Основы релейной защиты и автоматики - Физика и энергетика курсовая работа

Главная

Физика и энергетика
Основы релейной защиты и автоматики

Максимальная токовая защита с независимой, зависимой и с ограниченно зависимой характеристикой выдержки времени. Токовая направленная защита, ее описание, условия применения. Релейная защита на переменном оперативном токе. Дифференциальные реле.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.


Системы электроснабжения - это сложный производственный комплекс, все элементы которого участвуют в едином производственном процессе, основными специфическими особенностями которого являются быстротечность явлений и неизбежность повреждений аварийного характера - коротких замыканий в электрических установках. Поэтому надежное и экономичное функционирование системы электроснабжения возможно только при автоматическом управлении. Автоматическое управление осуществляется комплексом автоматических устройств, среди которых первостепенное значение имеют устройства автоматической релейной защиты, действующие при повреждении электрических установок.
1 . Максимальная токовая защита с независимой характеристикой выдержки времени
Минимальные токи трехфазных коротких замыканий в точках К 1 , К 2 , К 3
Рисунок 1.1 - Схема сети представленная для расчета
Оперативный ток - постоянный. Остаточное напряжение на шинах подстанции А при КЗ в точке К 1 = 3,5 кВ. Произвести расчет защиты, установленной на выключателе Q 1 .
Вычислим ток срабатывания защиты МТЗ-1:
k ОТС =1,3 - коэффициент отстройки, учитывающий разброс в токе срабатывания реле, возможную неточность в определении максимального рабочего тока и некоторый запас; k В - коэффициент возврата реле РТ-40 принимаем 0,8:
Рассчитаем коэффициенты трансформации выбранных трансформаторов тока - ТПЛК10-У3:
где I 1 HOM = 800 А - первичный номинальный ток трансформаторов тока, I 2 HOM = 5 А - вторичный номинальный ток трансформаторов тока.
Выберем схему токовой защиты. Схема неполного треугольника, несмотря на свою дешевизну, не может быть использована в данном случае, т.к. не обеспечивает защиты от коротких двухфазных замыканий за трансформатором с соединением звезда - треугольник. Поэтому в качестве предварительной схемы выберем схему неполной звезды с дополнительным реле.
Вычислим ток срабатывания реле с учетом выбранной схемы:
Здесь k сх =1 - коэффициент схемы неполная звезда.
Уточним тип используемого реле. Согласно справочной литературе, примем к установке реле типа РТ-40/10.
Проверим выбранную схему. Для этого сначала вычислим токи коротких двухфазных замыканий:
Определим коэффициент чувствительности защиты основной защищаемой зоны:
где k ОЧ(2) - коэффициент относительной чувствительности схемы к коротким двухфазным замыканиям.
Определим коэффициент чувствительности зоны резервирования линии:
Определим коэффициент чувствительности зоны резервирования трансформатора:
здесь = 1 - коэффициент относительной чувствительности схемы к двухфазным коротким замыканиям за трансформатором с соединением обмоток - 11 группа.
Так как все коэффициенты чувствительности удовлетворяют требованиям ПУЭ, а именно коэффициент чувствительности основной зоны защиты больше 1,5, а резервных зон - больше 1,2, то выбранную схему можно принять за окончательную.
где - ступень селективности, принята равной 0,5 с:
С такой выдержкой времени может работать реле РВ-127.
Типоисполнение указательного реле: РП-21/0,025.
2. Максимальная токовая защита с ограниченно-зависимой характеристикой выдержки времени
Задание: Произвести расчет защит от всех видов КЗ, установленных на выключателях Q 1 и Q 2 . Для одной из защит изобразить схему и составить спецификацию.
Ступень селективности для реле РТ-81 принять t=0,6ч0,8 с. Напряжение линии принять U НОМ =10 кВ. Точка К 3 соответствует средине линии W 2 .
Рисунок 2.1 - Схема защищаемой сети
где k ОТС - коэффициент отстройки, выбирается в диапазоне 1,21,3; k З - коэффициент запуска; k B - коэффициент возврата, для реле типа РТ 81 составляет не менее 0,8; I РАБ.МАКС. - максимальный ток нагрузки.
Согласно методическим указаниям, выбираем трансформаторы тока для установки в КРУ: ТПЛК-10/600 и ТПЛК-10/400.
