Релейная защита трансформаторов

Разработка релейной защиты от всех видов повреждений трансформатора для кабельных линий. Определение целесообразности установки специальной защиты нулевой последовательности. Расчет защиты кабельной линии, трансформатора. Построение графика селективности.
Краткое сожержание материала:

Размещено на http:///

Оглавление

Часть I. Релейная защита и автоматика распределительных сетей 10 кВ

Расчет защиты кабельной линии W4

Расчет защит трансформатора Т3и Т4 10/0,4 кВ

Секционный выключатель Q12

Расчет защиты кабельной линии W3 и W3'

Секционный выключатель Q5

График селективности

Часть II. Защита и автоматика трансформаторов ГПП

Дифференциальная защита трансформаторов ГПП

Максимальная токовая защита трансформаторов ГПП

Защита от перегрузки трансформаторов ГПП

Разработка устройства АВР

Разработка устройства АВР секционного выключателя Q5

Разработка устройства АВР секционного выключателя Q12

Газовая защита трансформатора

Список литературы

Исходные данные

Вариант 24, номер рисунка 4.

Данные для расчета приведены в табл. 1, расчетная схема представлена на рис. 1.

Задание на курсовую работу по релейной защите.

Таблица 1.

Вторая цифра варианта	Система	Трансформаторы Т1 иТ2	Линия W3
	Напряжение	Сопротивление	Тип	Мощность, МВА	Диапазон регулирования напряжения, %	Длина линии, км	Нагрузка п/ст №2, А (без расч.)	Максимальное время действия защиты п/ст 2 (без расч.) С	Коэффициент, kсзп
5	110	1,6/2	ТДН-63000/110	63	16	2,6	210	0,6	1,8

Типы выключателей, приводов и род оперативного тока, используемые в проектировании

Подстанция 1	Подстанция 2	Подстанция 3
Оперативный ток	Тип выключателя 10	Тип привода выключателя	Оперативный ток	Тип выключателя 10	Тип привода выключателя	Оперативный ток	Тип выключателя 10	Тип привода выключателя	Схема по рисунку
Постоянный	ВМПЭ	Э	Постоянный	ВМПЭ	Э	Постоянный	ВМПЭ	Э	2



Рис.1. Расчетная схема.

Часть I. РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА И АВТОМАТИКА РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ 10 кВ

Разработать защиту от всех видов повреждений для кабельных линий W3, W4, защиту от всех видов повреждений трансформатора Т3 и Т4 .

Рассчитываем токи короткого замыкания для начального момента времени при повреждении в начале и в конце каждой линии на стороне высшего и низшего напряжений трансформатора Т3 и Т4.

Для расчетов токов короткого замыкания составим схему замещения (с учетом того, что секционные выключатели отключенырис. 2).

рис. 2.Схема замещения расчетной схемы.

Сопротивление системы

Сопротивление линий

Данные к расчету сопротивлений трансформаторов возьмем из [5]:

- для трансформатора типа ТДН-10000/110 имеем

= 115 кВ, = 11 кВ, = 10,5 %;

схема и группа соединения обмоток ;

- для трансформатора типа ТМ-630/10 имеем

= 10 кВ, = 0,4 кВ, = 5,5 %,

схема и группа соединения обмоток .

Сопротивление трансформаторов Т1 и Т2

Сопротивление трансформатора Т3 и Т4

Сопротивление линии W3

Сопротивление линии W4

Сопротивления до точек короткого замыкания соответственно:

Токи короткого замыкания для начального момента времени:

Расчет защиты от всех видов повреждений для кабельной линии W4

Рис.3. Схема пусковых органов защиты.

1.) Выбираем трансформаторы тока ТАа, ТАс для пусковых органов защиты:

K_I=

Линия W4 питает секционированные шины, поэтому ток срабатывания рассчитываем по четырем условиям:

1. Определяем

где k_отс - коэффициент отстройки, в зависимости от типа реле может приниматься равным 1,11,2 (для реле РТ-40); k_в - коэффициент возврата, принимается равным 0,80,85 (для реле РТ-40) или 0,60,7; I_{раб. макс} - максимальный рабочий ток защищаемого элемента; k_сзп - коэффициент самозапуска.

= 100 A.

При нормальной работе двух линий (например W3 и W4 на рис. 1), каждой со своей нагрузкой, и действии АВР после отключения одной из них (например W4) по оставшейся линии W3 будет проходить свой рабочий ток плюс ток самозапуска нагрузки отключившейся линии W4. Максимальная токовая защита неповрежденной линии в этом случае не должна сработать.

3. Определяем ток срабатывания реле МТЗ (КА1, КА2) с учетом схемы соединения трансформаторов тока(неполная звезда)

где I_{с.з.расч} - принятый ток срабатывания защиты; k_I - коэффициент трансформации трансформаторов тока; k⁽³⁾_сх - коэффициент схемы соединения трансформаторов тока при трехфазном КЗ для неполной звезды k⁽³⁾_сх=1 .

Ток уставки 18,75А.

К установке принимаем реле РТ-40/20.

4. Проверка чувствительности защиты линии. Чувствительность защиты оценивается минимальным значением коэффициента чувствительности k_ч в минимальном режиме работы системы при двухфазном КЗ:

где I_р.мин - ток в реле при двухфазном КЗ в конце защищаемой зоны.

А.

где I⁽³⁾_КЗмин - ток трехфазного металлического КЗ при повреждении в конце защищаемой зоны в минимальном режиме работы системы; k - коэффициент, учитывающий вид и место КЗ, схему соединения трансформаторов тока и реле, k = 0,87.

Определение тока срабатывания токовой отсечки:

I_c.р.о== =433,454 А.

К_ОТС I_K1⁽³⁾=1,4 6192,214=8669,099 А.

K_c.o.== 0,7612.

Отсечку не устанавливаем, так как она не проходит по чувствительности.

Расчет защит трансформатора Т3и Т4 10/0,4 кВ

Для трансформаторов 10/0,4 кВ предусматриваются следующие защиты:

· максимальная токовая защита;

· токовая отсечка;

· специальная защита нулевой последовательности от однофазных КЗ на стороне 0,4 кВ;

· газовая защита;

· защита от перегрузки.

МТЗ трансформатора Т3 10/0,4 кВ.



Рис. 4. Схемы включения пусковых реле тока двухступенчатых защит: на реле РТ-40.

1. Определяем номинальный ток трансформатора Т3.

K_I =.

2. Определение тока срабатывания максимальной токовой защиты без пуска по напряжению.

а) Ток срабатывания МТЗ определяется по выражению

где k_отс=1,11,25; k_в=0,80,85; I_{пер. макс} - максимальный переходный ток нагрузки.

Так как k_сзп известен, то I_{пер.макс}=k_сзп I_{номТ3,Т4=}1,8 =26,01 А.

б) Отстройка от успешного АВР.

По условию обеспечения бездействия защи...