Сделай Сам Свою Работу на 5

Составление схемы замещения и расчет её параметров





РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ

 

 

Расчет защит трансформатора

 

 

Преподаватель             О.П. Халезина
          подпись, дата   инициалы, фамилия
Студент ФЭ14-02М         В.С. Быкова
  номер группы   номер зачетной книжки   подпись, дата   инициалы, фамилия

 

 

Красноярск 2015


Содержание

Введение. 4

1 Характеристика защищаемого элемента. 5

2 Исходные данные. 7

3 Составление схемы замещения и расчет её параметров. 9

4 Определение объема релейной защиты и её расчёт. 12

4.1 Выбор трансформаторов тока (ТА) и трансформаторов напряжения (TV) 12

4.2 Расчёт продольной дифференциальной защиты.. 13

4.3 Газовая защита. 16

4.4 Расчет защиты от сверхтоков при внешних КЗ. 17

4.5 Расчет защиты от симметричных перегрузок. 21

4.6 Расчет защиты от однофазных КЗ на землю.. 21

Список использованных источников. 25

Приложение. 26

 

Введение

 

В энергетических системах на электрооборудовании электростанций, в электрических сетях а на электроустановках потребителей электроэнергии могут возникать повреждения и ненормальные режимы. Повреждения в большинстве случаев сопровождаются значительным увеличением тока и глубоким понижением напряжения в элементах энергосистемы.



Ненормальные режимы обычно приводят к отклонению величины напряжения, тока и частоты от допустимых значений. При понижении частоты и напряжения создается опасность нарушения нормальной работы потребителей и устойчивости энергосистемы, а повышение напряжения и тока угрожает повреждением оборудования и линий электропередач.

Для обеспечения нормальной работы энергетической системы и потребителей электроэнергии необходимо возможно быстрее выделять и отделять место повреждения от неповрежденной сети, восстанавливая таким путем нормальные условия работы энергосистемы и потребителей.

Опасные последствия ненормальных режимов также можно предотвратить, если своевременно обнаружить отклонение от нормального режима и принять меры к его устранению (например: снизить ток при его возрастании, повысить напряжение при его снижении и т.д.).



В связи с этим и возникает необходимость в применении устройств, выполняющих указанные операции и защищающих систему и ее элементы от опасных последствий повреждений и ненормальных режимов.

При возникновении повреждений защита выявляет и отключает от системы поврежденный участок. При возникновении ненормальных режимов зашита выявляет их и в зависимости от характера нарушения производит операции, необходимые для восстановления нормального режима, или подает сигнал дежурному персоналу.

Характеристика защищаемого элемента

 

Защищаемый объект представленной ЭС – трансформатор Т1. Это повышающий трансформатор с двусторонним питанием. Питание осуществляется со стороны НН, на стороне ВН осуществляется связь с системой.

Защищаемый элемент имеет следующую аббревиатуру: ТД-40 000/110. Ее расшифровка такова:

· Т – трёхфазный;

· Д – принудительная циркуляция воздуха.

Номинальная мощность защищаемого элемента – 40 МВА, а это значит, что он относится к трансформаторам большой мощности.

В соответствии с ПУЭ [1] различают следующие виды повреждений и ненормальных режимов работы:

1) многофазных замыканий в обмотках и на выводах;

2) однофазных замыканий на землю в обмотке и на выводах, присоединенных к сети с глухозаземленной нейтралью;

3) витковых замыканий в обмотках;

4) токов в обмотках, обусловленных внешними КЗ;

5) токов в обмотках, обусловленных перегрузкой;

6) понижения уровня масла;

7) частичного пробоя изоляции вводов 500 кВ;

8) однофазных замыканий на землю в сетях 3-10 кВ с изолированной нейтралью, если трансформатор питает сеть, в которой отключение однофазных замыканий на землю необходимо по требованиям безопасности.



Для защиты от повреждений на выводах, а также от внутренних повреждений должны быть предусмотрены [1]:

1. Продольная дифференциальная токовая защита без выдержки времени на трансформаторах мощностью 6,3 МВА и более

2. Токовая отсечка без выдержки времени, устанавливаемая со стороны питания и охватывающая часть обмотки трансформатора, если не предусматривается дифференциальная защита.

Указанные защиты должны действовать на отключение всех выключателей трансформатора.

На трансформаторах мощностью 1 МВ х А и более в качестве защиты от токов в обмотках, обусловленных внешними многофазными КЗ, должны быть предусмотрены следующие защиты с действием на отключение [1]:

на повышающих трансформаторах с двусторонним питанием - токовая защита обратной последовательности от несимметричных КЗ и максимальная токовая защита с минимальным пуском напряжения от симметричных КЗ или максимальная токовая защита с комбинированным пуском напряжения.

