Расчёт токов короткого замыкания и выбор трансформаторов тока - Физика и энергетика реферат

Главная

Физика и энергетика
Расчёт токов короткого замыкания и выбор трансформаторов тока

Расчет токов трехфазного и двухфазного короткого замыкания. Выбор схемы включения трансформаторов, проверка на погрешность. Надёжность работы контактов реле; амплитудное значение напряжения на выводах вторичных обмоток; электродинамическая устойчивость.


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.


Федеральное агентство по образованию
Государственное общеобразовательное учреждение высшего профессионального образования
Липецкий государственный технический университет
Релейная защита и автоматизация управления системами электроснабжения
Расчёт токов короткого замыкания и выбор трансформаторов тока
1. РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ
1.1 Расчет токов трехфазного короткого замыкания
1.2 Расчет токов двухфазного короткого замыкания
Индуктивное сопротивление линии, кабеля Х 1 , Ом/км
- отключения автоматическим выключателем защищаемого элемента электрической системы в случае его повреждения, а также при возникновении условий, угрожающих повреждениям или нарушениям нормального режима работы электроустановки;
- сигнализации о нарушении нормального режима работы защищаемого элемента, а также о возникновении повреждения, не представляющего опасности для элемента или всей установки.
Релейная защита должна обеспечивать быстроту действия, селективность, чувствительность и надежность работы.
При проектировании релейной защиты и автоматики энергосистем нужно правильно рассчитывать параметры защиты, учитывая при этом месторасположение ее в сети.
1. РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ
1.1 Расчет токов трехфазного короткого замыкания
Схема замещения исследуемой сети для расчета токов короткого замыкания (КЗ) представлена на рис. 1.1.
Рис. 1.1 Схема замещения для расчета токов КЗ
Расчет токов КЗ будем вести в относительных единицах.
Первоначально определим ток короткого замыкания в точке К 1 . Проверим, является ли участок сети от системы Г 1 до точки К 1 маломощной отпайкой, используя формулу:
Так как 0,565 < 5, то отпайка не маломощная.
Примем в качестве базисной мощности и базисного напряжения следующие значения:
Найдем относительные активное и реактивное сопротивления кабеля l 1 :
Найдем относительные активное и реактивное сопротивления трансформатора №1:
Найдем относительные активное и реактивное сопротивления кабеля l 2 длиной 1 км:
Найдем относительные активное и реактивное сопротивления кабеля l 2 длиной 47 км:
Найдем относительные активное и реактивное сопротивления трансформатора №2:
Найдем относительные активное и реактивное сопротивления кабеля l 3 :
Находим полное эквивалентное сопротивление цепи от Г 1 до точки К 1 :
Определим относительный ток короткого замыкания в точке К 1 от Г 1 :
Находим полное эквивалентное сопротивление цепи от Г 2 до точки К 1 :
Определим относительный ток короткого замыкания в точке К 1 от Г 2 :
Определим относительный ток короткого замыкания в точке К 1 :
Определим установившийся ток короткого замыкания в точке К 1 :
Определим ударный ток короткого замыкания в точке К 1 :
Определим во сколько раз ударный ток короткого замыкания больше установившегося тока короткого замыкания для точки К 1 :
Определим, во сколько раз установившийся ток короткого замыкания больше номинального для точки К 1 :
Проведем расчет в относительных единицах для точки К 2 . Первоначально проверяем является ли данный участок цепи маломощной отпайкой:
Так как 30,517 > 5, то отпайка маломощная.
Определим токи от трансформаторов №1 и №2:
Таким образом ток в начале линии l 3 определим из выражения:
Примем в качестве базисной мощности то же значение:
Находим полное эквивалентное сопротивление цепи от Г 1 до точки К 2 :
Определим относительный ток короткого замыкания в точке К 2 от Г 1 :
Находим полное эквивалентное сопротивление цепи от Г 2 до точки К 2 :
Определим относительный ток короткого замыкания в точке К 2 от Г 2 :
Определим относительный ток короткого замыкания в точке К 2 :
Определим установившийся ток короткого замыкания в точке К 2 :
Определим ударный ток короткого замыкания в точке К 2 :
Определим во сколько раз ударный ток короткого замыкания больше установившегося тока короткого замыкания для точки К 1 :
Таким образом, были рассчитаны токи трехфазного короткого замыкания в точках 1 и 2 исследуемой цепи.
