Параметры защищаемого трансформатора блока сведены в таблицу 1

Введение

Релейная защита является важнейшей и наиболее ответственной частью автоматики, применяемой в современных энергосистемах. Релейная защита изучает вопросы по автоматической ликвидации повреждений и ненормальных режимов.

Задачи релейной защиты, ее роль и значение в обеспечении надежной работы энергосистем и бесперебойного снабжения электроэнергией потребителей. Это обусловлено усложнением схем и ростом электросетей. В связи с этим требованиям к быстроте действия, селективности, чувствительности и надежности работы релейной защиты увеличиваются. Все большее распространение получают устройства релейной защиты с использованием полупроводниковых приборов. Их применение открывает больше возможностей для создания быстродействующих защит.

В настоящее время разрабатываются устройства релейной защиты на микропроцессорной основе, что позволит еще больше увеличить быстродействие защит.

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

3

КП.140408.43.29.ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

4

КП.140408.43.29.ПЗ

1 Параметры защищаемого оборудования

Параметры защищаемого трансформатора блока сведены в таблицу 1

Таблица 1

Тип Трансформатора	Sном, МВТ	Uном, кВ	Uк
ТДЦ-250000/110		ВН	НН	ВН	НН
	15,75	10,5	10,5

 

Параметры защищаемого генератора блока сведены в таблицу 2

Таблица 2

Тип генератора

Частота, Гц

Sном, МВА

Uст, кВ

КПД

Cos ном, о.е.

Iст, кА

Х''d, о.е.

Е'', о.е.

Х2

Охл.

Cит. вохбуждения

Сх. соединения

Ст.

Р-р

ТВВ-220-2ЕУ3

15,75

98,6

0,85

10,9

0,197

1,13

0,232

НВ

НВР

ТС

Y/Y

 

Параметры воздушной линии 110 кВ сведены в таблицу 3

Таблица 3

Uном, кВ	Вид нейтрали	Длина линии, км	Тип линии	Удельное реактивное сопротивление, Ом/км	Примечание
Прямой последовательности	Нулевой последовательности
	заземлена		Одноцепная	0,4	0,8

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

5

КП.140408.43.29.ПЗ

2 Выбор и расчет защит линий электропередачи

Выбор релейной защиты линии 110 кВ

Защищаемая ЛЭП имеет одностороннее питание. Работает в сети с эффективно-заземленной нейтралью. Возможно междуфазные короткие замыкания и короткие замыкания на землю.

В соответствии с ПУЭ выбираются следующие защиты:

1) от междуфазных коротких замыканий (МКЗ)

- токовая отсечка (ТО)

- максимальная токовая защита (МТЗ) с выдержкой времени

2) от коротких замыканий на землю

- токовая отсечка нулевой последовательности

- токовая защита нулевой последовательности с выдержкой времени

 

Расчет токов короткого замыкания для защит линий

Расчет токов трехфазного и двухфазного КЗ

 