где: I 1 HOM - первичный номинальный ток трансформатора тока; I 2 HOM - вторичный номинальный ток трансформатора тока = 5А;
где - коэффициент схемы для режима трехфазного КЗ, для схемы «неполная звезда» =1;
На токи срабатывания от 1 до 10 А рассчитано реле РТ 81/1. Выбираем уставки: А; А.
Пересчитаем токи срабатывания защит:
где - ступень селективности, для реле РТ-81 = 0,7 с:
Кратность тока короткого замыкания защиты при коротких замыканиях:
По кривым t P =f(K P ) для реле РТ 81 найдем соответствующие времена срабатывания: t СЗ(2)К3 =1 с; t СЗ(2)К2 =0,9 с. Кратности тока короткого замыкания первого комплекта защиты при коротких замыканиях:
Время срабатывания первого комплекта защиты при коротком замыкании на шинах подстанции В:
По кривым t P =f(K P ) для реле РТ 81 найдем соответствующие времена срабатывания: t СЗ(1)К4 =7 с; t СЗ(1)К3 =3,2 с; t СЗ(1)К1 = 1,5 с.
Рисунок 2.2 - Зависимость времени срабатывания защит от места КЗ
где k H - коэффициент надежности =1,3;
- ток КЗ на шинах противоположной подстанции.
По графику зависимости тока от места короткого замыкания определим зоны действия отсечек (рисунок 2.3).
Рисунок 2.3 - Зависимости тока и времени срабатывания защит от места короткого замыкания
Первая защита должна отстраиваться по времени от минимальной выдержки времени второй защиты: по графику - c.
Время срабатывания первой защиты при КЗ в точке D:
По кривым t P =f(K P ) для реле РТ 81 найдем соответствующие времена срабатывания: c; c; c; c.
где k Ч - коэффициент чувствительности; k ОТН.Ч - коэффициент относительной чувствительности схемы =1; I КЗ min - наименьший ток короткого замыкания; - ток трехфазного короткого замыкания.
Коэффициенты чувствительности соответствуют необходимым условиям: k чОЗД ?1,5; k чРЗД ?1,2.
где U ШРЗ - напряжение питания на шинах релейной защиты.
Типоисполнение указательного реле: РУ-21/0,025.
Таблица 3.2 - Токи трехфазного КЗ, кА
Коэффициент запуска нагрузки К З = 1,2; трансформаторы напряжения n Н = 35/0,1 кВ. Реле направления мощности имеет две уставки угла максимальной чувствительности М.Ч. = -30 или -45.
Определим, где по условию селективности необходимы органы направления и где они могут быть сняты. Воспользуемся следующим наблюдением: органом направления снабжается та из двух защит разного направления одной и той же подстанции, которая имеет меньшую выдержку времени. Различие в выдержках времени должно быть не меньше ступени селективности. В противном случае органы направления сохраняются на обеих защитах.
Можно снять органы направления мощности на защитах К 3 и К 4 .
где k OTC - коэффициент отстройки, выбирается в диапазоне 1,21,3; k 3 - коэффициент запуска; k B - коэффициент возврата, для реле типа РТ-40 составляет не менее 0,8; I РАБ.МАХ - максимальный ток нагрузки.
Определим максимальные токи нагрузок:
Рассчитаем токи срабатывания. Принимаем: k OTC =1,25; k B =0,8:
где - максимальный рабочий ток линии.
Согласно методическим указаниям, выбираем трансформаторы тока для установки в КРУ: ТЛМ-10/600.
Номинальный коэффициент трансформации:
где: - первичный номинальный ток трансформатора тока;
- вторичный номинальный ток трансформатора тока = 5 А.
где - коэффициент схемы для режима трехфазного КЗ, для схемы «неполная звезда» =1;
где - коэффициент чувствительности; - коэффициент относительной чувствительности схемы = 1; - наименьший ток короткого замыкания в конце зоны действия; - ток трехфазного короткого замыкания в конце зоны действия.
Коэффициенты чувствительности соответствует необходимым условиям: ,.
Реле РМ 11 позволяет устанавливать углы максимальной чувствительности -30 или -45. Выберем угол максимальной чувствительности, при котором значение максимально:
Устанавливаем угол максимальной чувствительности -30.
Полное удельное сопротивление линии:
Длина мертвой зоны рассчитывается по выражению:
где - минимальная мощность срабатывания реле при номинальном токе.
