Курсовая работа
По дисциплине «Релейная защита и автоматика
электроэнергетических систем»
Вариант 40
Выполнила:
студентка группы 4-27
Куликова А. А.
Проверил: Гусенков А. В.
Иваново 2007
ЗАДАНИЕ
Выбрать и рассчитать защиты трансформатора, установленного на однотрансформаторной подстанции. Выполнить принципиальную схему защиты.
Рис. 1. Схема подстанции
Исходные данные для расчета:
1. Схема подстанции без выключателя со стороны высшего напряжения.
2. Схема защиты может выполняться на переменном оперативном токе с использованием схемы с дешунтированием отключающих электромагнитов привода выключателя или на постоянном оперативном токе.
3. Выключатель со стороны низшего напряжения установлен типа ВМП-6 с приводом типа ПП-61.
4. Тип трансформатора – ТДН-10000/110.
Номинальное (среднее) напряжение обмотки высшего напряжения – 115 кВ. Номинальное напряжение обмотки низшего напряжения – 6,6 кВ.
Диапазон регулирования напряжения ±12% .
5. Максимальный ток трёхфазного короткого замыкания (КЗ) на шинах низшего напряжения (приведённый к напряжению 115 кВ) – 610 А.
Минимальный ток трехфазного КЗ на выводах обмотки низшего напряжения (приведённый к напряжению 115 кВ) – 520 А.
6. Выдержки времени защит, установленных на отходящих линиях 6,3 кВ, не превышают 1 с.
7. При расчётах принять, что коэффициент самозапуска электродвигателей нагрузки составляет 2,5 .
8. Учитывая, что длины отходящих линий 6 кВ не заданы, оценку чувствительности защиты трансформатора от внешних КЗ (максимальная токовая защита с пуском или без пуска по напряжению) выполняющей также функцию основной защиты шин 6 кВ, допускается осуществлять только при КЗ на шинах (без расчета чувствительности к КЗ в конце зоны дальнего резервирования).
Содержание
ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………...……………………………………………4
1. общая Характеристика трансформатора……………………………………………………5
2. назначение защит трансформатора…………………………………………….......................5
3. Расчет дифференциальной токовой
защиты трансформатора …………………………………………………………………………..6
3.1. Расчет токовой защиты трансформатора с реле РНТ-565……………………………………………….6
3.2. Расчет токовой защиты трансформатора с реле ДЗТ-11………………………………………………. .9
4. Расчет Максимальной Токовой Защиты трансформатора…………….....................13
4.1. Предварительный расчет максимальной токовой защиты трансформатора……………….................13
4.2. Расчет максимальной токовой защиты
трансформатора с комбинированным пуском по напряжению………………………………….................14
5. расчет защиты от перегрузки……………………………………………………………………16
6. принципиальная схема защиты трансформатора……………………………………..17
ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………………………………………….......21
Список использованных источников………………………………………………………….22
ВВЕДЕНИЕ
Данная курсовая работа посвящена расчету основных и резервных защит понижающих трансформаторов напряжением 35 – 220 кВ.
В соответствии с правилами устройства электроустановок (ПУЭ) на трансформаторах (автотрансформаторах) должны быть предусмотрены устройства релейной защиты от следующих видов повреждений и ненормальных режимов работы:
- многофазных замыканий в обмотках и на выводах;
- однофазных замыканий на землю в обмотке и на выводах, присоединенных к сети с глухозаземленной нейтралью;
- витковых замыканий в обмотках;
- токов в обмотках, обусловленных внешними короткими замыканиями;
- токов в обмотках, обусловленных перегрузкой;
- понижение уровня масла.
На трансформаторах устанавливаются следующие защиты:
- защита от коротких замыканий, действующая на отключение поврежденного трансформатора и выполняемая без выдержки времени (для ограничения размеров повреждения, а также для предотвращения нарушения бесперебойной работы питающей энергосистемы);
- защита от токов внешних КЗ, основное назначение которой заключается в предотвращении длительного повреждения токов КЗ в случае отказа выключателей или защит смежных элементов путем отключения трансформатора;
- защита от перегрузок, выполняемая с помощью одного максимального реле тока, поскольку перегрузка является симметричным режимом.
Токовая защита трансформатора выполняется с использованием вторичных максимальных реле тока (прямого или косвенного действия). Для повышения чувствительности максимальная токовая защита дополняется пуском от реле напряжения обратной последовательности.
Газовая защита трансформатора выполняется с помощью газового реле. Достоинствами газовой защиты являются простота выполнения, срабатывание при всех видах повреждения внутри бака трансформатора, высокая чувствительность.
На трансформаторах мощностью более 7,5 в качестве основной защиты устанавливается продольная дифференциальная токовая защита.
В задании к курсовой работе указан двухобмоточный трансформатор с односторонним питанием, установленный на однотрансформаторной подстанции. Трансформатор подключен к питающей линии 110 кВ.
