Реферати українською » Физика » Електропостачання підприємства


Реферат Електропостачання підприємства

Страница 1 из 2 | Следующая страница

Завдання

на курсової проект дисципліни «>Релейная захист і автоматика систем електропостачання»

Для системи електропостачання відповідно до номером варіанта необхідні таке.

· Дати коротку характеристику системи із зазначенням призначення основних елементів.

· Виробити розрахунок перетинів і вибір провідників наступних ліній:

>ВЛ: W1 (методом економічних інтервалів), W2 (з економічної щільності струму);КЛ: W3, W4.

· Виробити розрахунок основних параметрів наступних захистів: >АК1,АК3,АК5

· Розробити принципові схеми перелічених захистів.

· Оформити роботу аналітичного характеру, і навіть розрахунки і коментар до них у вигляді пояснювальній записки.


Вихідні дані до виконання курсового проекту

 

· Типи й параметри трансформаторівТ1 іТ2 (марка:ТМТН-10000/110, P.S>н=10МВА, u>к.В-С=10,5%; u>к.В-Н =17%; u>к.С-Н =6%),Т3,Т4, Т5,Т6 (марка:ТМГ-160/10, P.S>н=160кВА, uдо.=4,6%).

· Типи й параметри ліній: W1 l = 6 км; W2 l = 8 км;W3 l = 1 км; W4 l = 1,5 км

· Типи й параметри існуючих захистів:АК1,АК3,АК5 захисту постійному оперативному струмі, з незалежної характеристикою; захисту двоступінчасті: – відсічення без витримки часу; – МТЗ

· Типи й параметри електродвигунів: М1 (тип: асинхронний, U>пит=10кВ.; >Р=600кВт, >cos> = 0,87).

· Характер навантаження ліній і трансформаторів: Т3, Т4, Т5, Т6 – побутова, W4 –общепромишленная, узагальнена.

· Опір системи: x>сист.= 7,0Ом.


>Рис. 1


1.  Аналіз системи електропостачання промислового підприємства

 

Електропостачання промислових підприємств зазвичай здійснюєтьсяпитающими лініями 10 (6) кВ від розподільних пристроїв тієї самої напруги електростанцій чи великих підстанцій. Застосовується також харчування від зазначених джерел, але з лініях вищого напруги (35–220 кВ). У цьому курсовому проекті реалізована мережу електропостачання напругою 110/35/10 кВ.

На одиночних лініяхВЛ 10 (6) кВ з одностороннім харчуванням - відмногофазних замикань зазвичай встановлюється двоступеневатоковая захист: перша щабель –токовая відсічення;

другий ступінь – максимальнатоковая захист з незалежної чи залежною витримкою часу.

Захист від однофазних замикань на грішну землю мусить бути селективною, тобто. встановлює пошкоджене напрям, і продовжує діяти або на сигнал, або відключення. Захист слід установити на що живлять елементах у всій мережі.

Захист силових трансформаторів повинна спрацьовувати у разі виникнення ушкоджень кісткової та ненормальних режимів наступних видів:

• примногофазних замиканнях в обмотках і висновках;

• примежвиткових замиканнях обмоток однієї фази і замиканнях на грішну землю;

• при зовнішніх коротких замиканнях;

• при неприпустимих перевантаженнях;

• при неприпустимому зниженні рівня олії.

До найпоширеніших захистів ставляться:

>токовие відсічення (зокрема диференціальні);

максимальнітоковие захисту з пуском за напругою без нього; диференціальні (подовжні)токовие захисту з гальмуванням без нього; газова захист.

Трансформатори малої потужності до 750кВА при напрузі 10 кВ і по 3200кВА при напрузі 35 кВ тупикових і цехових підстанцій, можуть захищатися від внутрішніх коротких замиканнях з допомогою запобіжників. Але цього разі внаслідок нестабільності захисних характеристик останніх можливі неприпустимі затримки відключення і труднощі погодження з захистами суміжних ділянок.

>Релейнуютоковую захист трансформаторів зазвичай виконують двоступінчастої:

Першим рівнем захисту єтоковая відсічення, значення струму виробляючи якої вибирається вище максимального значення струму короткого замикання за трансформатором.

Друга щабель – це максимальнатоковая захист, витримка часу якої узгоджена зі витримками часу захистів відведених приєднань.

На підвищення чутливості МТЗ доповнюється пуском за напругою від реле напруги зворотної послідовності (при несиметричних коротких замиканнях) чи то з реле мінімального напруги (при симетричних коротких замиканнях). Струм спрацьовування МТЗ у своїй вибирається за умовоюотстройки від номінального струму, а чи не від струмусамозапуска електродвигунів,питаемих трансформатором, як і реформує з підвищення чутливості захисту.