На повышающих трансформаторах мощностью 1 МВА и более, на трансформаторах с двух- и трехсторонним питанием и на автотрансформаторах по условию необходимости резервирования отключения замыканий на землю на смежных элементах, а на автотрансформаторах, кроме того, и по условию обеспечения селективности защит от замыканий на землю сетей разных напряжений должна быть предусмотрена токовая защита нулевой последовательности от внешних замыканий на землю, устанавливаемая со стороны обмотки, присоединенной к сети с большими токами замыкания на землю.

На трансформаторах мощностью 0,4 МВА и более в зависимости от вероятности и значения возможной перегрузки следует предусматривать максимальную токовую защиту от токов, обусловленных перегрузкой, с действием на сигнал.

На основании вышеупомянутого, приняты следующие защиты:

1) продольная дифференциальная защита с торможением – основная;

2) максимальная токовая защита с пуском минимального напряжения – от сверхтоков при внешних коротких замыканиях;

3) максимальная токовая защита – от перегрузок;

4) токовая защита нулевой последовательности – от однофазных замыканий на землю.

 

Исходные данные

 

Таблица 1 – Параметры генераторов

Обозначение на схеме PН, МВт UН, кВ Iном, кА Относительное сопротивление
G1, G2, G3 ТВС 10,5 2,2 0,153 0,87 0,074
G4, G5 СВ 117,65 13,8 4,92 0,21 0,222 0,082

 

Таблица 2 – Параметры трансформаторов

Обозначение на схеме Марка SН, МВА UНОМ, кВ Uкз, %
В Н ВН-СН
T1, Т2 ТД-40000/110 10,5 10,5
T3, T4 ТДЦ-125000/110 13,8 10,5

 

Таблица 3 – Параметры системы

Обозначение на схеме UНОМ, кВ SНОМ, МВА Относительное сопротивление
X X2C
GS 0,25 0,31

 

Таблица 4 – Параметры линий

Обозначение на схеме Длина, км Удельное сопротивление, Ом/км
Х1 Х1/Х0
W1 0,413 2,5
W2 0,420 3,0
W3 0,405 2,9

 

Таблица 5 – Параметры реакторов

Обозначение на схеме Марка X, Ом
LR1, LR2 РБД-10-2500-0,14У3 0,14

 

Таблица 6 – Мощности нагрузок

Обозначение на схеме SН, МВA
Н1, Н2, Н3

 

Рисунок 1 – Исходная схема ЭЭС

Составление схемы замещения и расчет её параметров

 

Расчет сопротивлений элементов ЭС ведём в относительных единицах.

За базисную мощность примем Sб=1000 МВА, базисные напряжения Uб1=115 кВ, Uб2=10,5 кВ, Uб3=13,8 кВ. Тогда базисные токи будут равны 5,02 кА, 55,0 кА, 41,8 кА соответственно.

 

 

Для определения токов короткого замыкания (КЗ) воспользуемся следующими допущениями:

· пренебрежение емкостными проводимостями элементов,

· не учет активных сопротивлений,

· не учет нагрузок.

Основными режимами работы сети считают максимальный, когда в работе находятся все элементы энергосистемы, и минимальный.

Минимальный режим характеризуется тремя условиями:

а) Минимум на станции – отключены генераторы G2, G4.

б) Минимум в системе – сопротивление системы GS увеличено в 1,5 раза.

в) Минимум в сети – должны отключаться параллельные цепи двухцепных линий электропередач, но в данной схеме параллельные цепи отсутствуют.

 

Рисунок 1 – Схема замещения ЭС.

Сопротивления генераторов G1, G2, G3, о.е.,

 

,

 

где – сверхпереходное сопротивление генератора, о.е.;

– базисная мощность, МВА;

– номинальная мощность генератора, МВА.

 

Сопротивления генераторов G4, G5, о.е.,

 

,

 

Сопротивление системы в максимальном режиме, о.е.,

 

,

 

где – сопротивление системы по прямой последовательности, о.е..

 

Сопротивление системы в минимальном режиме, о.е.,

 

.

 

Сопротивления трансформаторов Т1 и Т2, о.е.,

 

,

 

где – напряжение короткого замыкания, %.

 

Сопротивление трансформаторов Т3, Т4, о.е.,

 

.

 

 

Сопротивление линий электропередач W1, W2 и W3 соответственно, о.е.,

 

,

 

,

 

,

 

где – сопротивление линии по прямой последовательности, Ом;

– длина линии, км;

– базисное напряжение, кВ.

 

Определим параметры схемы замещения нулевой последовательности.

Сопротивление системы в максимальном режиме, о.е.,

 

.

 

Сопротивление системы в минимальном режиме, о.е.,

 

.

 

Сопротивление линий электропередачи W1, W2 и W3 соответственно, о.е.,

 

,

 

,

 

.

 

Расчет токов КЗ и остаточных напряжений произведён на ЭВМ с помощью программного вычислительного комплекса “TKZ”. Расчёты токов КЗ приведены в приложениях.

 








Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.