1.2 Расчет токов двухфазного короткого замыкания
Определим ток двухфазного КЗ по формуле:
Определим токи двухфазного КЗ в точках К 1 и К 2 по формуле (1.1):
Определим ударные токи двухфазного КЗ в точках К 1 и К 2 по формуле (1.1):
Соответственно, получили установившиеся и ударные токи двухфазного короткого замыкания для точек К 1 и К 2 .
ток короткий замыкание трансформатор
2.1 Выбор схемы включения трансформаторов тока
Чтобы включать измерительные приборы или реле через трансформаторы тока, используются различные схемы соединения их вторичных обмоток. Соединение в "полную звезду" применяют для включения приборов при значительно неравномерной нагрузке фаз, а также в четырёхпроводных установках. Соединение в "неполную звезду" применяется для включения измерительных приборов при равномерной или незначительно неравномерной нагрузке фаз. Схема включения реле на разность токов двух фаз наиболее экономична для защиты от межфазных КЗ. Она широко применяется в схемах релейных защит. Её чувствительность ниже по сравнению с вышерассмотренными схемами, так как ток срабатывания в данном случае надо увеличивать в раз. Схема соединения на сумму токов трёх фаз является фильтром токов нулевой последовательности, что позволяет использовать её для защиты от замыканий на землю. При других режимах геометрическая сумма токов трёх фаз либо равна нулю, либо во вторичной цепи протекает незначительный ток небаланса. При последовательном соединении обмоток трансформатора тока нагрузка, подключенная ко вторичным зажимам, распределяется поровну между трансформаторами, что позволяет использование маломощных трансформаторов тока. С учётом сделанных выше замечаний для подключения трансформаторов тока в точках К 1 и К 2 используем схему включения в "неполную звезду", изображённую на рис. 2.1.
Рис. 2.1 Схема подключения трансформаторов тока
2.2 Определение расчётных значений токов
Примем расчётные величины токов для трансформатора тока ТТ1 (установленного в точке К 1 ) и трансформатора тока ТТ2 (точка К 2 ), используя данные пункта расчёта токов короткого замыкания.
где К зап =1,1…1,2; К сз =2,5…3; К в =0,6…0,8; I раб.макс - максимальный рабочий ток защищаемого элемента.
2.3 Проверка трансформаторов на 10%-ную погрешность
Так как в настоящее время промышленностью выпускаются силовые трансформаторы с встроенными во вводы высшего напряжения (35 и 110 кВ) трансформаторами тока ТВТ, то принимаем в точке К 1 трансформатор ТВТ-110-300/5, в точке К 2 - трансформатор марки ТПОЛ10-1500 [2].
Находим предельную кратность расчётного тока
где I ном - номинальный ток первичной обмотки трансформатора тока.
Данной величине предельных кратностей для трансформатора ТВТ-110-300/5 соответствует Z доп = 9,5 Ом [3].
Находим сопротивления проводов. Используем медные провода длиной 100 м и сечением 10 мм 2
Сопротивление последовательно соединённых реле РТ, РП и РВМ:
Сопротивление вторичной нагрузки в случае трёхфазного КЗ при соединении вторичных обмоток в неполную звезду равно
Легко видеть, что оба полученных значения вторичной нагрузки меньше допустимого, следовательно, приходим к заключению, что трансформатор тока ТВТ-110-300 работает в пределах 10%-ной погрешности.
Находим предельную кратность расчётного тока
где I ном - номинальный ток первичной обмотки трансформатора тока.
Данной величине предельных кратностей для ТПОЛ-10-1500 соответствует Z доп > 2,3 Ом.
Находим сопротивления проводов. Используем медные провода длиной 100 м и сечением 10 мм 2 .
Сопротивление последовательно соединённых реле РТ, РП и РВМ
Сопротивление вторичной нагрузки в случае трёхфазного КЗ при соединении вторичных обмоток в неполную звезду равно
Легко заметить, что в данном случае трансформатор также работает в пределах 10%-ной погрешности.
2.4 Проверка надёжности работы контактов реле
Обобщённый коэффициент для точки К 1 :
Этому значению соответствует f расч = 80% > f доп = 50%. Таким образом, надёжная работа контактов реле не обеспечивается, что потребует частой замены контактов реле.
Обобщённый коэффициент для точки К2:
По графику [3] находим f расч = 10% < f доп = 50%. В данном случае работа контактов реле будет надёжной.