Захист електродвигунів з напругою харчування 10 (6) кВ мають забезпечувати відключення двигунів примногофазних коротких замиканнях в обмотцістатора, при однофазних коротких замиканнях на грішну землю, при неприпустимих перевантаженнях, і навіть запобігати перехід синхронних двигунів в асинхронний режим. З іншого боку, часом передбачається захист втратою харчування.

Для захисту двигунів відмногофазних коротких замиканнях при потужності менше двох МВт та неплавких запобіжників повинна використовуватисятоковаяоднорелейная відсічення без витримки часу, відбудована від пускових струмів з реле прямого чи опосередкованого дії.

Захист двигунів від однофазних короткі замикання обмоткистатора на грішну землю встановлюється на двигунах потужністю менше двох МВт, якщо струм короткого замикання вище 10 А, але в потужніших двигунах – якщо струм короткого замикання вище 5 А. Захист виконуватися з допомогоютокового реле, підключеного через фільтр струмів нульової послідовності.

Усе це враховуватиметься під час проектування релейних захистів.


2.  Вибір перетинів дротів і кабелів

 

2.1 Вибір перерізу дротів лінії W2 напругою 10 кВ

 

а) методом економічної щільності струму.

Розрахунковий струм лінії:

де: – потужність, передана поW1 (потужність трансформатораT4);

По таблиціП2 [1] по заданому значенням і з урахуванням кліматичної зони (центр Росії) знаходимо рекомендовану економічну щільність струму:

>Вичисляем значення:

Вибираємо найближче стандартне значення перерізу дроти, однакову 10 мм2.

Через те, що перетин лінії вийшло малим і відбувається на подальшому за умовою термічної стійкості дротів, розрахуємо його за методу економічнихтокових інтервалів.

б) методом економічнихтокових інтервалів.

По таблиціП3 знаходимо нормативний коефіцієнт амортизації:

За графіком рис.П1 [1] по заданому значенням знаходимо значення часу втрат

З урахуванням кліматичної зони (центр Росії) за графіком залежності (рис.П2 [1]) визначаємо питому вартість втрат енергії

>Вичисляем значення:

За графіком рис.П6 [1] по значенням і знаходимо точку N1, потрапляє до зони економічного перерізу

Остаточно вибираємо для лініїW2 перетин 25 мм.

2.2 Вибір перерізу дротів лінії W1 напругою 10 кВ

 

а) методом економічної щільності струму.

Розрахунковий струм лінії:

де: – потужність, передана поW2 (потужністьT3 іТ4);

По таблиціП2 [1] по заданому значенням і з урахуванням кліматичної зони (центр Росії) знаходимо рекомендовану економічну щільність струму:

>Вичисляем значення:

Вибираємо найближче стандартне значення перерізу дроти, однакову 16 мм2.

Через те, що перетин лінії вийшло малим і відбувається на подальшому за умовою термічної стійкості дротів, розрахуємо його за методу економічнихтокових інтервалів.

б) методом економічнихтокових інтервалів.

По таблиціП3 знаходимо нормативний коефіцієнт амортизації:

За графіком рис.П1 [1] по заданому значенням знаходимо значення часу втрат

З урахуванням кліматичної зони (центр Росії) за графіком залежності (рис.П2 [1]) визначаємо питому вартість втрат енергії

>Вичисляем значення:

За графіком рис.П6 [1] по значенням і знаходимо точку N1, потрапляє до зони економічного перерізу

Остаточно вибираємо для лініїW1 перетин 35 мм.


2.3 Вибір перерізу жив трифазного кабелю W4 10 кВ.

Визначаємо довго допустимутоковую навантаження:

де: – коефіцієнт перевантаження,

 – коефіцієнт зниження;

По таблиціП5 [1] для найближчого більшого довго припустимого струму (75 А) знаходимо рекомендовану площа поперечного перерізу жили кабелю – 16 мм2.

2.4 Вибір перерізу жив трифазного кабелю W3 10 кВ.

 

Розрахунковий струм лінії (сума струмів від лініїW4 і трансформаторів Т5 іТ6):

де: ;

Визначаємо довго допустимутоковую навантаження:

де: – коефіцієнт перевантаження,

 – коефіцієнт зниження;

По таблиціП5 [1] для найближчого більшого довго припустимого струму (65 А) знаходимо рекомендовану площа поперечного перерізу жили кабелю – 25 мм2.


