Релейная защита

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 18 Июня 2013 в 01:21, курсовая работа

Описание работы

Выбрать QF1, QF2 и рассчитать их защитные характеристики (серия Э).
Выбрать плавкую вставку предохранителей FU.
Рассчитать двухступенчатую защиту от короткого замыкания (на реле серии РСТ-80) и замыкания на землю (на реле РТЗ-51 и ТНП) кабельной линии W6.
Рассчитать защиты высоковольтного двигателя М1.
Рассчитать дифференциальную защиту Т2 (на реле РНТ-565).
Рассчитать токовую ступенчатую защиту от КЗ ВЛ W1 (три ступени) и ВЛ W2 (две ступени) – на электромагнитных реле.

Содержание работы

Введение……………………………………………………………………….…..5

1. Выбор QF1, QF2 и расчет их защитных характеристик………………...………………...6
2. Выбор плавкой вставки предохранителя FU………………………………………………7
3. Расчет двухступенчатой защиты от короткого замыкания и замыкания на землю кабельной линии W6…………………………………………………………………………...8

3.1. Расчет защиты от КЗ…………………………………………………………………….....8

3.2. Защита от замыканий на землю…………………………………………………………..10

4. Расчет защит высоковольтного двигателя М1…………………………………………….11

4.1. Расчет защиты от перегрузки…………………………………………………………….11

4.2. Расчет защиты от КЗ………………………………………………………………………11

4.3. Защита от выпадения из синхронизма…………………………………………………...12

4.4. Защита от замыкания на землю…………………………………………………………...12

4.5. Расчет защиты от понижения напряжения……………………………………………....12

5. Расчет дифференциальной защиты трансформатора Т2 на реле РНТ- 565……………..13

6. Расчет токовой ступенчатой защиты от КЗ ВЛ W1 и ВЛ W2…………………………….15

Список литературы………………………………

Скачать архив (727.49 Кб) Сколько стоит заказать работу?
Файлы: 1 файл

kursovoy_RZiA_Полев Денис1.docx

— 797.67 Кб (Скачать файл)

где =7…8с – время пуска, =3с – время запаса для защиты от перегрузки.

 

    1. Расчет защиты от КЗ

 

Рассчитываем  токовую отсечку без выдержки времени (ТО).

Рассчитываем  пусковой ток при  =5 – коэффициент пуска:

                                   

=
=
=1334 А.                                 (4.5.)

Ток срабатывания защиты токовой отсечки:

                                  

=
=
=1601 А.                                (4.6.)

Коэффициент чувствительности ТО:

=
=
=9>2. Условие выполняется.                           (4.7.)

Рассчитываем  ток срабатывания реле ТО:

                     

=
=
=13,34 А.                                        (4.8.)

Проверим  трансформаторы тока на допустимую 10%-ную  погрешность. Для ТПОЛ, ТПЛ примем =15.  Рассчитаем кратность тока:

                                   

=
=
= 3 <15.                                           (4.9.)

Полученное  значение не превышает паспортное значение предельной кратности.

 

    1. Защита от выпадения из синхронизма.

 

Рассчитывается  на ток срабатывания защиты, который  принимается равным:

            

=
=
=400,23 А.                                 (4.10.)

Рассчитываем  ток срабатывания реле:

              

=
=
=3,33 А.                                 (4.11.)

 

Выбираем  реле тока РСТ-80 с уставкой по току 5 А.

Выбираем  вспомогательные реле времени РВ-0,1 РВ-0,3. Промежуточное реле РП-25. Указательное реле РЦ-21.

 

    1. Защита от замыкания на землю.


Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

12

140211. 65 ПЗ


 

Рассчитаем  емкостный ток кабельной линии  W3 (95 , L=1,55 км):

                     

=
=
=1,7 А.                                                   (4.12.)

Емкость фазы статора:

= =17 мкФ.                                          (4.13.)


Емкостный ток двигателя: Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

13

140211. 65 ПЗ


 

=
=
=32 А.                      (4.14.)

Суммарный емкостный  ток:

                            

=
=
=33,7А.                                      (4.15.)

Ток замыкания  на землю, А:

                                       

=
=
=101,1 А>10А,                                       (4.16.)

 защита выполняется с действием  на отключение.

