Релейний захист блока лінія–трансформатор

Міністерство освіти та науки України

 

Донецький національний технічний університет

 

Кафедра “Електричні системи”

Курсовий проект

Тема: “Релейний захист блока лінія – трансформатор”

Донецьк

Реферат

Пояснювальна записка до курсової роботи: 31 стор., 7 рис., 4 табл.

Об'єктом дослідження є блок лінія – трансформатор.

Мета роботи: спроектувати релейний захист блока лінія–трансформатор.

В даній курсовій роботі проводимо розрахунок релейного захисту для силового трансформатору та повітряної лінії. Як захист для трансформатора встановлюємо на нього газовий захист, продольний диференційний захист та захист від перевантаження. На лінію становимо ступінчатий струмовий захист та захист нульової послідовності від замикань на землю.

Отримані результати – розраховані в даній курсовій роботі захисти відповідають вимогам ПУЕ.

Релейний захист здійснює автоматичну ліквідацію ушкоджень та ненормальних режимів в електричній частині енергосистем і являється найважливішою автоматикою, яка забезпечує їх надійну та стійку роботу.

РЕЛЕЙНИЙ ЗАХИСТ, МАКСИМАЛЬНИЙ СТРУМОВИЙ ЗАХИСТ, ГАЗОВИЙ ЗАХИСТ, ДИФЕРЕНЦІЙНИЙ ЗАХИСТ, НЕНОРМАЛЬНИЙ РЕЖИМ, УШКОДЖЕННЯ, ЗАХИСТ ВІД ПЕРЕВАНТАЖЕННЯ.

Зміст

Вступ

1 Стисла характеристика захищаємого об’єкта

2 Аналіз видів пошкоджень та ненормальних режимів роботи

2.1 Трансформатори 2.1.1 Ненормальні режими і захист від них

2.1.2 Основні види ушкоджень

2.2 Живильна повітряна лінія 220 кВ

2.2.1 Ушкодження повітряних ліній

2.2.2 Ненормальні режими

2.2.3 Основні вимоги, пропоновані до захисту

3 Попередній вибір типів захистів застосовано до захищаемого об’єкту

3.1 Захист трансформатора

3.2 Захист лінії

4 Розрахунок уставок, вибір типів реле та з’ясування типів захисту

4.1 Розрахунок подовжнього диференціального захисту трансформатора

4.2 Розрахунок максимального струмового захисту трансформатора

4.3 Розрахунок захисту трансформатора від перевантаження

4.4 Газовий захист трансформатора

5 Захист лінії

5.1 Розрахунок струмової відсічки лінії

5.2 Розрахунок максимального струмового захисту лінії

5.3 Розрахунок максимального струмового захисту нульової послідовності

6 Опис взаємодії захистів

Висновки

Перелік посилань

Вступ

Системи електропостачання є складними виробничими об’єктами кібернетичного типу, всі елементи яких беруть участь в єдиному виробничому процесі, основними специфічними особливостями якого є швидкоплинність явищ і неминучість пошкоджень аварійного характеру. Тому надійне та економічне функціонування систем можливе тільки при автоматичному керуванні ними. Для цієї мети використовується комплекс автоматичних пристроїв, серед яких першорядне значення мають пристрої релейного захисту та автоматики.

Зростання споживання електроенергії і ускладнення систем електропостачання вимагають постійного вдосконалення цих пристроїв. Спостерігається тенденція створення автоматизованих систем керування на основі використання цифрових універсальних та спеціалізованих обчислювальних машин. Разом з тим широко застосовуються і найпростіші засоби захисту і автоматики: плавкі запобіжники, автоматичні вимикачі, магнітні пускачі, реле прямої дії, магнітні трансформатори струму та інші. Найбільш поширені струменеві захисти, прості пристрої автоматичного повторного включення, автоматичного включення резервного джерела живлення та автоматичного частотного розвантаження.

Релейний захист здійснює автоматичну ліквідацію пошкоджень і ненормальних режимів в електричній частині енергосистеми та є найважливішою автоматикою, що забезпечує їх надійний та стійкий захист.

Відповідальну роль по забезпеченню надійної роботи електромереж грає правильна настройка релейного захисту та протиаварійної автоматики і в тому числі правильний вибір робочих параметрів спрацювання (уставок) релейної апаратури.

Зростання навантажень, збільшення протяжності ліній електропередач, посилювання вимог до стійкості енергосистем ускладнюють умови роботи релейного захисту і підвищують вимоги до її швидкодії, чутливості та надійності. У зв’язку з цим йде безперервний процес розвитку та вдосконалення техніки релейного захисту, направлений на створення все більш довершених захистів, що відповідають вимогам сучасної енергетики.

1 Стисла характеристика захищаємого об’єкта

Об'єктом для проектування релейного захисту в даній курсовій роботі є блок лінія - трансформатор, представлений на рис. 1.1. Відповідно з потребами ПУЕ споживачі напругою 10 кВ відносять до першої категорій надійності, тобто перерва електропостачання яких може привести до: небезпеку для життя людей, значний збиток народному господарству, ушкодження дорогого основного устаткування, масовий брак продукції, розлад складного технологічного процесу, порушення функціонування особливо важливих елементів комунального господарства.

Рисунок 1.1 – Спрощена схема захищає мого об’єкту:

1– живляча підстанція; 2– повітряна ЛЕП; 3– знижуюча підстанція.

Блок лінія - трансформатор одержує живлення від системи з потужністю к.з, Sк.тах⁼2000 МВ-А, причому приймаємоНомінальна напруга живильної лінії і вищої сторони трансформатора 220 кВ. Живлення від енергосистеми здійснюється по одноланцюговій лінії довжиною 30 км. Мережа 220 кВ трифазна, змінного струму, з глухозаземленою нейтраллю.

Лінія електропередачі з'єднана з енергосистемою через високовольтний вимикач 220 кВ, на якому встановлене автоматичне повторне включення (АПВ). На нижній стороні трансформатора з потужністю 6,3 МВ-А навантаження приєднане через вакуумні вимикачі 6 кВ. Для реалізації релейного захисту на всіх приєднаннях установлені трансформатори струму (ТС). В мережі 220 кВ встановлені трансформаторі! струму серії ТФЗМ-220Б-1, а в мережі 6 кВ - трансформатори вбудовані в комірки КРП, серії ТЛ-10.

Підстанція - двотрансформаторна, тому для забезпечення надійності електропостачання необхідно встановити пристрій АВР. У нормальному режимі роботи стан секційного вимикачі серії ВВ/ТЕL-10-20/1000У1 - вимкнено.

Вибираємо по [1] трансформатор типу ТДН-6300/220. Технічні дані захищаємого трансформатора приведені в табл. 1.1.

Номінальна потужність Sнош МВ-А	6.3
Номінальна напруга на стороні ВН Uном.вн кВ	230
Номінальна напруга на стороні НН Uном.нн кВ	6.3
Потужність короткого замикання ∆PКЗ, кВт	265
Потужність неробочого ходу ∆Рхх, кВт	70
Напруга короткого замикання UК_3, %	12
Струм неробочого ходу Іхх, %	0.5

Трансформатор має пристрій РПН ±12x1 %. У трансформатор вбудований трансформатор струму типу ТВТ-220-І.