Методические указания по выполнению контрольной работы

Задачи вариантов 2, 5, 11, 14, 17, 18, 20.

На линии, работающей по схеме блока линия – трансформатор, устанавливается двухступенчатая защита от междуфазных КЗ, состоящая из токовой отсечки без выдержки времени (МТО) и максимальной токовой защиты (МТЗ).

Расчёт следует вести в следующей последовательности:

1. Рассчитать токи трёхфазного и двухфазного КЗ, протекающих через защиту при КЗ в начале, в конце защищаемой линии и за трансформатором (точки К-1, К-2, К-3).

Расчёт удобнее вести в относительных единицах, приведённых к базовым условиям (за базовую мощность целесообразно принимать S_б = 1000 МВА).

Составляется расчётная схема и схема замещения, на которой указываются значения всех сопротивлений.

Расчётная схема.

Схема замещения.

Значение токов КЗ определяется по формуле:

где I_б – базовый ток, кА;

Е” – ЭДС источников, о.е. В расчётах следует принять Е” = 1,0.

Х_РЕЗ – относительное результирующее сопротивление до точки КЗ, приведённое к S_б= 1000 МВА.

Результаты расчёта токов КЗ сводятся в таблицу 1.

Таблица 1

Точка КЗ	Токи КЗ, кА
К-1
К-2
К-3

2.Рассчитывается токовая отсечка (МТО) без выдержки времени.

Ток срабатывания МТО выбирается по условию отстройки от тока трёх--фазного КЗ, протекающего через защиту, при КЗ за трансформатором (точка К-3) А

где k_отс= 1,2 – 1,3 – коэффициент отстройки;

Чувствительность МТО проверяется при двухфазном КЗ:

В начале защищаемой линии

В конце защищаемой линии

Выбирается ток срабатывания реле: А

где k_сх = 1,0 – коэффициент схемы;

К_I – коэффициент трансформации трансформатора тока.

Выбирается реле тока типа РТ-40/ …... Технические данные реле приведены в таблице 2.

Таблица 2

Реле	Диапазон уставок, А	Ток срабатывания при соединении катушек
последовательном	параллельном
РТ-40/2	0,5 - 2	0,5 - 1	1 –2
РТ-40/6	1,5 - 6	1,5 - 3	3 – 6
РТ-40/10	2,5 - 10	2,5 - 5	5 – 10
РТ-40/20	5 - 20	5 - 10	10 – 20
РТ-40/50	12,5 - 50	12,5 - 25	25 – 50
РТ-40/100	25 - 100	25 - 50	50 - 100

Время срабатывания МТО принимается равным 0,1 С.

4. Рассчитывается максимальная токовая защита (МТЗ).

Ток срабатывания МТЗ выбирается из условия отстройки от максималь-ного рабочего тока защищаемой линии: А

где k_отс = 1,2 – 1,3 – коэффициент отстройки;

k_з = 2 – 3 – коэффициент самозапуска электродвигателей;

k_В = 0,8 – коэффициент возврата реле тока.

Максимальный ток нагрузки ЛЭП: А

где S_НОМ.Т - номинальная мощность трансформатора;

Чувствительность МТ оценивается при двухфазном КЗ за трансформатором: Ток срабатывания реле: А, выбирается реле РТ-40/….

Время срабатывания МТЗ выбирается по условию согласования с МТЗ трансформатора:

Выбирается реле времени типа РВ-01.

4.Составляется упрощённая схема МТО и МТЗ.

Схема включения пусковых органов (КА1, КА2 – МТО; КА3-КА5 – МТЗ).

Цепи постоянного тока.

Задачи вариантов 3, 6, 8, 9, 12, 15.

В вариантах 8, 12, 15 К_Т= 1, поскольку отсутствует подпитка.

На линиях 110 кВ и выше устанавливается трёхступенчатая дистанционная защита от междуфазных КЗ, выполненная на панелях ШДЭ-2801 (ШДЭ-2802).

Расчёт следует вести в следующей последовательности:

1. Первичное сопротивление срабатывания I ступени выбирается по условию отстройки от металлического КЗ на шинах противоположенной подстанции:

где Z_W1– полное сопротивление защищаемой линии. Можно принять

где х_уд = 0,4 ом/км – удельное сопротивление линии;

l – длина линии, км;

jsin _л = 0,87

Время срабатывания I ступени: .

2. Первичное сопротивление срабатывания II ступени принимается меньшим из полученных по условиям:

а) согласование с I ступенью защиты предыдущей линии:

где - коэффициент токораспределения, равный отношению тока в защищаемой линии к току в месте КЗ.

Поскольку в заданных схемах отсутствует источник питания, под-люченный к шинам противоположенной подстанции, К_Т можно принять равной 1.