Ток срабатывания защиты от замыкания на землю с  учетом броска емкостного тока и запаса ( =2…2,5):

                             

=
=
=81 А.                                        (4.17.)

Для выполнения защиты можно использовать высокочувствительные реле тока РТЗ-51 и ТЗЛ (ТЗЛМ).

 

 

 

 

    1. Расчет защиты от понижения напряжения.

 

Первая ступень защиты работает на отключение неответственных потребителей (Т3) с выдержкой времени:

=
с

Напряжение  срабатывания первой ступени:

                                              

=
=
=4,2 кВ.                                       (4.18.)

Выбираем  коэффициент трансформации трансформатора напряжения:

                                      

=
=
.                                                          (4.19.)

Выбираем  трансформатор напряжения РН-54/160

Вторая ступень защиты работает на отключение тех из ответственных двигателей, самозапуск которых недопустим, с выдержкой времени:

=
с

Напряжение  срабатывания второй ступени:

                                      

=
=
=3 кВ.                                           (4.20.)

Для каждой ступени рассчитываем напряжение срабатывания реле:

                        

=
=
=70 В.                                                  (4.21.)

                         

=
=
=50 В.                                                (4.22.)


Выбираем вспомогательные реле времени РВ-0,1 РВ-0,3. Промежуточное  реле РП-25. Указательное реле РЦ-21.Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

14

140211. 65 ПЗ


 

5.Расчет дифференциальной защиты  трансформатора Т2 на реле РНТ- 565.

 

Бросок  тока намагничивания:

 А.

Максимальный расчетный ток  небаланса состоит из трех составляющих. Сначала определим только две  из них.

Первая составляющая:

,                           (5.1)

где — погрешность;  Кодн. = 1 — учитывает неоднотипность ТТ;

Кап. = 1 — пренебрегаем апериодической составляющей, так как используется реле с насыщающимся трансформатором;

А — внешний максимальный ток КЗ, приведенный к ВН.

А.   

 

Вторая составляющая учитывает  наличие РПН (DUРПН= +/- 16%).

.                                       (5.2)

А.

А.

Т.к. , то отстройка Iср.з. будет осуществляться от тока небаланса.

А.

Коэффициент чувствительности:

8,9 > 2.

Защита обладает достаточной чувствительностью. Принимаем реле РНТ-565.

Трансформатор тока на ВН: ТФЗМ-35А  на номинальный ток 400 А, номинальный ток вторичной обмотки 5 А.

Трансформатор тока на НН: ТПОЛ-10 на номинальный  ток 600 А, номинальный ток вторичной обмотки 5 А.

 

Дальнейшие расчеты сведем в таблицу:

 

Дальнейший расчет представлен  в виде таблицы. 

Наименование величины

Формула, обозначение

ВН

НН

Первичный ток на сторонах Т2

Схема соединения обмоток Т2

-

Схема соединения обмоток ТТ

-

Коэффициент схемы 

Ксх

1

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

15

140211. 65 ПЗ

 

Принятое число витков обмотки НТТ для неосновной стороны.

wнеосн

1

  

Вторичный ток в плечах защиты, соответств. ном. мощности Т2

Ток срабатывания реле на основной стороне (ВН)

 

Расчетное число витков обмотки НТТ  для основной стороны (ВН).

w=Fср/ Iср.р.

Fср = 100

- МДС срабатывания реле.

 

Принятое число витков обмотки  НТТ для основной стороны (ВН).

wосн

4

  

Расчетное число витков обмотки НТТ  для неосновной стороны.

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

16

140211. 65 ПЗ

 

Принятое число витков обмотки НТТ для неосновной стороны.

wнеосн

1

  

3-ая составляющая тока небаланса,  обусловленная округлением числа  витков неосновной стороны.

 

Расчетный ток небаланса с учетом третьей составляющей

1880+0=

= 1880 А

  

Ток срабатывания защиты на основной стороне

 А

  

Проверка коэффициента отстройки  защиты

 

Проверка коэффициента чувствительности

= 3,1

(>2)

  

          Таким образом, защита обеспечивает  хорошую чувствительность.

