 1.1 Выбор комплекса релейных защит расчетного ответвления
• 1.2 Расчет параметров защит заданного ответвления в первичных величинах
• 1.2.1 Номинальные токи, токи перегрузки и КЗ трансформатора
• 1.3 Расчет токов срабатывания защит (для первичной цепи)
• 1.3.1 Расчет токов срабатывания защит установленных на стороне 10кВ
• 1.3.2 Расчет токов срабатывания защит установленных на стороне 0,525кВ
• 1.4 Выбор схемы оперативного тока защиты и схемы подключения
• 1.5 Выбор измерительных трансформаторов тока
• 1.6 Расчет токов срабатывания реле (вторичная цепь), чувствительности защит и выбор элементной базы
• 1.6.1 Расчет защит устанавливаемых на стороне 10 кВ
• 1.6.2 Расчет защит устанавливаемых на стороне 0,525 кВ
• 1.6.3 Выбор защиты от повреждений внутри кожуха трансформатора

2. Устройства автоматического управления схемой электроснабжения

• 2.1 Выбор описание и согласование схем устройств автоматического управления
• 2.1.1 Автоматическое повторное включение (АПВ)
• 2.1.2 Автоматический ввод резерва (АВР)
• 2.2 Описание нормального режима работы схемы электроснабжения
• 2.3 Расстановка устройств АПВ и АВР в схеме электроснабжения
• 2.4 Описание работы устройств автоматического управления при аварийных режимах в заданной схеме электроснабжения
• 2.5 Карта селективности

Заключение

Список литературы

Введение

В процессе эксплуатации не исключена возможность повреждений, как в трансформаторах, так и на их соединениях с выключателями. Имеют место также опасные ненормальные режимы работы, не связанные с повреждением трансформатора или его соединений. Возможность повреждений и ненормальных режимов обуславливает необходимость установки на трансформаторах защитных устройств. При этом учитываются многофазные и однофазные КЗ в обмотках и на выводах трансформатора, а также «пожар стали» сердечника. Наиболее вероятными являются междуфазные и однофазные повреждения на выводах трансформаторов и однофазные витковые замыкания. Значительно реже возникают междуфазные КЗ в обмотках. Защита от коротких замыканий выполняется с действием на отключение поврежденного трансформатора. Ненормальные режимы работы трансформаторов обусловлены внешними короткими замыканиями и перегрузками. В этих случаях в обмотках трансформатора появляются большие токи. Особенно опасны токи, проходящие при внешних КЗ; эти токи могут значительно превышать номинальный ток трансформатора. В случае длительного прохождения тока возможен интенсивный нагрев изоляции обмоток и ее повреждение. Перегрузка трансформаторов не влияет на работу системы в целом, так как она обычно не сопровождается снижением напряжения. С другой стороны, сверхтоки перегрузки относительно невелики и их протекание допустимо в течение некоторого времени, достаточного для того, чтобы персонал принял меры к разгрузке. В связи с этим зашита от перегрузки, при наличии дежурного персонала должна выполнятся с действием на сигнал. К ненормальным режимам работы трансформаторов с масляным заполнением относится также понижение уровня масла, которое может произойти, например, вследствие повреждения бака.

Техническое задание

Выбрать и рассчитать комплекс релейных защит и выбрать их элементную базу, для защиты силового трансформатора ТМ - 1000/10 со следующими параметрами (Задание: Таблица 1 - Вар. 5):

Параметры трансформатора ТМ - 1000/10

Номинальная мощность, кВА	Номинальное напряжение, кВ	Потери, кВт	Напряжение, %	Ток холостого хода, %
	ВН	НН	ХХ	КЗ
1000	10	0,525	2,45	12,2	5,5	1,4

Представить комплекс рассчитанных релейных защит в виде общей принципиальной схемы соединения. Расставить в заданной конфигурации системы электроснабжения устройства автоматического повторного включения (АПВ) и автоматического ввода резерва; оперативные цепи АПВ и АВР необходимо согласовать с оперативными цепями выбранных релейных защит.

Общие требования:

- определение рабочего режима схемы электроснабжения при условиях:

а) недопустимости параллельной работы источников питания;

б) допустимости перерыва в электроснабжении потребителей на время действия релейной защиты и противоаварийной автоматики

в) максимальный режим рассматривается при одновременном погашении двух источников питания: вводов1 и 3;

г) каждая секция СШ максимально нагружена четырехкратной минимальной нагрузкой расчетного ответвления;

1. Расчет комплекса релейных защит расчетного ответвлениния

Режимы повреждений защищаемого трансформатора:

· Многофазное КЗ в обмотках трансформатора и на его выводах

· Витковые замыкания и другие повреждения внутри кожуха трансформатора, связанные с выделением газа и понижением уровня масла

· Однофазные замыкания на землю на стороне высшего напряжения

Ненормальные режимы защищаемого трансформатора:

· Внешние КЗ

· Перегрузка

1.1 Выбор комплекса релейных защит расчетного ответвления

Характер повреждения или нарушения нормального режима работы	Название и исполнение защиты
Многофазное КЗ в обмотках трансформатора и на его выводах	Максимальная токовая отсечка со стороны питания (и МТЗ с выдержкой времени со стороны приемников электроэнергии)
Витковые замыкания и другие повреждения внутри кожуха трансформатора, связанные с выделением газа и понижением уровня масла	Газовая
Однофазные замыкания на землю на стороне высшего напряжения	Максимальная токовая нулевой последовательности
Внешние КЗ	МТЗ с независимой от тока выдержкой времени
Перегрузка	Максимальная токовая защита с действием на сигнал

1.2 Расчет параметров защит заданного ответвления в первичных величинах

1.2.1 Номинальные токи, токи перегрузки и КЗ трансформатора

Номинальные токи трансформатора

А,

А.

Максимальный ток нагрузки

Со стороны 10 кВ

А.

Со стороны 0,525 кВ

Токи коротких замыканий

Ток трехфазного КЗ на шинах 10 кВ

А.

Ток двухфазного КЗ на шинах 10 кВ

А

Ток трехфазного КЗ на шинах 0,525 кВ, приведенный к стороне ВН

А.

Ток трехфазного КЗ на шинах 0,525 кВ

 А

Ток двухфазного КЗ на шинах 0,525 кВ

А

1.3 Расчет токов срабатывания защит (для первичной цепи)

1.3.1.Расчет токов срабатывания защит установленных на стороне 10 кВ

Максимальная токовая отсечка

А,

где k_Н - коэффициент надежности.

Максимальная токовая защита

А,

реле электроснабжение ток

где k_воз - коэффициент возврата

Защита от перегрузки

А

1.3.2 Расчет токов срабатывания защи...