Рис.3.1: Схема включения реле РНТ-565 выставленными расчетными
Рис. 3.2: Схема включения реле ДЗТ – 11 с выставленными расчетными
Предварительный расчет максимальной токовой защиты трансформатора
4.1.1 Максимальная токовая защита устанавливается со стороны выводов обмотки высшего напряжения трансформатора и подключается к трансформаторам тока (ТТ), соединённым по схеме треугольника.
4.1.2 Защита выполняется с двумя выдержками времени. С первой выдержкой времени защита действует на отключение выключателя 6 кВ (при КЗ на шинах 6 кВ или на одной из отходящих линий 6 кВ, сопровождающемся отказом защиты или выключателя этой линии), а со второй – на включение короткозамыкателя (при КЗ в зоне между ТТ и выключателем 6 кВ или в трансформаторе, сопровождающемся отказом дифференциальной и газовой защит трансформатора).
4.1.3 Расчёт МТЗ трансформатора приведён в табл. 4.1. Поскольку максимальный рабочий ток трансформатора не задан, в расчёте принято
4.1.4 Расчёт показал, что при двухфазном КЗ на шинах 6 кВ МТЗ, как основная
защита шин, имеет коэффициент чувствительности меньше требуемого.
4.1.5 Учитывая, что МТЗ является основной защитой шин 6 кВ в данном случае представляется целесообразным в качестве защиты от внешних КЗ применять МТЗ с комбинированным пуском по напряжению.
Таблица 4.1
РАСЧЁТ ЗАЩИТЫ ОТ ПЕРЕГРУЗКИ
5.1 Защита от перегрузки выполняется с помощью одного реле тока (РТ 40), подключаемого вместе с реле тока максимальной токовой защиты к ТТ, установленным со стороны выводов высшего напряжения, и реле времени. Защита действует на сигнал.
5.2 Расчёт уставок защиты от перегрузок приведен в табл. 5.1.
Таблица 5.1
Рис. 6.1 Поясняющая схема
Рис 6.2 Схема реле времени РВМ-12
Рис. 6.3 Принципиальные схемы цепей переменного тока защит трансформатора
(с использованием реле РНТ – 565)
а ) б)
Рис.6.4
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В курсовой работе был произведен расчет защит трансформатора типа ТДН-10000/110.
Предварительно была рассчитана дифференциальная защита трансформатора с реле РНТ-565. Значение коэффициента чувствительности оказалось меньше минимально допустимого, равного 2 и составило 1,2, то есть защита имеет недостаточную чувствительность.
Поэтому был произведен расчет дифференциальной защиты с реле ДЗТ-11. Для данной защиты были найдены:
расчетный первичный минимальный ток срабатывания защиты А;
минимальный ток срабатывания реле на основной стороне А;
число витков обмотки НТТ реле для основной стороны , для неосновной стороны ;
первичный ток торможения при внешнем трехфазном КЗ в максимальном режиме источника питания А;
коэффициент торможения ;
число витков тормозной обмотки ;
Коэффициент чувствительности при двухфазном КЗ на стороне низшего напряжения трансформатора (в зоне действия защиты) в минимальном режиме источника питания .
Так как в соответствии с [8] на вновь проектируемых подстанциях использовать для защиты трансформаторов реле тока с ННТ (реле РНТ-565) не рекомендуется, для защиты трансформатора была выбрана защита с реле тока с торможением ДЗТ-11.
Учитывая, что МТЗ является основной защитой шин 6 кВ, в качестве защиты от внешних КЗ была выбрана МТЗ с комбинированным пуском по напряжению. Коэффициент чувствительности для этой защиты составил 6,3, то есть больше минимально допустимого, равного 1,5. Параметры данной защиты составили:
ток срабатывания защиты А;
вторичный ток срабатывания реле
напряжение срабатывания минимального реле напряжения В;
Напряжение срабатывания фильтр-реле обратной последовательности В.
Была рассчитана защита от перегрузки. Ток срабатывания защиты составил 62 А, ток срабатывания реле составил 5,37 А, выдержка времени составила 2,5 с. С учетом этого выбраны реле РТ-40/6 с параллельным соединением обмоток и реле ЭВ-133.
Курсовая работа
По дисциплине «Релейная защита и автоматика
электроэнергетических систем»
Вариант 40
Выполнила:
студентка группы 4-27
Куликова А. А.
Проверил: Гусенков А. В.
Иваново 2007
ЗАДАНИЕ
Выбрать и рассчитать защиты трансформатора, установленного на однотрансформаторной подстанции. Выполнить принципиальную схему защиты.
Рис. 1. Схема подстанции
Исходные данные для расчета:
1. Схема подстанции без выключателя со стороны высшего напряжения.
2. Схема защиты может выполняться на переменном оперативном токе с использованием схемы с дешунтированием отключающих электромагнитов привода выключателя или на постоянном оперативном токе.
