Рефераты → Физика → Пр → Проектирование релейной защиты и автоматики элементов системы электроснабжения

Проектирование релейной защиты и автоматики элементов системы электроснабжения

Федеральное агентство по образованию (Рособразование)


Архангельский государственный технический университет


Кафедра электротехники и энергетических систем


Факультет ПЭ курс 3 h группа ОСП-ПЭ


КУРСОВАЯ РАБОТА


По дисциплине «Релейная защита и автоматика»


На тему «Проектирование релейной защиты и автоматики элементов системы электроснабжения»


Архангельск


2008


ЗАДАНИЕ


Система
: U
= 110 кВ, Z
экв
= 4+j48 Ом


ВЛ:
провод марки АС-70, протяженность 8 км.


Т-1
: ТДН-16000/110, U
вн
= 115 кВ, U
нн
= 6,6 кВ


Т-2
: ТМЗ-1600/10.


Т-3
: ТМ630/10.


КЛ-1
: кабель АСБ-3х185, 140 м.


КЛ-2
: кабель АСБ-3х95, 81 м.


КЛ-3
: кабель АСБ-3х35, 55 м.


КЛ-4
: кабель АСБ-3х50, 25 м.


КЛ-5
: кабель АСБ-3х70, 91 м.


АД-1
: ВАО710М-8, P
ном
= 800 кВт; I
П
= 6; cos(f)=0,85, КПД=0,96


АД-2
: ДА302-16-64-6У1, , P
ном
= 800 кВт; I
П
= 5,6; cos(f)=0,88, КПД=0,93


Используя реле серии РСТ-11, РТЗ-51 рассчитать релейную защиту следующих объектов: КЛ-4, Т-3, АД-2.


Все исходные данные представлены на схеме электроснабжения (рисунок 1).



Рисунок 1 – Расчетная схема электроснабжения


СоДЕРЖАние


1. Расчет параметров рссчитываемойлинии из схемы электроснабжения


2 Расчет токовой отсечкиасинхронного двигателя


3 Расчет максимальной токовой защиты асинхронного двигателя


4 Расчет токовой отсечки кабельной линии кл-4


5 Расчет токовой отсечки с выдержкой времени кабельной линии кл-4


6 Расчет максимальной токовой защиты кабельной линии кл-4


7 Расчет кабельной линии кл-4 от однофазных замыканий на землю


8 Расчет токовой отсечки кабельной линии кл-3


9 Расчет токовой отсечки с выдержкой времени кабельной линии кл-3


10 Расчет максимальной токовой защиты кабельной линии кл-3


11 Расчет кабельной линии кл-3 от однофазных замыканий на землю


Список использованных источников


1 ОПРЕДЕЛЯЕМ ПАРАМЕТРЫ РАСЧИТЫВАЕМОЙ ЛИНИИ ИЗ СХЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ


Рассчитываем сопротивление асинхронного двигателя, Ом;


; (1.1)


где - индуктивное сопротивление асинхронного двигателя;


Параметры асинхронного двигателя АД-2 :


P
ном
= 800 кВт; I
П
= 6; cos(f)=0,88; U=6 кВ; .


Определяем полную мощность асинхронного двигателя, кВА


; (1.2)



Ом


Определяем сопротивление кабельной линии КЛ-4, Ом;


; (1.3)



где l
– длина кабельной линии , км,;


хо
– удельное реактивное сопротивление кабельной линии АСБ-3*50, Ом/км,


хо
=0,083;


Ом


Определяем параметры трансформатора (ТДН-10000/110) :


Параметры трансформатора ТДН-10000/110:


uk
= 10,5 %; U
вн
= 115 кВ, U
нн
= 6,6 кВ, Pхх = 14 кВт, Рк = 58 кВт, МВА,


Iк = 0,9%


; (1.5)


;


Определяем сопротивление воздушной линии, Ом и приведём его к U = 6,6 кВ;


; (1.6)


где l
– длина воздушной линии, км, ;


хо
– удельное реактивное сопротивление воздушной линии АС-95,Ом/км, 0,371



Определяем сопротивление системы, Ом и приводим его к 6,6кВ;


; (1.8)


Z
экв
= 6+j38 Ом- эквивалентное сопротивление системы;



Находим полное сопротивление рассчитываемого участка схемы, Ом;


; (1.9)



2 ТОКОВАЯ ОТСЕЧКА АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ (АД 2)


Находим ток короткого замыкания, кА;


; (2.1)



Находим первичный ток срабатывания защиты, кА;


; (2.2)



Выбираем трансформатор тока с коэффициентом трансформации:



Находим вторичный ток срабатывания защиты, А;


; (2.3)



Выбираем реле РСТ-11-29 с минимальным током уставки:


Определяем ступеньку


; (2.4)



Находим уточненный ток срабатывания защиты, А;


; (2.5)



Пересчитываем ток срабатывания защиты в первичный, А;


(2.6)



Находим ток минимального двухфазного КЗ , кА;


; (2.7)



Проверка защиты на чувствительность


; (2.8)



Эта защита обладает достаточной чувствительностью значит принимаем токовую отсечку на реле РСТ-11-29 с параметрами:.


