Кафедра электрооборудования

Министерство образования РФ

Вологодский государственный технический университет

Дисциплина: Релейная защита и автоматика

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

«Расчёт релейной защиты участка электрической сети»

Выполнил: ст.гр. ЭО-41

Загребина Н.А.

Принял:

Немировский А.Е.

Вологда

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………………….

ЗАДАНИЕ И ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ………………………………………………….

1. Расчёт уставок защит участка сети напряжением 37/10,5/0,4… кВ………………………………………………………………………………………

1.1.Обоснование типа защит…………………………………………………………

1.2. Расчёт параметров схемы замещения ………………………………………….

1.2.1.Расчёт удельных и полных сопротивлений линий………………………..

1.2.2.Расчёт сопротивлений трансформаторов………………………………….

1.2.3.Расчёт параметров энергосистемы…………………………………………

1.3. Расчёт токов КЗ…………………………………………………………………..

1.4. Защита цеховых трансформаторов 10,5/0,4 кВ………………………………...

1.5. Защита магистральной линии W5………………………………………………

1.5.1.Селективная токовая отсечка без выдержки времени ……………………

1.5.2.Максимальная токовая защита……………………………………………..

1.6.Токовая защита нулевой последовательности трансформатора

10,5/0,4 кВ…………………………………………………………………………

1.7.Расчёт ступенчатой токовой защиты W3 и W4…………………………………

1.7.1.Cелективная токовая отсечка без выдержки времени ……………………

1.7.2.Максимальная токовая защита W3 и W4………………………………….

1.7.3.Оценка эффективности 2-х ступенчатой защиты W3 и W4

1.8.Расчёт уставок защит понижающих трансформаторов 37/10,5 кВ……………

1.8.1.Дифференциальная защита от междуфазных КЗ…………………………

1.8.2.Максимальная токовая защита Т1 и Т2 от токов при внешних КЗ………

1.8.3.Максимальная токовая защита трансформатора от перегрузки………….

1.8.4.Газовая защита……………………………………………………………….

1.8.5.Проверка ТТ по условию 10-% погрешности……………………………..

1.9.Расчёт ступенчатой токовой защиты W1 и W2………………….……………..

1.9.1.Неселективная токовая отсечка без выдержки времени линии W2…….

1.9.2.Селективная токовая отсечка без выдержки времени линии W1………..

1.9.3.Максимальная токовая защита линий W1 и W2…………………………..

1.10.Автоматическое повторное включение линии W2 …………………………...

1.11.Автоматическое включение резервного питания на подстанциях 2 и 3…….

2. Карта селективности к расчётной схеме участка………………

ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………………….

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ……………………………………

ПРИЛОЖЕНИЕ 1………………………………………………………………………..

ПРИЛОЖЕНИЕ 2………………………………………………………………………..

ПРИЛОЖЕНИЕ 3………………………………………………………………………..

ПРИЛОЖЕНИЕ 4………………………………………………………………………..

ПРИЛОЖЕНИЕ 5………………………………………………………………………..

ВВЕДЕНИЕ

Системы электроснабжения являются сложными производственными объектами кибернетического типа, все элементы которых участвуют в едином производственном процессе, основными специфическими особенностями которого являются быстротечность явлений и неизбежность повреждений аварийного характера. Поэтому надёжное и экономичное функционирование СЭС возможно только при автоматическом управлении ими. Для этой цели используется комплекс автоматических устройств, среди которых первостепенное значение имеют устройства релейной защиты и автоматики. Рост потребления электроэнергии и усложнение СЭС требуют постоянного совершенствования этих устройств. Наблюдается тенденция создания автоматизированных систем управления на основе использования цифровых универсальных и специализированных вычислительных машин. Вместе с тем широко применяются и простейшие средства защиты и автоматики: плавкие предохранители, автоматические выключатели, магнитные пускатели, реле прямого действия, магнитные ТТ, устройства переменного оперативного тока и др. Наиболее распространены токовые защиты, простые устройства автоматического повторного включения (АПВ), автоматического включения резервного источника питания (АВР) и автоматической частотной разгрузки (АЧР), используемые в установках с выключателями, оборудованными грузовыми и пружинными приводами.

В энергетических системах могут возникать повреждения, которые нарушают работу энергосистемы и потребителей электроэнергии, и ненормальные режимы, создающие возможность возникновения повреждений или расстройства работы энергосистемы. В связи с этим возникает необходимость в создании и применении автоматических устройств, защищающих систему и её элементы от опасных последствий повреждений и ненормальных режимов.

Релейная защита является основным видом электрической автоматики, без которой невозможна нормальная и надёжная работа современных энергетических систем.

Релейная защита элементов распределительных сетей должна отвечать общеизвестным требованиям, предъявляемым ко всем устройствам релейной защиты: селективности, быстродействия, чувствительности, надёжности. Во всех устройствах релейной защиты предусмотрена возможность плавного или ступенчатого изменения параметров срабатывания (уставок) в определённых пределах. Расчёт релейной защиты заключается в выборе рабочих уставок, отвечающих основным требованиям.

ЗАДАНИЕ И ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Расчетная схема участка сети приведена на Рис.1. Головные линии W1,W2 с односторонним питанием подключены к шинам питающей сети 37 кВ. По этим линиям W1,W2 передается мощность к однотрансформаторным подстанциям 1 и 2. Трансформаторы Т1 и Т2 подключены непосредственно к шинам 37 кВ. Место установки устройств АВР – подстанции 2 и 3. Для повышения надёжности электроснабжения на линии W2 устанавливается устройство автоматического повторного включения выключателя.

От магистральной линии W4 питаются три одиночных трансформатора Т4, Т5, Т6, защищаемых предохранителями. С низшей стороны могут быть установлены автоматические выключатели, если чувствительность предохранителей при междуфазных и однофазных КЗ за трансформаторами будет недостаточной. Кроме того, в нейтрали трансформаторов со стороны 0.4 кВ может быть установлена специальная защита нулевой последовательности от однофазных КЗ.

Задана мощность трехфазного КЗ на шинах подстанции 1(S= 490 МВА). Тип выключателей на напряжение 35 кВ – С-35; на напряжение 6-10 кВ – ВМПЭ-10. Напряжение оперативного тока в различных узлах расчетной схемы следующее: на подстанциях 1 и 2 – постоянное, а на подстанции 3 – переменное.

Таблица 1

Мощность трансформатора

Расчётный параметр	Значение параметра
Т1	Т2	Т4	Т5	Т6
Мощность трансформатора, МВ∙А			0,63	0,4	0,4

Таблица 2

Длина линий

Расчётный параметр	Значение параметра
W1	W2	W3	W4	W5	W6	W7
Длина ЛЭП, км

Таблица 3

Параметры нагрузки

Расчётный параметр	Значение параметра
Н1	Н2	Н3	Н4
Мощность нагрузки, МВ∙А	4,2	4,9	5,0	3,8
Коэффициент самозапуска, k_сзп	2,0	2,4	1,8	2,2
Время срабатывания защиты, t_сз, с	0,9	1,0	1,0	0,8