3. Розрахунок опорів елементів схеми

 

3.1 Визначення опорів повітряних і кабельних ліній

Умовне позначення лінії Довжина, км

Марка

дроти

Значення опору

 

 

 

6

0,773 - 0,4 0,4 4,62 2,4

8

1,146 - 0,4 0,4 9,17 3,2

1 >ААБлУ-25 1,24 0,099 0,4 0,499 0,499 0,5

1,5

1,94 0,102 0,4 0,502 2,91 0,8

 

3.2 Опір системи, наведене до напрузі 10 кВ

Опір системи, наведене до напрузі 10 кВ, обчислимо за такою формулою:

, де:

  опір системи;

  коефіцієнт трансформації.


3.3 Опору трансформаторів

3.3.1 Опіртрехобмоточних трансформаторівТ1,Т2

Опіртрехобмоточного трансформатора перебуває як сума опорів його обмотокВН іCН по формулам:

З нашого боку 110 кВ, наведене до напрузі лінії 10 кВ:

, де:

З нашого боку 10 кВ:

 де:

Повне опіртрехобмоточного трансформатора:

3.3.2 Опір трансформатораТ3,Т4, Т5,Т6


3.4 Опір АТ М1


4. Визначення струмів короткого замикання

 

Схема заміщення

4.1 Визначення струмів короткого замикання у точці К1

 

>Вичисляем сумарні опору до точки К1:

Визначаємо струм притрехфазном ідвухфазномКЗ у точці К1:


де –ЭДС енергосистеми (приймається рівним мережі).

 

4.2 Визначення струмів короткого замикання у точціК2

>Вичисляем сумарні опору до точкиК2:

    

Визначаємо струм притрехфазном ідвухфазномКЗ у точціК2:

4.3 Визначення струмів короткого замикання у точці К3

>Вичисляем сумарні опору до точки К3:

 


Визначаємо струм притрехфазном ідвухфазномКЗ у точці К3:

4.4 Визначення струмів короткого замикання у точціК4

>Вичисляем сумарні опору до точки К3:

Визначаємо струм притрехфазном ідвухфазномКЗ у точціК4:

4.5 Визначення струмів короткого замикання у точціК5

>Вичисляем сумарні опору до точки К3:

  


Визначаємо струм притрехфазном ідвухфазномКЗ у точціК5:

4.6 Визначення струмів короткого замикання у точціК6

>Вичисляем сумарні опору до точки К3:

Визначаємо струм притрехфазном ідвухфазномКЗ у точціК6:

4.7 Визначення струмів короткого замикання у точціК7

>Вичисляем сумарні опору до точки К3:


Визначаємо струм притрехфазном ідвухфазномКЗ у точціК7:

4.8 Визначення струмів короткого замикання у точціК8

>Вичисляем сумарні опору до точки К3:

Визначаємо струм притрехфазном ідвухфазномКЗ у точціК8:

4.9 Визначення струмів короткого замикання у точціК9

>Вичисляем сумарні опору до точки К3:

         


Визначаємо струм притрехфазном ідвухфазномКЗ у точціК9:

4.10 Визначення струмів короткого замикання у точціК10

>Вичисляем сумарні опору до точки К3:

Визначаємо струм притрехфазном ідвухфазномКЗ у точціК10:


5. Розрахунок релейних захистів

 

Вихідними для розрахунку МТЗ є схема лінії основні параметри:

1) опір живильної енергосистеми ;

2) довжина і тип дротів лінії відгалужень;

3) параметри трансформаторів;

4) тип і характеристики існуючоїтоковой захисту.

5.1 Розрахунок захисту асинхронного двигуна М1 (>АК5)

Вихідні дані:

тип двигуна – асинхронний;

потужність ;

коефіцієнт потужності ;

напруга ;

кратність пускового струму ;

схема харчування двигуна від шин

призначення захисту відмногофазнихнихк.з. на висновках і обмоткахстатора і зажадав від перевантажень;

Схема захисту електродвигунатоковойотсечкой з однієютоковим реле миттєвого дії:

а – ланцюга струму, б – ланцюга оперативного постійного струму


Застосовуємо схему постійному оперативному струмі

Найпростіший єоднорелейная схема на різницю струмів двох фаз зиндукционним реле типуРТ-84.

У реле цього дві незалежні контакту:

>КА1.2 електромагнітного елемента, миттєвого дії, вміщує струм до 150 А

>КА1.1 індукційного елемента, залежною від струму витримкою часу, малопотужний. Цей контакт комутирує обмотку проміжного релеKL типуРПУ-2.

Визначаємо струм спрацьовування відсічення:

,

де: номінальний струм двигуна;

  коефіцієнт надійностіотстройки для обраного типу реле;

Отже

Струм спрацьовування електромагнітного елемента реле:

Струм спрацьовування МТЗ від перевантаження вибирається з умовиотстройки від номінального струму двигуна:


Струм спрацьовування реле:

Найближчауставка на реле 3 А:

Отже: .