Рисунок 1. Расчетная схема

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

6 6

КП.140408.43.29.ПЗ

C1: X₁=Х_*1*U_б²/S_ном=2,1*115²/2800=9,91 Ом

W1(W2): Х2(3) = Х_уд*l*U_б²/U_ср²=0,4*120*115²/220²=13,12 Ом

Т5(Т6): U_к=0,5(U_ВН +U_СН -U_ВС) =0,5(32+20-11) =31,5%

Х4=(U_k/100)*(U_б²/S_ном)=(31,5/100)*(115²/200)=20,82 Ом

U_к=0,5(U_ВН +U _ВС-U_СН) =0,5(32+11-20) =11,5%

Х5=(U_k/100)*(U_б²/S_ном)=(11,5/100)*(115²/200)=7,6 Ом

U_к=0,5(U_СН +U _ВС-U_ВН) =0,5(20+11-32) =-0,5%

Х6=(U_k/100)*(U_б²/S_ном)=(-0,5/100)*(115²/200)=0 Ом

W4(W6): Х8(Х9) = Х_уд*l*U_б²/U_ср²=0,4*50*115²/220²=27,6 Ом

C2: X7=Х_*1*U_б²/S_ном=0,9*115²/1350=8,82 Ом

W3: Х10 = Х_уд*l*U_б²/U_ср²=0,4*20*115²/115²=8 Ом

Т7: Х11=(U_k/100)*(U_б²/S_ном)=(10,5/100)*(115²/10)=138,86 Ом

Т1-3: Х12(Х12’,Х12’’)=(U_k/100)*(U_б²/S_ном)=(10,5/100)*(115²/250)=5,5Ом

G1-2:X13(Х13’Х13’’)=Х_d^’’·U_б²/S_ном =6,197·115²/259=10,05 Ом

 

Рисунок 2. Схема замещения прямой последовательности

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

7

КП.140408.43.29.ПЗ

Х14=Х2/2=13,12/2=6,56 Ом

Х15=Х1+Х14=9,91+6,56=16,47 Ом

Х16=Х8/2=27,6/2=13,8 Ом

Х17=Х7+Х16=8,82+13,8=22,62 Ом

Х18=Х5/2=7,6/2=3,8 Ом

Х19(Х20)=(Х12+Х13)/2=10,05+5,5/2=7,7 Ом

Х21=(Х15·Х19/Х15+Х19)+Х18=(16,47·7,7/16,47+7,7)+3,8=9,04 Ом

 

Рисунок 3.

 

Х22=1/(1/Х21+1/Х17+1/Х19)=1/(1/9,04+1/22,62+1/7,2)=3,7 Ом

 

 

Рисунок 4.

 

 

Определение токов короткого замыкания.

Для точки К1:

I⁽³⁾_К1=(Е’’/√3)*(U_б/Х₂₂) =(1/√3)*(115/3,7)=0,57·31,08=17,71кА

Для точки К2:

 

Рисунок 5.

Х23 = Х22+Х10=3,7+8=11,7 Ом

I⁽³⁾_К2=(Е’’/√3)*(U_б/Х₂₂) =(1/√3)*(115/11,7)=0,57·9,8=5,6кА

Для точки К3:

 

 

Рисунок 6.

 

Х24=Х23+Х11=11,7+138,86 Ом

I⁽³⁾_К3=(Е’’/√3)*(U_б/Х₂₂) =(1/√3)*(115/150,56)=0,57·0,76=0,435кА

 

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

8

КП.140408.43.29.ПЗ

 

Расчет токов КЗ на землю

Рисунок 7. Схема замещения нулевой последовательности

 

X25=Х_*0*U_б²/S_ном=4,4*115²/2600=22,37 Ом

Х26(Х27) = Х_уд*l*U_б²/U_ср²=1,2*120*115²/230²=36 Ом

X28=Х_*0*U_б²/S_ном=1,8*115²/1000=23,8 Ом

Х29(Х30) = Х_уд*l*U_б²/U_ср²=1,2*50*115²/115²=60 Ом

Х31 = Х_уд*l*U_б²/U_ср²=1,2*20*115²/115²=24 Ом

Х34 = = =11,84 Ом

Х35 =Х29/2+Х28 = 60/2+23,8 = 53,8 Ом

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

9

КП.140408.43.29.ПЗ

Рисунок 8.

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

10

КП.140408.43.29.ПЗ

Х36=1/(1/Х34+1/Х35+1/Х33)=1/(1/11,84+1/53,8+1/10,05)=5,5 Ом

 

Рисунок 9.

 

Х37 = Х36+Х31= 5,5+24=29,5 Ом

Рисунок 10.

 

Определение тока КЗ на землю:

3I_0К-2⁽¹⁾=3U_cр1/√3*(2*x_рез1К-2+x_рез0К-2)=3*115/√3*(2*11,7+29,5)=3,7 кА

 

Защита линии 110 кВ с односторонним питание

Токовая защита от междуфазных КЗ

Токовая защита от КЗ на землю

Выбор и расчет защит блоков генератор – трансформатор.