2.5 Проверка трансформаторов тока по амплитудному значению напряжения на выводах вторичных обмоток
Амплитудное значение напряжения на выводах вторичной обмотки трансформатора тока ТВТ-110-300 в точке К 1 :
k м a кс = I к.з.макс / I н = 34,46. Таким образом
Трансформатор тока ТВТ-110-300 проверку по амплитудному значению напряжения на вторичной обмотке прошёл.
Амплитудное значение напряжения на выводах вторичной обмотки трансформатора тока ТПОЛ-10-1500 в точке К 2 :
Трансформатор тока ТПОЛ-10-1500 проверку по амплитудному значению напряжения на вторичной обмотке прошёл.
2.6 Определение полной погрешности трансформаторов тока
Действующее значение напряжения на вторичной обмотке трансформатора ТВТ-110-300 (точка К 1 ):
I с.эо - ток срабатывания ЭО (как правило 5 или 3,5 А );
Z 2тт - сопротивление вторичной обмотки трансформатора тока.
Подставляя численные значения, получим
Расчетный ток для дешунтируемых электромагнитов отключения:
Полная погрешность трансформатора тока вычисляется по формуле:
где I нам = 0,85 - ток намагничивания, определяется по вольтамперной характеристике, А.
Таким образом полная погрешность составляет:
Действующее значение напряжения на вторичной обмотке трансформатора ТПОЛ-10-1500 (точка К 2 ):
Расчетный ток для дешунтируемых электромагнитов отключения:
Определим полную погрешность по формуле (2.1):
2.7 Проверка трансформаторов тока на термическую и электродинамическую устойчивость
Проверка трансформатора ТВТ-110-300, установленного в точке К 1 .
Условие электродинамической устойчивости:
Определим электродинамическую устойчивость:
Подставляя численные значения, получим:
Таким образом, выбранный трансформатор тока ТВТ-110-300 подходит по условию электродинамической устойчивости.
Кратность термической устойчивости К t :
где t пр =4 - приведенное время действия тока КЗ.
Подставляя численные значения в формулу (2.2), получим:
Выбранный трансформатор тока ТВТ-110-300 подходит по условию термической устойчивости.
Для вторичной обмотки трансформатора должно выполняться неравенство:
S н 2 > S пр +I 2 2 (r пр +r к ), (2.3)
где S н2 = 30 - номинальная мощность вторичной обмотки трансформатора тока, ВА; S пр = 5,28 - мощность, потребляемая приборами, ВА; I 2 = 5 - ток во вторичной обмотке трансформатора тока, А; r пр = 0,18, r к = 0,648 - сопротивления проводов и контактов соответственно, Ом.
Подставляя численные значения в (2.3), получим:
Проверка трансформатора ТПОЛ-10-1500, установленного в точке К 2 .
Проверка электродинамической устойчивости:
Таким образом, выбранный трансформатор тока ТПОЛ-10-1500 проходит по условию электродинамической устойчивости.
Кратность термической устойчивости К t :
Выбранный трансформатор тока ТПОЛ-10-1500 подходит по условию термической устойчивости.
Подставляя численные значения в (2.3), получим:
Сравнительная таблица расчетных и паспортных величин выбранных трансформаторов
Кратность электродинамической устойчивости
Во всех устройствах релейной защиты предусматривается возможность плавного или ступенчатого изменения в соответствующих пределах параметров срабатывания. Расчет релейной защиты заключается в выборе рабочих уставок, отвечающих определенным основным требованиям.
Виды защит и объем защиты элементов системы электроснабжения зависит от характера повреждения или нарушения режима работы и от возможного повреждения системы электроснабжения.
В настоящее время в практике эксплуатации и проектирования релейной защиты выбор рабочих уставок принято производить в расчете на «наихудший случай», учитывая, что неправильное действие защиты, даже при маловероятном сочетании обстоятельств может привести к большому ущербу.
При выполнении расчетов релейной защиты в распределительных сетях необходимо строго соблюдать действующие ПУЭ, руководящие указания по релейной защите.
В ходе расчетно-графической работы был проведен расчет токов короткого замыкания и выбор трансформатора тока.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Шпиганович, А.Н. Учебное пособие «Релейная защита и автоматизация управления системами электроснабжения» [Текст] / А.Н. Шпиганович, Э.С. Петров - Липецк: ЛГТУ,1999. - 90с.