>Кратность струмів спрацьовування електромагнітного і індукційного елементів реле відповідає параметрами реле (табл. П. 19, кратність 2–8).

Чутливість МТЗ двигуна не перевіряється, оскільки він не варта захисту від короткі замикання. Час спрацьовування МТЗ вибирається трохи більше часу пуску двигуна при експлуатаційному можливий зниженні напруги. Для двигуна потужністю600кВА приймаємо витримку часу у незалежної частини характеристики реле струму рівної 12 з.

5.2 Розрахунок захисту трансформаторівТ3,Т4 (>АК3)

Принципова схема захисту приведено малюнку.

>Вибранадвухфазнаядвухрелейная захист з реле струму типуРТ-40, реле часу типу РМ. Струми спрацьовування захисту та реле визначаються:

Дозв – коефіцієнт надійності (враховує розкид значень струмів спрацьовування реле), Дов – коефіцієнт повернення реле; – коефіцієнтсамозапуска, – максимальний робочий струм.

Значення Дозв лежать у діапазоні1,11,2 для реле типуРТ-40;

Дов приймає значення0,80,85 для реле типуРТ-40.

Коефіцієнтсамозапуска визначається часткою електродвигунів в сумарною навантаженні та його типами. Для промислової навантаження переважно з двигунами напругою 0,4 кВ До>сзп  2,0 3,0; для промислової навантаження з часткою (понад 50 відсотків%) двигунів 3–10 кВ До>сзп  3,5 5,0.

Максимальний робочий струм лінії визначаємо як сукупність номінальних струмів всіх трансформаторів, які живилися відзащищаемой лінії:

Отже струм спрацьовування захисту окреслюється:

Струм спрацьовування реле:

До>сх – коефіцієнт схеми за симетричного режимі; Дот – коефіцієнт трансформації трансформатора струму.

Коефіцієнт схеми показує, скільки раз струм в реле захисту більше, ніж вторинний струм трансформатора струму. Для схем сполуки трансформаторів струму в «зірку» До>сх = 1

Проводиться перевірка чутливості захисту з урахуванням дійсноютоковой похибки трансформаторів струму. Коефіцієнт чутливості визначається за словами:

 

-мінімальне значення струму придвухфазномк.з. наприкінцізащищаемого ділянки.

Проводиться перевірка чутливості захисту з урахуванням дійсноютоковой похибки трансформаторів струму післядешунтирования електромагнітів відключенняYAT-1 іYAT-2. Коефіцієнт чутливості визначається за словами:

 

>f –токовая похибка трансформаторів струму при струмік.з., що забезпечує надійне спрацьовування захисту; - струм спрацьовування захисту;

Дов – коефіцієнт повернення (дляРТ-40 Дов=0,8). Для встановлення значення похибкиf скористаємося графіком залежностіf=(A), приведеним на рис. П. 12.Обобщенний коефіцієнт А обчислюється за такою формулою

,

де – цей показник максимального первинного струму прик.з. на початкузащищаемой зони до первинному номінальному токутрансaформатора струму.

Перехідний опір контактів зазвичай приймають рівним Zперекл =0, lОм. Опір дротів можна визначити за такою формулою

де – довжина дроти від трансформатора струму до реле, м;s – перетин дроти, мм2; – провідність (для міді для алюмінію ).У означеному прикладі Zін= 0,06Ом. Відповідно до табл. П. 13 для схеми «неповна зірка» ідвухфазногок.з. розрахункове опір навантаження у разі одно:

Z>н.расч. =2*0,06+0,01+2*0,1 +0,1=0,43Ом.

За графіком 1 (рис. П. 14) знаходимо значення відповідне навантаженні 0,43Ом, що становить приблизно 16. Отже, , що у графіку (рис. П. 12) дає значення похибкиf=50%, тобто. необхідна чутливість забезпечується.

Проводиться перевірка трансформатора струму (>Т.Т.) на10%-ю похибка. І тому використовуються криві граничною кратності.

Розрахунковий струм вибирається на 10% перевищують струм спрацьовування захисту тобто.:

Коефіцієнт граничною кратності визначається за такою формулою:

За графіком кривою граничною кратності для трансформатораТПЛ-10 (рис. П. 13) цьому значенням До10 відповідає навантаження трансформатора ZH.>ДОП=6Ом, що дуже більшерасчетного значення Z>н.расч =0,43Ом. Отже, доі післядешунтирования електромагніта відключення похибка трансформатора струму вбирається у 10%.

Перевірка надійності роботи контактів релеРТ-40 проводиться у зв'язку з тим, що зк.з. на початкузащищаемой зони

Страница 1 из 2 | Следующая страница

Схожі реферати:

Навігація