Автоматическое регулирование напряжения трансформатора (АРНТ)

Устройства АРНТ на подстанциях промышленных предприятий устанавливаются в том случае, если электроприёмники предприятия имеют суточные графики нагрузки с большими отклонениями активной и реактивной мощности в часы больших и малых нагрузок сети, это приводит к недопустимым по ГОСТу – 13109 – 87 отклонениям напряжения на шинах 6-10 кВ понизительных подстанций потребителей ( ± 10%).

Для решения вопроса о применении АРНТ следует найти диапазон изме

нения напряжения в режимах максимальных и минимальных нагрузок энергосистемы и больших и малых нагрузок промышленных сетей:

- для минимального режима

; (5.10)

- для максимального режима

; (5.11)

Если следует устанавливать АРНТ.

Рассмотрим суточный график нагрузки данного предприятия:

Индуктивные сопротивления трансформатора:

Активные сопротивления с учётом регулирования РПН:

3,098 Ом; (5.12)

5,27 Ом. (5.13)

Активные и реактивные сопротивления трансформатора на среднем положении РПН:

Напряжение на шинах НН без регулирования в минимальном режиме

0,76 кВ; (5.14)

6,9 кВ;

3,9 кВ; (5.15)

5,1 кВ.

Диапазон изменений напряжений

Целесообразна установка АРНТ

Определим диапазон изменения напряжения на шинах 6 кВ при автоматическом регулировании напряжения:

Диапазон изменений напряжений:

Определим положение переключателя РПН, его следует установить в положении (уставка АРНТ):

6,48 кВ;

2,9%;

Принимаем 2 положение РПН в сторону увеличения коэффициента трансформации.

Тогда

5,87 кВ;

6,64 кВ.

Напряжение на шинах 6 кВ будет поддерживаться в допустимых пределах.

Чувствительность АРНТ должна быть не выше одной ступени регулирования, т.е.

Принимаем:

2,3 кВ

Время срабатывания АРНТ выбирается из условия его несрабатывания при случайном кратковременном изменении напряжения:

t_арнт=2-4 мин.

Автоматика включения конденсаторной установки (АУБК)

Автоматическое управление конденсаторными установками на подстанции промышленного предприятия может быть использовано для автоматического, ступенчатого регулирования напряжения или регулирования режима компенсации реактивной мощности.

В соответствии с этим могут быть использованы следующие законы регулирования:

1) постоянство напряжения на шинах НН U_НН =const;

2) постоянство входной реактивной мощности Q_ВХ=const;

3) постоянство коэффициента реактивной мощности tgj =const;

4) временное управление конденсаторной установкой.

Это законы управления регулирования в схемах управления выключателем конденсаторной установки.

Время срабатывания устройства должно отстраиваться от отклонений режима t_АУБК=2-4 мин.

Заключение

В данном курсовом проекте был произведен выбор релейных защит для следующего оборудования: силового трансформатора ТДН 16000/110; трансформатора собственных нужд ТСЗ 400/6, кабельной линии АСБ (3х150); секционного выключателя ВМПЭ-10-1600-20У3; конденсаторной установки КУ-6,3-3150; синхронного двигателя СДН 14-46-8У.

Были проверены по десятипроцентной погрешности трансформаторы тока, произведен выбор и расчет противоаварийной автоматики подстанции.

В результате приняты следующие виды:

1) релейной защиты

- на силовом трансформаторе: МТЗ, ТО и защита от перегрузки на высокой стороне, дифференциальная защита, газовая защита;

- на трансформаторе собственных нужд: МТЗ, ТО;

- на кабельной линии: МТЗ, МТЗо;

- секционном выключателе: МТЗ;

- на конденсаторной установке: МТЗ, защита от перегрузки высшими гармониками, защита от повышения напряжения;

- на синхронном двигателе: защита от многофазных замыканий в обмотке статора-ТО; защита от замыканий на землю с использованием реле РТЗ-51, защита от перегрузки и асинхронного режима – МТЗ.

Защиты обладают достаточной чувствительностью.

2) противоаварийной автоматики

- автоматическое повторное включение (АПВ);

- автоматическое включение резерва (АВР);

- автоматическая частотная разгрузка (АЧР);

- автоматическое регулирование напряжения трансформатора (АРНТ);

- автоматика включения конденсаторной установки (АУБК).

На основании расчетов были разработаны схемы релейной защиты и автоматики

Список используемой литературы

1. Правила устройства электроустановок. М.: Энергоатомиздат, 1998. 640 с.

2. Андреев В.А. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения. М.: Высшая школа, 1991. 467 с.

3. Шабад М.А. Расчёт релейной защиты и автоматики распределительных сетей. М.: Энергоатомиздат, 1985. 296 с.

4. Королёв Е.П., Либерзон Э.М. Расчёты допустимых нагрузок в токовых цепях релейной защиты. – М.: Энергия, 1980. 208 с.

5. Шабад М.А. Защита трансформаторов 10 кВ. М.: Энергоатомиздат, 1989. 141 с.

6. Релейная защита и автоматика понизительных подстанций промышленного предприятия. Методические указания к курсовой работе по курсу «Релейная защита и автоматика систем электроснабжения» для студентов специальности 1004. Магнитогорск: МГТУ, 1998. 60с.

7. Справочник по проектированию электроснабжения./ Под ред. Ю.Н. Тищенко, Ю.Г. Барыбина М.: Энергоатомиздат, 1990. 571 с.

8. Схемы релейной защиты и автоматики понизительной подстанции промышленного предприятия. Методические указания к курсовой работе по дисциплине «Релейная защита и автоматика систем электроснабжения» для студентов специальности 100400. Магнитогорск: МГТУ, 2001. 49 с.