Релейного захисту електричної мережі 110 кв

↑

▷ Содержание

Стр 1 из 4Следующая ⇒

▷ Похожие статьи

РЕЛЕЙНОГО ЗАХИСТУ ЕЛЕКТРИЧНОЇ МЕРЕЖІ 110 кВ

Устаткування, вибране у попередньому розділі за умов нормального режиму експлуатації, повинно бути перевірене на дієздатність в аварійних режимах. Для цього необхідно вирішити ряд наступних питань: вибір розрахункових умов, розрахунки нормальних режимів, що передують коротким замиканням, розрахунки аварійних режимів при симетричних і несиметричних коротких замиканнях, вибір релейного захисту заданих елементів електричної мережі. Схема мережі, склад устаткування, потужності навантажень, параметри елементів відомі з попереднього розділу бакалаврської роботи.

Розрахунки симетричних і несиметричних коротких замикань

Вибір розрахункових умов

У даній роботі розрахунки аварійних режимів електричної мережі виконані для перевірки устаткування однієї з підстанцій на дію струмів коротких замикань (КЗ) і вибору релейного захисту трансформатора підстанції №6 і ПЛ Б-6. Тому розрахункові умови аварійних режимів, розрахункова схема, розрахункові режими мережі, місця, види і тривалість коротких замикань обрані так, щоб забезпечити рішення цієї задачі.

У розрахункову схему уведені всі джерела, усі зв'язки між ними й елементи, по яких потрібно визначити струми КЗ. Як розрахункові режими розглядаються режими максимальних і мінімальних навантажень.

Для вибору релейного захисту ПЛ у кожнім з розрахункових режимів обрані точки КЗ на лінії (на початку, наприкінці й у проміжних точках), а для вибору захисту трансформаторів - на шинах ВН і НН підстанцій.

Розрахунки стаціонарних режимів, що передують коротким замиканням

Розрахунки нормальних режимів, що передують коротким замиканням, необхідні для визначення параметрів режиму генераторів (модулів і кутів векторів ЕРС), тому що вони істотно впливають на величини струмів КЗ. Тому до розрахунку струмів КЗ виконується розрахунок кожного з прийнятих розрахункових режимів - режиму максимальних і мінімальних навантажень. Схеми електричної мережі і схеми заміщення для розрахунку нормальних режимів складені на основі прийнятої розрахункової схеми і містять джерела ЕРС і незмінні опори, схеми представлені на мал. 2.1 і 2.2 відповідно.

Рисунок 2.1 - Схема електричної мережі

Рисунок 2.2 - Схема заміщення електричної мережі

Розрахунки нормальних режимів електричної мережі виконуються із застосуванням програми W_NORM на ЕОМ [3]. Програма складається з головної програми і ряду процедур, що реалізують основні етапи рішення задачі:

- розрахунок елементів матриці власних і взаємних провідностей вузлів електричної мережі (процедура PROW);

- розрахунок небалансів потужності і лінійна апроксимація рівнянь (процедура JAKOBI). Результатом роботи процедури є елементи лініаризованих вузлових рівнянь мережі – матриця Якобі та вектор небалансів активної і реактивної потужності ∆Pi, ∆Qi у вузлах мережі;

- рішення лініаризованих вузлових рівнянь методом Гаусса-Жордана, розрахунок виправлень і перехід до розрахунку нового наближення (процедура JORDAN);

Вихідними даними є: число вузлів N і гілок M; номінальна напруга вузлів мережі VNOM; потужність навантажень PN, jQN і генераторів PG, jQG; опору R, X; провідності G, B; коефіцієнт трансформації KT. Файл вихідних даних представлений у таблиці 2.1.

Результатами розрахунку нормального режиму є струми, перетік, втрати потужності по всіх галузях, модулі і кути векторів вузлових напруг, активні і реактивні потужності балансуючого вузла, сумарні активні і реактивні потужності навантажень, шунтів на землю і сумарні втрати в мережі, що представлені в таблиці 2.2.

Таблиця 2.1 - Вихідні дані нормального максимального режиму

Таблиця 2.2 - Результати розрахунку нормального максимального режиму

В результаті розрахунку нормальних режимів видно, що вузлові напруги змінюються від 112.883 кВ до 115,00 кВ максимальному режимі і від 109,755 кВ до 110,00 кВ у мінімальному режимі, тобто не виходять за межі регулювання .