где U ШРЗ - напряжение питания на шинах релейной защиты.
Типоисполнение указательного реле: РП-21/0,025.
Таблица 3.3 - Спецификация на выбранное оборудование
4. Релейная защита на переменном оперативном токе
Произвести расчёт защиты, установленной на выключателе (см. рисунок 4.1).
Рисунок 4.1 - Схема защищаемой сети
Номинальное напряжение - U НОМ =10 кВ.
где - коэффициент отстройки, выбирается в диапазоне 1,21,3; - коэффициент запуска; - коэффициент возврата, для реле типа РТ-81 составляет не менее 0,8; - максимальный ток нагрузки.
Согласно методическим указаниям, выбираем трансформаторы тока для установки в КРУ: ТЛМ-10/600.
Вычисление коэффициента трансформации измерительного трансформатора тока
Номинальный коэффициент трансформации:
где - первичный номинальный ток трансформатора тока; - вторичный номинальный ток трансформатора тока, .
где - коэффициент схемы для режима трехфазного КЗ, для схемы «неполная звезда» ;
На токи срабатывания от 1 до 10 А рассчитано реле РТ 81/1. Уставка: А.
Пересчитаем ток срабатывания защиты:
где - коэффициент чувствительности; - коэффициент относительной чувствительности схемы, ; - наименьший ток короткого замыкания; - ток трехфазного короткого замыкания.
Коэффициент чувствительности не соответствует необходимому условию: .
На такие токи срабатывания реле РТ 81 не рассчитано, поэтому для снижения тока срабатывания реле используем пусковые органы минимального напряжения.
где - коэффициент отстройки, выбирается в диапазоне 1,21,3; - коэффициент возврата, для реле РН-54 составляет не менее 1,25; - рабочее минимальное напряжение, .
Трансформатор напряжения: НОМ-10-66.
Следовательно, используется второй диапазон уставок реле РН-54/160 - необходимо соединить выводы 2 и 4.
Ток срабатывания защиты по формуле , с учетом :
На токи срабатывания от 1 до 10 А рассчитано реле РТ 81/1. Уставка: А.
Пересчитаем ток срабатывания защиты по формуле
Проверим чувствительность схемы по формуле
Коэффициент чувствительности соответствует необходимому условию: .
Время срабатывания защиты при коротком замыкании на шинах следующей подстанции:
где - ступень селективности, для реле РТ-81 .
Кратность тока короткого замыкания защиты при коротких замыканиях:
Проверка трансформатора тока на отключающую способность:
Для схемы «неполная звезда» должно выполняться условие . По кривым предельной кратности для трансформатора тока определим допустимую нагрузку: .
Характеристики понизительного трансформатора
Схема соединения трансформаторов тока.
оэффициент трансформации трансформаторов тока,
Из условия отстройки от броска намагничивающего тока.
К дальнейшему расчету принимается большее из двух значений А.
Минимальный ток в реле при КЗ в зоне действия защиты:
где - коэффициент относительной чувствительности.
>1,5 - схема удовлетворяет условию чувствительности. Применяем реле РНТ-565.
Настройка промежуточного трансформатора
Ток срабатывания реле на основной стороне (на стороне с большим вторичным током):
Число витков обмотки реле на основной стороне:
Принятое целое число витков на основной стороне: 10 витков (принимается ближайшее целое меньшее число витков для основной стороны).
Число витков обмотки реле на неосновной стороне:
Принятое целое число витков на неосновной стороне: 13 витков (принимается ближайшее целое число витков для неосновной стороны).
Составляющая тока небаланса из-за округления числа витков:
Уточнённое значение тока небаланса:
Уточнённый ток срабатывания защиты:
Уточнённый ток срабатывания реле на основной стороне:
Число витков обмотки реле на основной стороне:
Принятое целое число витков на основной стороне: 11 витков (принимается ближайшее целое меньшее число витков для основной стороны).
Ток срабатывания реле по целому числу витков:
Окончательный коэффициент чувствительности:
>1,5 - схема удовлетворяет условию чувствительности.
где - напряжение питания на шинах релейной защиты.
Типоисполнение указательного реле: РУ-21/0,025.
