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, Zэкв = 4+j48 Ом

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

Т-1: ТДН-16000/110, Uвн = 115 кВ, Uнн = 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, Pном = 800 кВт; IП = 6; cos()=0,85, КПД=0,96

АД-2: ДА302-16-64-6У1, , Pном = 800 кВт; IП = 5,6; cos()=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 рссчитываемой линии из схемы электроснабжения

2 Расчет токовой отсечки асинхронного 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 :


Pном = 800 кВт; IП = 6; cos()=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 %; Uвн = 115 кВ, Uнн = 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)

Zэкв = 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 kзап. – коэффициент запаса, 1,15;

kсх – коэффициент схемы, 1;

kв – коэффициент возврата максимальных реле тока, 0,9;

Iном– 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;


(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 kзап. – коэффициент запаса, 1,15;

kсх – коэффициент схемы, 1;

kв – коэффициент возврата максимальных реле тока, 0,9;

Iр.maх.– 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 kотс. – коэффициент отстройки, 1,2;

kб – 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;

Iо – удельный емкостной ток кабельных линий, А/км:

АСБ-3*50: Iо = 0,59 А/км;




8 Расчёт релейной 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 kзап. – коэффициент запаса, 1,15;

kсх – коэффициент схемы, 1;

kв – коэффициент возврата максимальных реле тока, 0,9;

Iр.maх.– 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 kзап. – коэффициент отстройки, 1,2;

kсх – коэффициент, 1,5;

суммарный емкостной ток, А.


Определяем суммарный емкостной ток протекающий по кабельным линия, А;


; (11.2)


где l – длина кабельной линии, км;

Iо – 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.


3


Нравится материал? Поддержи автора!

Ещё документы из категории физика:

X Код для использования на сайте:
Ширина блока px

Скопируйте этот код и вставьте себе на сайт

X

Чтобы скачать документ, порекомендуйте, пожалуйста, его своим друзьям в любой соц. сети.

После чего кнопка «СКАЧАТЬ» станет доступной!

Кнопочки находятся чуть ниже. Спасибо!

Кнопки:

Скачать документ