б) отстройка от КЗ на шинах НН подстанции, примыкающей к противо-положенному концу линии:

где

U_б - базисное напряжение, кВ; - коэффициент токораспределения, определённый при КЗ за трансформатором (для защиты АК, см. рисунок 1).

Чувствительность II ступени определяется по условию:

где Z_W1 - сопротивление защищаемой линии, Ом.

Выдержка времени II ступени:

3. Сопротивление срабатывания III ступени выбирается большим из полученных по условиям:

а) обеспечение требуемого коэффициента чувствительности при КЗ в конце смежной линии:

где k_ч – коэффициент чувствительности, равный 1,2.

К_Т - коэффициент токораспределения, принять таким же, как по условию пункта 2а;

б) обеспечение требуемого коэффициента чувствительности при КЗ за трансформатором на противоположенном конце линии:

К_Т- коэффициент токораспределения, принять таким же, как по условию пункта 2б;

Выдержка времени III ступени:

если расчётным явилось условие 3а:

если расчётным явилось условие 3б:

4. Определяются уставки реле:

где K_I – коэффициент трансформации трансформаторов тока, к которым подключена защита;

K_U – коэффициент трансформации трансформаторов напряжения, к которым подключена защита;

Схема дистанционной защиты в работе не приводится.

Задачи вариантов 1, 4, 7, 10, 13, 16, 19.

Расчёт дифференциальной защиты двухобмоточного трансформатора.

1. Основные расчётные величины:

Наименование величины	Сторона ВН	Сторона НН
Номинальный первичный ток трансформатора
Коэффициент трансформа-ции установленных транс-форматоров тока
Схема соединения ТТ	D	Y
Номинальные вторичные токи в плечах защиты	где kСХ.D3 – коэффициент схемы для Ö=	где kСХ=1 – коэффициент схемы для Y.

2.Расчёт дифференциальной защиты:

а) определяется расчётный ток небаланса при КЗ на шинах НН с учётом

регулирования напряжения

NDгде _Т ND10 %, то ±– коэффициент, учитывающий диапазон регулирования напряжения, делённый на 100%;(например, если диапазон регулирования _Т = 10%/ 100% = 0,1).

I_{кз. max}– максимальный первичный ток при внешнем КЗ, проходящий через ТТ при КЗ на шинах НН.

б) определяется первичный ток срабатывания защиты:

первичный ток срабатывания защиты, с учётом отстройки от токов небаланса:

где k_Н = 1,3 – коэффициент отстройки от токов небаланса;

первичный ток срабатывания защиты, с учётом отстройки от броска тока намагничивания:

где k_Н = 1,5 – коэффициент отстройки от токов небаланса;

Для дальнейшего расчёта принимается большая величина , полученная

из вышеприведённых расчётов.

в) определяется расчётное число витков рабочей обмотки реле РНТ-565 (сторона ВН):

где F_СР= 100 AW – МДС срабатывания реле этой серии (данные завода- изготовителя).

- первичный ток срабатывания защиты; - коэффициент трансформации ТТ со стороны ВН;

k_СХ.D3 – коэффициент схемы для Ö=

Полученное число витков округляем до целого значения .

Определяем ток срабатывания защиты при целом количестве витков

А

г) определяем расчётное число витков обмоток реле РНТ-565 (рабочая плюс уравнительная) для стороны НН:

Полученное число витков округляем до целого значения .

Число витков уравнительной обмотки, включенной со стороны НН равно:

Составляющая тока небаланса, вызванная неточностью установки на реле расчётных чисел витков:

; А

Уточнённый ток небаланса

Уточнённый ток срабатывания защиты

Дальнейший перерасчёт не производится, если

Начертить схему подключения реле РНТ-565 для защиты двухобмоточного трансформатора.

ЛИТЕРАТУРА

1. Чернобровов Н. В., Семёнов В. А. Релейная защита энергетических систем – Москва, Энергоатомиздат, 1998 год.

2. Беркович М. А., Молчанов В. В., Семёнов В. А. Основы техники релейной защиты- Москва, Энергоатомиздат, 1984 год.

3. Беркович М. А., Гладышев В. А, Семёнов В. А. Автоматика энергосистем - Москва, Энергоатомиздат, 1991 год.

4. Лезнов С. И., Фаерман А. Л., Махлина Л. М. Устройство и обслуживание вторичных цепей электроустановок.- Москва, Энергоатомиздат, 1986 год.

5. Вавин В. Н. Релейная защита блоков турбогенератор –трансформатор - Москва, Энергоиздат, 1982 год.

1. Электротехнический справочник. В трёх томах. Т. 3. кн. 1. Производство и распределение электрической энергии. /Под общей редакцией профессоров МЭИ В. Г. Герасимова и др./.- Москва, Энергоатомиздат, 1988 год.

Дата добавления: 2015-05-07