В данной курсовой работе была поставлена общая задача выполнения релейной защиты в различных электрических установках. Расчет параметров и выбор оборудования проводился согласно ПУЭ. В задачах были рассчитаны параметры релейной защиты для заданных начальных условий, подобранны реле соответствующего типа исполнения. На рисунках наглядно представлены схемы самих реле и соединения контактов реле, для того чтобы можно было представить, как выполнена защита в окончательном варианте. Во всех поставленных задачах спроектированная релейная защита удовлетворяет всем современным требованиям при различных режимах работы электрического оборудования.
Проектирование релейной защиты и автоматики энергосистем. Расчёт токов короткого замыкания. Максимальная токовая защита и токовая отсечка. Дифференциальная токовая защита без торможения. Расчёт трансформаторов тока, определение их полной погрешности. курсовая работа [254,5 K], добавлен 30.06.2015
Общие сведения о токовой защите в сетях 6-10 кВ. Требования, предъявляемые к релейной защите, основные органы токовых защит. Расчет уставки релейной защиты и проверка пригодности трансформаторов тока. Расчет токовой отсечки, максимальная токовая защита. курсовая работа [2,8 M], добавлен 20.03.2013
Блочные схемы соединений: применение; релейная защита генератора, принцип действия, выбор уставок. Резервная дифференциальная защита блока от коротких замыканий, повышения напряжения, перегрузок с интегрально-зависимой характеристикой выдержки времени. реферат [1,2 M], добавлен 20.03.2011
Определение токов короткого замыкания. Защита питающей линии электропередачи. Дифференциальная токовая защита двухобмоточного трансформатора, выполненная на реле РНТ. Расчет релейной защиты электродвигателей, выбор установок предохранения от перегрузки. курсовая работа [904,9 K], добавлен 22.09.2012
Расчет параметров схемы замещения системы электроснабжения. Сопротивление и релейная защита кабельных линий. Расчёт токов короткого замыкания. Максимальная токовая и дифференциальная защита трансформатора. Защита замыканий на землю. Ток срабатывания реле. курсовая работа [894,8 K], добавлен 23.08.2012
Изучение сущности и особенностей релейной защиты. Классификация реле и конструкция вторичных реле. Особенности токовой защиты, применяемой для защиты от междуфазных коротких замыканий и от однофазных замыканий на землю. Проверка, ремонт и наладка реле. курсовая работа [2,6 M], добавлен 05.11.2010
Оценка типов защит, устанавливаемых на трансформаторе заданной мощности и питающей линии 110 кВ. Расчет токов короткого замыкания и дифференциальной защиты на реле РНТ-565. Максимальная токовая защита от перегрузок. Наименьшее сопротивление нагрузки. курсовая работа [1,2 M], добавлен 01.10.2014
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Основы релейной защиты и автоматики курсовая работа. Физика и энергетика.
Ответ на вопрос по теме Ответы на вопросы по ГОСам по информатике и другим дисциплинам
Контрольная работа: Взаимодействие культуры и бизнеса
Курсовая работа: Экономический механизм региона и экономические отношения «центр-регион»
Виды библиографических пособий
Реферат по теме Имущественные правоотношения между супругами в современной России
Курсовая работа по теме Образ женщины в Священном Писании Ветхого Завета по книге Бытия
Купить Собрание Сочинений На Авито
Агроландшафты Мира Реферат
Гуманное Отношение К Пациенту Эссе
Лабораторная Работа На Тему Передача Данных В Информационно-Управляющих Системах. Каналы Передачи Данных
Реферат На Тему Основы Здорового Образа Жизни Студента
Доклад: Иконостас
Курсовая работа: Финансирование библиотек
Реферат по теме Россия как единое политическое сообщество народов
Эссе Память Сильнее Времени
Курсовая работа: Роль элективных курсов в преподавании географии. Скачать бесплатно и без регистрации
Они Сражались За Родину Аргументы К Сочинению
Доклад по теме Организация производства в парикмахерской
Дипломная работа по теме Банковский маркетинг как элемент управления коммерческим банком
Курсовая работа по теме История Украины с древности до наших дней
Курская битва - История и исторические личности презентация
Организация делопроизводства в секретариате МЧС города Урай - Бухгалтерский учет и аудит дипломная работа
Психолого-педагогические условия индивидуального подхода к художественно одаренным детям старшего дошкольного возраста в изобразительной деятельности - Педагогика дипломная работа