2. Бажанов, С.А. Справочник по электрическим установкам высокого напряжения. - 2-е изд., перераб. и доп [Текст] / С.А. Бажанов, И.С. Бахтон, И.А. Баумштейн и др. - М.: Энергоиздат, 1981. - 656 с.
3. Шабад, М.А. Расчеты релейной защиты и автоматики распределительных сетей [Текст] / Шабад М.А. - Л.: Энергия, 1976г. - 288 с.
4. Шпиганович, А.Н. Методические указания к оформлению учебно-технической документации [Текст] / А.Н. Шпиганович, В.И. Бойчевский -Липецк: ЛГТУ, 1997. - 32 с.
Определение сверхпереходного и ударного токов трехфазного короткого замыкания. Расчет значения периодической составляющей тока двухфазного короткого замыкания на землю для данного момента времени. Построение диаграмм напряжений на зажимах генератора. курсовая работа [1,1 M], добавлен 28.05.2010
Выбор мощности трансформаторов. Расчёт токов короткого замыкания для выбора аппаратов. Выбор основного оборудования, трансформаторов напряжения и трансформаторов тока. Проверка сечения на термическое действие токов. Схема типовой понижающей подстанции. курсовая работа [717,3 K], добавлен 30.08.2015
Выбор уставок по времени срабатывания токовых защит. Расчет токов короткого замыкания с учетом возможности регулирования напряжения силовых трансформаторов. Расчетная проверка трансформаторов тока на 10%-ю погрешность по кривым предельной кратности. курсовая работа [884,8 K], добавлен 25.02.2014
Выбор числа и мощности генераторов, трансформаторов электростанции. Выбор главной схемы электрических соединений. Расчёт токов короткого замыкания. Выбор выключателей и разъединителей, трансформаторов тока и напряжения. Обеспечение собственных нужд ТЭЦ. курсовая работа [199,0 K], добавлен 19.11.2010
Определение мощности потребителей. Составление схемы замещения прямой последовательности. Определение тока однофазного короткого замыкания. Выбор изоляторов, измерительных трансформаторов. Расчет сопротивлений и тока трехфазного короткого замыкания. курсовая работа [2,6 M], добавлен 09.08.2015
Выбор числа, типа и мощности тяговых агрегатов. Расчет тока короткого замыкания на шинах. Определение трехфазных токов и мощности короткого замыкания. Выбор, расчет и проверка шин, основных коммутационных аппаратов и измерительных трансформаторов. курсовая работа [352,4 K], добавлен 30.11.2013
Выбор и проверка оборудования по току короткого замыкания и измерительных трансформаторов тока. Расчеты токов короткого замыкания на ЭВМ с использованием программы TKZ-3000. Принципиальные схемы и основные способы плавки гололеда переменным током. дипломная работа [1,5 M], добавлен 23.03.2013
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



Расчёт токов короткого замыкания и выбор трансформаторов тока реферат. Физика и энергетика.
Контрольные Работы По Математике 1 Класс Микулина
Дипломная работа по теме Программный инструментарий разработки плана маркетинга компании на основе технологий облачных вычислений (на примере ООО 'Кубань-Вино')
Реферат По Физкультуре 7 Класс Метание Мяча
Небольшое Сочинение На Тему Моя Комната
Курсовая работа: Процессы и аппараты химической технологии
Реферат по теме Философия Средневековья
Великобритания Реферат По Географии
Дипломная работа по теме Бухгалтерский учет материально-производственных запасов
Реферат: Рыночное хозяйство и принципы его функционирования
Контрольная работа: Страховое правоотношение
Реферат На Тему В Мире Птиц
Контрольная работа: Работа с диалоговыми окнами
Реферат: Развитие промышленного потенциала региона в контексте модернизации российской экономики
Реферат по теме Методологическая функция философии в научном познании
Курсовая работа по теме Макроэкономическая политика как инструмент монетарной стабилизации
Сочинение Там Где Общество Там И Право
Контрольная Работа На Тему Расчет Пройденного Расстояния И Времени При Пассивном И Активном Торможении Судна
Реферат: Исследование человеческого потенциала в инновационной экономике Байкальского региона и Дальнего Востока Российской Федерации
Пример Сочинения На Тему Дружба
Курсовая работа: Информационная система сравнительного анализа работы компьютера
Основные функции государства - Государство и право реферат
Чи потрібна інформатизація українській медицині? - Медицина реферат
Учет расходов на продажу - Бухгалтерский учет и аудит курсовая работа