Результатами розрахунку нормального режиму для кожного з вузлів є:

- струми, потужності та втрати активної та реактивної потужності для кожної з гілок, що підходить до вузла;

- сумарна потужність, що споживаються чи генерується у вузлі, напруги та небаланс потужності у вузлі.

Також визначені дані по мережі:

- сумарні потужності, що використовуються чи генеруються, активні та реактивні потужності;

- повні втрати активної та реактивної потужності у мережі.

Аналіз отриманих результатів дозволяє зробити наступні висновки: режим роботи електричної системи при заданих потужностях навантажень здійснимо, відхилення напруги у вузлах мережі не виходять за припустимі межі, струмові навантаження для всіх елементів мережі припустимі, потужності у вузлах навантаження и у генеруючих вузлах збалансовані.

Можна також відзначити, що розрахунки режимів на ЕОМ у порівнянні з результатами вручну вимагають менших витрат часу і є більш точними.

Таблиця 2.3 - Вихідні дані розрахунку трифазних та однофазних КЗ у максимальному режимі

Таблиця 2.4 - Результати розрахунку трифазного КЗ у максимальному режимі

У результаті розрахунку трифазного КЗ бачимо, що найбільший струм КЗ буде при КЗ у 8 вузлі і складе 27,481кА для максимального режиму і 15.501 кА для мінімального режиму.

Таблиця 2.5. – Результати розрахунку однофазного КЗ у максимальному режимі

2.1.4 - Дослідження впливу режиму нейтралі на токи однофазних К.З..

Під час дослідження розземлення нейтралей по черзі розземлюємо нейтралі трансформаторів в вузлах, і вираховуємо струми к.з. Результати наведені у таблиці 2.6.

Таблиця 2.6 – Результати досліджень розземлення нейтралей

В результаті розрахунків бачимо, що при розземленні трансформаторів у 1-7 вузлах вихідні дані не змінюються, а при розземленні трансформатора 8 вузла струми зменшуються, а напруги збільшуються. Результати розрахунків показують, що при однофазному короткому замиканні струми КЗ у вузлах не перевищують здатності відключення високовольтних вимикачів на 110 кв. Для вимикачів даної напруги припустима величина струму однофазного короткого замикання в межах 31,5 кА. Тому немає необхідності в проведенні заходів щодо обмеження струмів однофазних КЗ.

Результати розрахунків струмів КЗ, необхідні для розрахунків релейного захисту, зведені в таблицю 2.7

Таблиця 2.7 – Вихідні дані для розрахунків релейного захисту

Вибір захистів

У даному розділі вибираються види захистів для ПС №6. що живлять її двома одноланцюговими ПЛ відповідно до рекомендацій[3.4.5.6.].

Для ПЛ 110 кВ 8-6 (мал. 2.2) вибираються наступні захисти:

– диференційний фазний високочастотний захист (ДФЗ): основний швидкодіючий захист від усіх видів ушкоджень на лінії.

–струмове відсічення (ТЕ): основний захист від багатофазних КЗ.

– багатоступінчастий струмовий спрямований захист нульової послідовності (ТНЗНП): основний і резервний захист від КЗ на землю.

Для трансформатора Т1 підстанції №6 вибираються наступні захисти:

– диференційний струмовий захист (дифзахист): основний швидкодіючий захист від КЗ між фазами. однофазних КЗ на землю і від замикань витків однієї фази.

– газовий захист трансформатора (ГЗ): основний захист трансформатора з масляним заповненням від усіх видів внутрішніх ушкоджень. що супроводжуються виділенням газу. прискореним перетіканням масла з бака в розширник. а також від витоку масла з бака трансформатора.

– газовий захист пристрою РПН (ГЗ РПН): те ж. але для бака пристрою РПН.

–струмове відсічення (БТО): основний швидкодіючий захист від міжфазних КЗ на стороні вищої напруги.

– максимальний струмовий захист на стороні вищої напруги (МСЗ ВН): резервний захист від ушкоджень у трансформаторі і від надструмів при зовнішніх КЗ.

– максимальний струмовий захист на стороні нижчої напруги (МСЗ НН): резервний захист від КЗ на шинах нижчої напруги і для резервування відключень КЗ на елементах. приєднаних до цих шин.