3. Выключатель со стороны низшего напряжения установлен типа ВМП-6 с приводом типа ПП-61.
4. Тип трансформатора – ТДН-10000/110.
Номинальное (среднее) напряжение обмотки высшего напряжения – 115 кВ. Номинальное напряжение обмотки низшего напряжения – 6,6 кВ.
Диапазон регулирования напряжения ±12% .
5. Максимальный ток трёхфазного короткого замыкания (КЗ) на шинах низшего напряжения (приведённый к напряжению 115 кВ) – 610 А.
Минимальный ток трехфазного КЗ на выводах обмотки низшего напряжения (приведённый к напряжению 115 кВ) – 520 А.
6. Выдержки времени защит, установленных на отходящих линиях 6,3 кВ, не превышают 1 с.
7. При расчётах принять, что коэффициент самозапуска электродвигателей нагрузки составляет 2,5 .
8. Учитывая, что длины отходящих линий 6 кВ не заданы, оценку чувствительности защиты трансформатора от внешних КЗ (максимальная токовая защита с пуском или без пуска по напряжению) выполняющей также функцию основной защиты шин 6 кВ, допускается осуществлять только при КЗ на шинах (без расчета чувствительности к КЗ в конце зоны дальнего резервирования).
Содержание
ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………...……………………………………………4
1. общая Характеристика трансформатора……………………………………………………5
2. назначение защит трансформатора…………………………………………….......................5
3. Расчет дифференциальной токовой
защиты трансформатора …………………………………………………………………………..6
3.1. Расчет токовой защиты трансформатора с реле РНТ-565……………………………………………….6
3.2. Расчет токовой защиты трансформатора с реле ДЗТ-11………………………………………………. .9
4. Расчет Максимальной Токовой Защиты трансформатора…………….....................13
4.1. Предварительный расчет максимальной токовой защиты трансформатора……………….................13
4.2. Расчет максимальной токовой защиты
трансформатора с комбинированным пуском по напряжению………………………………….................14
5. расчет защиты от перегрузки……………………………………………………………………16
6. принципиальная схема защиты трансформатора……………………………………..17
ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………………………………………….......21
Список использованных источников………………………………………………………….22
ВВЕДЕНИЕ
Данная курсовая работа посвящена расчету основных и резервных защит понижающих трансформаторов напряжением 35 – 220 кВ.
В соответствии с правилами устройства электроустановок (ПУЭ) на трансформаторах (автотрансформаторах) должны быть предусмотрены устройства релейной защиты от следующих видов повреждений и ненормальных режимов работы:
- многофазных замыканий в обмотках и на выводах;
- однофазных замыканий на землю в обмотке и на выводах, присоединенных к сети с глухозаземленной нейтралью;
- витковых замыканий в обмотках;
- токов в обмотках, обусловленных внешними короткими замыканиями;
- токов в обмотках, обусловленных перегрузкой;
- понижение уровня масла.
На трансформаторах устанавливаются следующие защиты:
- защита от коротких замыканий, действующая на отключение поврежденного трансформатора и выполняемая без выдержки времени (для ограничения размеров повреждения, а также для предотвращения нарушения бесперебойной работы питающей энергосистемы);
- защита от токов внешних КЗ, основное назначение которой заключается в предотвращении длительного повреждения токов КЗ в случае отказа выключателей или защит смежных элементов путем отключения трансформатора;
- защита от перегрузок, выполняемая с помощью одного максимального реле тока, поскольку перегрузка является симметричным режимом.
Токовая защита трансформатора выполняется с использованием вторичных максимальных реле тока (прямого или косвенного действия). Для повышения чувствительности максимальная токовая защита дополняется пуском от реле напряжения обратной последовательности.
Газовая защита трансформатора выполняется с помощью газового реле. Достоинствами газовой защиты являются простота выполнения, срабатывание при всех видах повреждения внутри бака трансформатора, высокая чувствительность.
На трансформаторах мощностью более 7,5 в качестве основной защиты устанавливается продольная дифференциальная токовая защита.
В задании к курсовой работе указан двухобмоточный трансформатор с односторонним питанием, установленный на однотрансформаторной подстанции. Трансформатор подключен к питающей линии 110 кВ.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТРАНСФОРМАТОРА
1.1 Тип защищаемого трансформатора ТРДН-10000/110, мощность 10 МВА, напряжение обмотки высшего напряжения 115 кВ, низшего – 6,6 кВ, диапазон регулирования напряжения (РПН) ±12%, группа соединений обмотокY/Δ – 11 с заземленной нейтралью, питание одностороннее.
1.2 Трансформатор подключён к питающей линии через отделитель, со стороны обмотки высшего напряжения установлен короткозамыкатель.
1.3 Подстанция однотрансформаторная, максимальная нагрузка трансформатора не задана.
1.4 Трансформаторы тока (ТТ) установлены со стороны обмоток высшего и низшего напряжения.