3 МАКСИМАЛЬНО-ТОКОВАЯ ЗАЩИТА ОТ ПЕРЕГРУЗКИ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ (АД 2)


Находим номинальный ток двигателя, А;


; (3.1)



Находим ток срабатывания защиты, кА;


; (3.2)


где k
зап.
– коэффициент запаса, 1,15;


k
сх
– коэффициент схемы, 1;


k
в
– коэффициент возврата максимальных реле тока, 0,9;


I
ном
– номинальный ток двигателя, А.



Пересчитываем вторичный ток срабатывания защиты, А;


(3.3)


Выбираем трансформатор тока с коэффициентом трансформации:




Выбираем реле РСТ-11-19 с минимальным током уставки:


Определяем ступеньку


; (3.4)



Находим уточненный ток срабатывания защиты, А;


; (3.5)



Пересчитываем ток срабатывания защиты в первичный, А;


(3.6)



Проверяем ток срабатывания защиты по пусковому току двигателя


; (3.7)




Эта защита удовлетворяет соотношению , а значит принимаем максимально-токовую защиту на реле РСТ-11-19 с параметрами:



4 ТОКОВАЯ ОТСЕЧКА КАБЕЛЬНОЙ ЛИНИИ (КЛ-4)


Находим ток короткого замыкания, кА;


; (4.1)



Выбираем трансформатор тока с коэффициентом трансформации:



Находим вторичный ток срабатывания защиты, А;


; (4.2)



Выбираем реле РСТ-11-32 с минимальным током уставки:


Определяем ступеньку


; (4.3)



Находим уточненный ток срабатывания защиты, А;


; (4.4)



Пересчитываем ток срабатывания защиты в первичный, А;


(4.5)



Находим минимальное значение тока от 20% длины кабельной линии, кА;


; (4.6)



Проверка защиты на чувствительность


; (4.7)



Эта защита не обладает достаточной чувствительностью т.к.


поэтому не принимаем токовую отсечку на реле РСТ-11-29.


5 ТОКОВАЯ ОТСЕЧКА С ВЫДЕРЖКОЙ ВРЕМЕНИ КАБЕЛЬНОЙ ЛИНИИ (КЛ-4)


Первичный ток срабатывания защиты, А;

r />

(5.1)


Где -коэффициент схемы ,принимаем = 1



Выбираем трансформатор тока с коэффициентом трансформации:



Находим вторичный ток срабатывания защиты, А;


; (5.2)



Выбираем реле РСТ-11-19 с минимальным током уставки:


Определяем ступеньку


; (5.3)



Находим уточненный ток срабатывания защиты, А;


; (5.4)



Пересчитываем ток срабатывания защиты в первичный, А;


(5.5)



Проверка защиты на чувствительность


; (5.6)



Время срабатывания защиты, с;



Эта защита обладает чувствительностью т.к. поэтому принимаем токовую отсечку с выдержкой времени на реле РСТ-11-19 с параметрами:


,.


6 МАКСИМАЛЬНО-ТОКОВАЯ ЗАЩИТА КАБЕЛЬНОЙ ЛИНИИ (КЛ 4)


Находим ток срабатывания защиты, кА;


; (6.1)


где k
зап.
– коэффициент запаса, 1,15;


k
сх
– коэффициент схемы, 1;


k
в
– коэффициент возврата максимальных реле тока, 0,9;


I
р.
ma
х.
– максимальный рабочий ток , А.



Пересчитываем вторичный ток срабатывания защиты, А;


(6.2)


Выбираем трансформатор тока с коэффициентом трансформации:




Выбираем реле РСТ-11-24 с минимальным током уставки:


Определяем ступеньку


; (6.3)



Находим уточненный ток срабатывания защиты, А;


; (6.4)



Пересчитываем ток срабатывания защиты в первичный, А;


(6.5)



Проверка защиты на чувствительность


; (6.6)



Время срабатывания защиты, с;




Эта защита обладает чувствительностью т.к. поэтому принимаем максимально-токовую защиту на реле РСТ-11-24 с параметрами:


,.


7 РАСЧЕТ КАБЕЛЬНОЙ ЛИНИИ КЛ-4 ОТ ОДНОФАЗНЫХ ЗАМЫКАНИЙ НА ЗЕМЛЮ


Защита действует на сигнал.


Выбираем реле РТЗ-51


Находим ток срабатывания защиты, кА;


; (7.1)


где k
отс.
– коэффициент отстройки, 1,2;


k
б
– коэффициент ,учитывающий бросок емкостного тока, принимаем = 2,2;


– суммарный емкостной ток, протекающий по защищаемому присоединению при однофазном замыкании на землю, А.