Расчет токов КЗ для защит блоков

Расчет токов КЗ для точки К4 и К5:

Рисунок 11.

К₄=I⁽³⁾_К4=U_cр1/√3·Х_резК4=115/√3·10,05=6616·115/15,75=48307,3 А

Рисунок 12.

Х14=Х13+Х12=10,05+5,5=15,55 Ом

К₅= I⁽³⁾_К5=U_ср1/√3(Х_резК5+Х_Т1)=115/√3(10,05+5,5)=4,2 кА

 

 

Для точки К6:

Рисунок 13

 

Т4: Х15=(U_k/100)*(U_б²/S_ном)=(10,5/100)·(115²/250)=5,5 Ом

Х16=Х14+Х12=3,7+5,5=9,2 Ом

Х17=(Х16·Х13)/(Х16+Х13)=(9,2·10,05)/(9,2+10,05)=92,46/19,25=4,8 Ом

Х18= Х15+Х17=5,5+4,8=10,3 Ом

 

Рисунок 14

 

I⁽³⁾_К6= U_cр1/√3·Х_рез=115/√3·10,3=6,4 кА

I⁽²⁾_К6=0,87·I_к=0,87·6,4=5,56 кА

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

16

КП.140408.43.29.ПЗ

Расчет защит генераторов

Расчет защит трансформаторов блоков генератор-трансформатор

Список литературы

1. Правила устройства электроустановок, 6 изд. Москва, «Энергоатомиздат»,

1986 г.

2. Руководящие указания «Релейная защита понижающих трансформаторов и автотрансформаторов 100-500 кВ» Схемы, 13А, Москва, Энергоатомиздат

1985 г.

3. Руководящие указания «Релейная защита понижающих трансформаторов и автотрансформаторов 110-500 кВ» Расчеты,13Б, Москва, Энергоатомиздат

1985 г.

4. Неклепаев Б. Н., Крючков И. П. Электрическая часть электростанций и подстанций, IV изд. Москва, «Энергоатомиздат», 1989 г.

5. Королев Е. П., Либерзон Э. М. «Расчеты допустимых нагрузок в токовых цепях релейной защиты» Москва, Энергия 1980 г.

6. Чернобров Н.В., Семенов В. А. «Релейная защита энергетических систем» Москва, Энергоатомиздат 1998 г.

7. Шабад М. А. «Расчеты релейной защиты и автоматики распределительных сетей» Санкт-Петербург 2003 г.

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

32

КП.140408.43.29.ПЗ

 

 

Введение

Релейная защита является важнейшей и наиболее ответственной частью автоматики, применяемой в современных энергосистемах. Релейная защита изучает вопросы по автоматической ликвидации повреждений и ненормальных режимов.

Задачи релейной защиты, ее роль и значение в обеспечении надежной работы энергосистем и бесперебойного снабжения электроэнергией потребителей. Это обусловлено усложнением схем и ростом электросетей. В связи с этим требованиям к быстроте действия, селективности, чувствительности и надежности работы релейной защиты увеличиваются. Все большее распространение получают устройства релейной защиты с использованием полупроводниковых приборов. Их применение открывает больше возможностей для создания быстродействующих защит.

В настоящее время разрабатываются устройства релейной защиты на микропроцессорной основе, что позволит еще больше увеличить быстродействие защит.

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

3

КП.140408.43.29.ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

4

КП.140408.43.29.ПЗ

1 Параметры защищаемого оборудования

Параметры защищаемого трансформатора блока сведены в таблицу 1

Таблица 1

Тип Трансформатора	Sном, МВТ	Uном, кВ	Uк
ТДЦ-250000/110		ВН	НН	ВН	НН
	15,75	10,5	10,5