Реферати українською » Физика » Релейний захист і автоматика СЕС


Реферат Релейний захист і автоматика СЕС

Страница 1 из 3 | Следующая страница

Запровадження

Системи електропостачання є складними виробничими об'єктами кібернетичного типу, все елементи яких беруть участь у єдиному виробничому процесі, основними особливостями якого є швидкоплинність явищ і неминучість ушкоджень аварійного характеру. Тому Надійне і економічне функціонування систем електропостачання можливе лише за автоматичному управлінні ними.

>Распределительние електричні мережі є важливим ланкою у системі виробництва, передачі й споживання електричної енергії. Важливе значення длянадежной роботи електромереж має правильне виконання та налаштування пристроїв релейного захисту та протиаварійної автоматики (>РЗА) у тому числі правильний вибір робочих параметрів спрацьовування (робочихуставок) апаратуриРЗА.

Курсова робота з дисципліни «>Релейная захист і автоматика систем електропостачання промислових підприємств» є одним із найважливіших складових частин загального курсуРЗА. У процесі виконання даної роботи вибираються захисту та розраховуютьсяуставки для цехових (заводських) розподільних мереж, виробляється узгодження захистів задля забезпеченнянадежности, максимального швидкодії й селективності.


1. Вибір кабелів системи електропостачання

1.1 Вибір кабелюW6', яке живить трансформаторT5

За підсумками даних вибираємо трансформатор Т5 типуТСЗ-160/10 ([6],табл.3.3).

У нормальному режимі роботи тривалий струм навантаження становитиме:

 А.

Приймемо коефіцієнт завантаження трансформатора як тривалої навантаження і ПАР рівним 1, бо відсутнє резерв. ОтжеIн=Iн.max=Iном.Т5=14.663 А.

Вибираємо кабель на 6 кВ маркиААГ-310 прокладання в каналі (температура довкілля +350 З).

>Iдоп.ном=42 А ([1], табл. 1.3.18).

Розрахунковий тривалий струм кабелю:

>Iдоп=Кс.н.·Кср·Iдоп.ном=1·0.85·42=35.7 А,

де:Кс.н=1 ([1], табл. 1.3.26);Кср=0.85 ([1], табл. 1.3.3).

Умова виконується:

>Iн.max=14.663 А <Iдоп=35.7 А.

>Определим економічно доцільне перетин:

 >мм2 > 10мм2,

де:Jе=1.4 (>А/мм2) дляTmax=4000 год ([1], табл. 1.3.36 ).

>Увеличиваем перетин кабелю доq=16мм2.

>Iдоп.ном=50 А ([1], табл. 1.3.18).

Розрахунковий тривалий струм кабелю:

>Iдоп=Кс.н.·Кср·Iдоп.ном=1·0.85·50=42.5 А,

де:Кс.н=1 ([1], табл. 1.3.26);Кср=0.85 ([1], табл. 1.3.3).

Умова виконується:

>Iн.max=24.06 А <Iдоп=42.5 А.

Допустимий струм термічної стійкості кабелю на час дії 0.1 провідною релейного захисту (МТВ) наQ14 дорівнює:

 >кА,

де:С=94А·с2/мм2 – для кабелів з алюмінієвимиоднопроволочними жилами;

>tс.з.=0.1 з – передбачене термін дії основний релейного захисту;

>to.Q=0.1 з – повне час відключення вимикачаКЛЭП;

>а=0.01 з – стала часуапериодической складової струмуКЗ.

1.2 Вибір кабелю лініїW6

За підсумками даних вибираємо трансформаториТ3 іТ4 маркиТСЗ-160/10 ([6],табл.3.3).

У нормальному режимі роботи, при коефіцієнті завантаження трансформатораТ4 рівному 0.7, а трансформатора Т5 – 1, струм навантаження дорівнюватиме:


 А.

Максимально можливий струм навантаження (струм в ПАР) дорівнює:

 А.

Вибираємо кабель на 6 кВ маркиААГ-310 прокладання в каналі (температура середовища +>350С).

 А ([1], табл. 1.3.18).

>Расчетний довго припустимий струм кабелю:

 А,

де: ([1], табл. 1.3.26); ([1],табл.1.3.3).

Умова не виконується:Iн.max=35.191 А >Iдоп=33.201 Отже вибираємо кабель перерізом 16мм2.

 А ([1], табл. 1.3.18).

>Расчетний довго припустимий струм кабелю:

 А,

де: ([1], табл. 1.3.26); ([1],табл.1.3.3).

Умова виконується:

>Iн.max=35.191 А <Iдоп=39.525 А

>Определим економічно доцільне перетин:

 >мм2 < 16мм2,


де:Jе=1.4 (>А/мм2) дляTmax=4000 год ([1], табл. 1.3.36).

Допустимий струм термічної стійкості кабелю для гаданого часу дії 0.1 провідною релейного захисту (МТВ) наQ14 дорівнює:

 >кА.

1.3 Вибір кабелю лініїW5, має трансформаторТ3

Кабель живить трансформатор потужністю 160кВА. У нормальному режимі роботи, при коефіцієнті завантаження трансформатораТ3 рівному 0.7, струм навантаження дорівнюватиме:

А.

Максимально можливий струм навантаження (струм в ПАР) дорівнює:

А.

Вибираємо кабель на 6 кВ маркиААГ-310 прокладання в каналі (температура середовища +>350С).

 А ([1], табл. 1.3.18).

>Расчетний довго припустимий струм кабелю:

 А,

де: ([1], табл. 1.3.26); ([1],табл.1.3.3).

Умова виконується:

>Iн.max=20.528 А <Iдоп=33.201 А.