 

 

6. Расчет токовой ступенчатой  защиты воздушной линии W1 и W2

 

 

К2


К1

Н2

В

Б

А

К3

Н1

W1

W2


 

 

 

 

 

Рис.2 – Схема расчета защиты ВЛ 1, 2

 

Защиту выполняем  на электромагнитных реле. Тип РТ-40.

 

 

 

 

Точка А

 

Первая ступень:

 

Ток срабатывания:

 

, (6.1)

 

где коэффициент запаса (для реле ); ток короткого замыкания внешний максимальный (см. табл. 1.1).

Коэффициент чувствительности ТО:


Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

16

140211. 65 ПЗ


. (6.2)

 

ТО не удовлетворяет  требованию чувствительности

Делаем вывод: если , чувствительность ТО оценивается по длине зоны защиты.

Применение  ТО целесообразно при длине зоны защиты не менее 20 % длины защищаемой линии.

Ввод  коэффициентов для расчета тока срабатывания реле тока ТО:

коэффициент схемы: (для схем "звезда", "неполная звезда");

коэффициент трансформации трансформаторов  тока: .

Ток срабатывания реле ТО:

 


(6.3)

 

 

Выбор реле тока – из серии  [6].

 

Вторая ступень: ТОВ

 

Коэффициент возврата реле тока: .

[1].

 

. (6.4)

 

Iср.то.вн.мах=1,3×Iк3/nт=1,3×20,7/(35/10,5)= 8 кА.

 

 

Ток срабатывания реле ТОВ:

 

. (6.5)

 

Выбор реле тока – из серии  [6].

Определим время срабатывания защит:

     Примем ступень селективности  по времени Dt=0.5 c.

Время срабатывания ТО  tIср=0 с.

Время срабатывания ТОВ:

tIIср=t.ср.мтз.Н1+Dt,

где t ср.мтз.Н1 = 0,3 с

                                                      tIIср=0,3+0,5=0,8 с.

Третья ступень: .

 

Коэффициент запаса: [1].

Коэффициент самозапуска: ( – для промышленных потребителей) [1]. Коэффициент возврата реле тока: [1].

Ток срабатывания защиты:

 

. (6.6)

где Iраб.mах – максимальный рабочий ток линии W1

 

 

 


Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

17

140211. 65 ПЗ


 

 

 

Коэффициент чувствительности МТЗ:

 

. (6.7)

 

МТЗ удовлетворяет требованию чувствительности: .

Ток срабатывания реле МТЗ:

 

. (6.8)

Выбор реле тока – из серии  [6].

 

Зададим максимальное время срабатывания защиты смежного участка: .

Примем ступень селективности  по времени: .

Тогда:

 

. (6.9)

 

 

Точка Б

 

Первая ступень: .

 

Ток срабатывания:

 

                                ,               (6.10)

 

где коэффициент запаса (для реле ); ток короткого замыкания внешний максимальный (см. табл. 1.1).

 

 

 

Коэффициент чувствительности ТО:


Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

18

140211. 65 ПЗ


. (6.11)

ТО не удовлетворяет  требованию чувствительности, так как  .

Делаем вывод: если , чувствительность ТО оценивается по длине зоны защиты.

(применение  ТО целесообразно при длине  зоны защиты не менее 20 % длины  защищаемой линии).

Ввод  коэффициентов для расчета тока срабатывания реле тока ТО:

коэффициент схемы: (для схем "звезда", "неполная звезда");

коэффициент трансформации трансформаторов  тока: .

Ток срабатывания реле ТО:

 

. (6.12)

Выбор реле тока – из серии  [6].

 

Вторая ступень:  .

 

Коэффициент запаса: [1].

Коэффициент самозапуска: ( – для промышленных потребителей) [1]. Коэффициент возврата реле тока: [1].

Ток срабатывания защиты:

 

. (6.13)

где Iраб.mах – максимальный рабочий ток линии W1

 

Коэффициент чувствительности МТЗ:


Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

19

140211. 65 ПЗ


. (6.14)

 

МТЗ удовлетворяет требованию чувствительности: .

Ток срабатывания реле МТЗ:

 

. (6.15)

Определим время срабатывания защит:

     Примем ступень селективности  по времени Dt=0.5 c.

Время срабатывания ТО  tIср=0 с.

Время срабатывания МТЗ:

tIIср= tIср +Dt = 0 + 0,5 = 0,5 c.

Информация о работе Релейная защита