Определяем суммарный емкостной ток протекающий по кабельным линия, А;


; (7.2)


где l
– длина кабельной линии, км;


I
о
– удельный емкостной ток кабельных линий, А/км:


АСБ-3*50: Iо
= 0,59 А/км;




8 Расчётрелейной защиты кабельной линии (КЛ-3)


Найдём параметры трансформатора ТМЗ- 1000/6: uk
= 5,5%, Рк
= 11кВт


; (8.1)


;


Определяем сопротивление кабельной линии КЛ-3, Ом ;


; (8.2)


где l
– длина кабельной линии, км, ;


хо
– удельное реактивное сопротивление линии АСБ-3*120,Ом/км, 0,076


Ом


Находим полное сопротивление рассчитываемого участка схемы, Ом;


; (8.3)



9 ТОКОВАЯ ОТСЕЧКА КАБЕЛЬНОЙ ЛИНИИ (КЛ-3)


Находим ток короткого замыкания, кА;


; (9.1)



Находим первичный ток срабатывания защиты, кА;


; (9.2)



Выбираем трансформатор тока с коэффициентом трансформации:



Находим вторичный ток срабатывания защиты, А;


; (9.3)



Выбираем реле РСТ-11-29 с минимальным током уставки:


Определяем ступеньку


; (9.4)



Находим уточненный ток срабатывания защиты, А;


; (9.5)



Пересчитываем ток срабатывания защиты в первичный, А;


(9.6)



Находим ток минимального двухфазного КЗ , кА;


; (9.7)



Проверка защиты на чувствительность


; (9.8)



Эта защита обладает достаточной чувствительностью значит принимаем токовую отсечку на реле РСТ-11-29 с параметрами:.


10 ТОКОВАЯ ОТСЕЧКА С ВЫДЕРЖКОЙ ВРЕМЕНИ КАБЕЛЬНОЙ ЛИНИИ (КЛ-3)


Первичный ток срабатывания защиты, А;



Выбираем трансформатор тока с коэффициентом трансформации:



Находим вторичный ток срабатывания защиты, А;


; (10.1)



Выбираем реле РСТ-11-29 с минимальным током уставки:


Определяем ступеньку


; (10.2)



Находим уточненный ток срабатывания защиты, А;


; (10.3)



Пересчитываем ток срабатывания защиты в первичный, А;


(10.4)



Проверка защиты на чувствительность


; (10.5)



Эта защита обладает достаточной чувствительностью.


Время срабатывания второй ступени защиты определяется от времени срабатывания первой, с;



Где - ступень селективности, 0,3 с.



Эта защита обладает чувствительностью т.к. поэтому принимаем токовую отсечку с выдержкой времени на реле РСТ-11-29 с параметрами:


,.


11 МАКСИМАЛЬНО-ТОКОВАЯ ЗАЩИТА КАБЕЛЬНОЙ ЛИНИИ (КЛ 3)


Находим ток срабатывания защиты, кА;


; (10.1)


где k
зап.
– коэффициент запаса, 1,15;


k
сх
– коэффициент схемы, 1;


k
в
– коэффициент возврата максимальных реле тока, 0,9;


I
р.
ma
х.
– максимальный рабочий ток , А.



Пересчитываем вторичный ток срабатывания защиты, А;


(10.2)


Выбираем трансформатор тока с коэффициентом трансформации:




Выбираем реле РСТ-11-24 с минимальным током уставки:


Определяем ступеньку


; (10.3)



Находим уточненный ток срабатывания защиты, А;


; (10.4)



Пересчитываем ток срабатывания защиты в первичный, А;


(10.5)



Проверка защиты на чувствительность


; (10.6)



Время срабатывания защиты, с;




Эта защита обладает чувствительностью т.к. поэтому прини-маем максимально-токовую защиту на реле РСТ-11-24 с параметрами:


,.


11 РАСЧЕТ КАБЕЛЬНОЙ ЛИНИИ КЛ-1 ОТ ОДНОФАЗНЫХ ЗАМЫКАНИЙ НА ЗЕМЛЮ


Выбираем реле РТЗ-51


Находим ток срабатывания защиты, А;


; (11.1)


где k
зап.
– коэффициент отстройки, 1,2;


k
сх
– коэффициент, 1,5;


– суммарный емкостной ток, А.


Определяем суммарный емкостной ток протекающий по кабельным линия, А;


; (11.2)


где l
– длина кабельной линии, км;


I
о
– удельный ток кабельных линий, А/км:


АСБ-3*185: Iо
= 0,972 А/км.




список использованных источников


1. Проектирование релейной защиты и автоматики элементов системы электроснабжения. Методические указания к выполнению курсовой работы.


2. Шабад М. А. Расчеты релейной защиты и автоматики распределительных сетей. Л., «Энергия»,1976г. 288с.
Сохранить в соц. сетях:
Обсуждение:
comments powered by Disqus

Название реферата: Проектирование релейной защиты и автоматики элементов системы электроснабжения

Слов:1647
Символов:16094
Размер:31.43 Кб.