– захист від перевантаження (П).

Розрахунки захистів

Розрахунки на вибір релейного захисту виконані для:

– струмового відсічення лінії з однобічним живленням.

– МСЗ трансформатора.

– захист трансформаторів від перевантаження.

МСЗ трансформатора

Розглядаються максимальні струмові захисти (МСЗ). встановлені на вищій напрузі (МСЗ ВН) і нижчій напрузі (МСЗ НН) для трансформатора попереднього приклада.

Для вибору вставок МСЗ необхідно розрахувати струми К.З. у максимальному режимі (відбудування захисту за вимогою селективності) і мінімальному режимі (перевірка чутливості захисту). Розрахункові точки К.З.(вузол 6): К3- на вищій напрузі (ВН) трансформатора; К4(вузол 10)- на нижчій напрузі (НН).

З попередніх розрахунків відомі:

-струми на стороні ВН:

I⁽³⁾_{К3 макс ВН}=8018 А; I⁽³⁾_{К3 мін ВН}=8026 А;

-струми на стороні НН:

I⁽³⁾_{К4 макс НН}=1256 А; I⁽³⁾_{К4 мін НН}=1255 А;

Номінальний струм трансформатора на стороні НН:

(2.9.)

(2.10.)

де к_п- коефіцієнт перевантаження;

к_сзп- коефіцієнт самозапуску двигунів;

кВ- коефіцієнт повернення захисту.

Умова неспрацьовування захисту під час дії АВЗ на стороні НН:

(2.11.)

З двох умов (2.7 і 2.8) вибираємо I_{cз. НН}=1147 А

Чутливість захисту в мінімальному режимі системи до двофазних КЗ у точці К4:

(2.12.)

Розраховано струм спрацьовування МСЗ ВН за умовою неспрацьовування захисту після відключення зовнішнього КЗ з обліком передвімкнутого навантаження на іншій секції НН:

(2.13.)

Приймаємо I_{сз. ВН}=158 А.

Вбудовані в силовий трансформатор трансформатори струму типу ТВТ- 110 мають коефіцієнт трансформації n_т=300/5. Тоді струм спрацьовування реле:

(2.14.)

де к_сх- коефіцієнт схеми з'єднання трансформаторів струму на стороні ВН. для «трикутника» к_сх= .

Перевіряється чутливість захисту в основній зоні (режим роздільної роботи трансформаторів). При двофазному КЗ за трансформатором (точка К4) розрахунковий струм у реле:

(2.15.)

Коефіцієнт чутливості:

(2.16.)

Якщо к_{ч ВН}> 1.5. то МСЗ виконується з пуском по напрузі і визначенням струму спрацьовування за умовою відбудування від номінального струму трансформатора:

(2.17.)

Вставка спрацьовування реле мінімальної напруги обрана виходячи з повернення після відключення зовнішнього К.З. і відбудування від залишкової напруги самозапуску після дії АПВ чи АВЗ. На практиці приймається 60 В (вторинних).

При двофазному КЗ на введеннях 110кВ (точка К3) розрахунковий струм у реле за схемою з двома реле дорівнює:

(2.18.)

Коефіцієнт чутливості:

(2.19.)

Витримки часу МСЗ обрані з умов селективності на ступінь вище найбільшої витримки часу попередньої захисту:

(2.20.)

де t_МСЗ.св– витримка часу МСЗ секційного вимикача. дорівнює 1.4c; =0.5с- ступінь селективності.

.

РЕЛЕЙНОГО ЗАХИСТУ ЕЛЕКТРИЧНОЇ МЕРЕЖІ 110 кВ

Устаткування, вибране у попередньому розділі за умов нормального режиму експлуатації, повинно бути перевірене на дієздатність в аварійних режимах. Для цього необхідно вирішити ряд наступних питань: вибір розрахункових умов, розрахунки нормальних режимів, що передують коротким замиканням, розрахунки аварійних режимів при симетричних і несиметричних коротких замиканнях, вибір релейного захисту заданих елементів електричної мережі. Схема мережі, склад устаткування, потужності навантажень, параметри елементів відомі з попереднього розділу бакалаврської роботи.

Познавательные статьи:



Формы дистанционного обучения

Передача мяча двумя руками снизу

Значение правильной осанки для жизнедеятельности человека

Основные ошибки при выполнении передач мяча на месте