>Определим економічно доцільне перетин:

 >мм2 < 10мм2,

де:Jе=1.4 (>А/мм2) дляTmax=4000 год ([1], табл. 1.3.36).

Допустимий струм термічної стійкості кабелю для гаданого часу дії 0.1 провідною релейного захисту (МТВ ) наQ13 дорівнює:

 >кА.

1.4 Вибір кабелів, що живлять асинхронні двигуни (АТ) М1 і М2,М3 іМ4

Номінальний струм АТ серіїАТД виконання2АЗМ1-800/6000УХЛ4 ([6], табл. 4.6):

 А,

де: кВт – номінальна активна потужність АТ ([6], табл. 4.6);

 кВ – номінальне напруга АТ ([6], табл. 4.6);

 – коефіцієнт потужності ([6], табл. 4.6);

 – номінальний коефіцієнт корисної дії АТ ([6], табл. 4.6).

Вибираємо кабель на 6 кВ маркиААГ-370 прокладання в каналі (температура середовища +350 З).

А ([1],табл.1.3.18).

>Расчетний довго припустимий струм кабелю:

 А.

Умова виконується:Iном.М=89.283 А <Iдоп=114.75 А.

Визначаємо економічно доцільне перетин:

>мм2 < 70мм2.

З використанням кабелю зі суцільними жилами припустимий струм термічної стійкості для гаданого часу дії 0.1 провідною релейного захисту (МТВ) дорівнює:

 >кА.

1.5 Вибір кабелів лінійW3 іW4

Лінія живить трансформаторТ3 потужністю 160кВА і АТМ3 потужністю 800 кВт. У нормальному режимі роботи струм в лінії дорівнює:

>Iн.W3=Iн.W5+Iном.М3=24.927+89.283=114.21 А.


Максимально можливий струм навантаження (струм в ПАР) дорівнює:

>Iн.max=2·Iн.W3+Iн.W6'=2·114.21+14.663= 243.083 А.

Визначаємо припустимий струм кабелю :

 А,

де:Кп=1.35, приймаючи коефіцієнт завантаження лінії нормального режиміКз=0.6 та палестинці час ліквідації аварії рівним 3 год ([1],табл.1.3.2);

>Кс.н.=0.93, приймаючи прокладку кабелів до РП лише у траншеї (землі), лежачих разом відстані 300 мм ([1],табл.1.3.26);

>Кср=1.0, для нормальної температури середовища (+150 З) ([1],табл.1.3.3).

Вибираємо кабель на 6 кВ маркиААШв-395 прокладання у землі (температура середовища +150 З).

 А ([1], табл. 1.3.16).

Умова виконується:

>Iдоп.ном =225 А >Iдоп=193.6 А.

>Определим економічно доцільне перетин:

 >мм2 < 95мм2,

де:Jе=1.4 (>А/мм2) дляTmax=4000 год ([1], табл. 1.3.36).

Допустимий струм термічної стійкості кабелю для гаданого часу дії 1.2 провідною релейного захисту (МТЗ) наQ3 дорівнює:


 >кА.

1.6 Вибір перерізу дроти повітряної лінії що годує РУ

Харчування РУ здійснюється за двомаВЛЭП довжиною 0.75 км. Натомість РУ живить 2 трансформатораТM-6300/10. Номінальний струм трансформатора дорівнює:

 А.

Максимально можливий струм (струм в ПАР) дорівнює:

>Iн.max=2·Iном.Т=2·364=728 А.

Вибираємо провід марки АС перерізом 330мм2 –Iдоп=730 А ([1], табл. 1.3.29).


2. Попередній розрахунок струмівКЗ

Вихідна схема електропостачання і схема заміщення для розрахунку струмівКЗ представлені на рис. 2 і рис. 3 відповідно.

Обрані кабелі перевіримо на термічну стійкість приКЗ (для одиночних кабелів приКЗ на початку кабелю або заКЗ за пучком кабелів за її паралельному поєднанні). Розрахунок струмів проведемо для3х точок: К-1,К-2 іК-3.Расчет струмівКЗ виробляється у поіменованих одиницях.

2.1 Визначення опору елементів схеми заміщення, приведені до напрузіUб = 6.3 кВ

1) Опір системи:

 >Ом,


де: кВ - середнє напруга де міститься система.

2) Опір повітряної лінії 10 кВ:

>Ом,

де:Ом/км - удільне опір лінії.

3) Опір трансформаторівТ1 іТ2ТM-6300/10:

>Ом.

4) Активне і реактивне опору кабельних лінійW3 іW4:

>Ом;

>Ом,

де:xуд,rуд - удільні опору кабелю ([5], табл. 3.5).

5) Опір асинхронних двигунів М1, М2,M3 іМ4 (>Рном.М1 =800 кВт) за номінальної навантаженні:

>Ом.

6) Активне і реактивне опору лініїW5:

>Ом;

>Ом.

7) Активне і реактивне опору лініїW6:

>Ом;

>Ом.

2.2 Розрахунок струмуКЗ у точці К-1

Сумарна опір від енергосистеми до точки К-1 одно:

>Ом.

>Начальное значення періодичної складової струму на місціКЗ із боку системи:

>кА.

>Начальное значення періодичної складової струму на місціКЗ із боку асинхронних двигунів М1 і М2:

>кА.

Визначаємо необхідність урахувати підживлення від АТ:


,

що більше 2 і підживлення від АТ враховується.

Сумарна значення періодичної складової струму у точці К-1 (на початкуКЛЭПW3):

 >кА <кА.

Отже,кА <кА.

Висновок: Задля більшої проходження періодичної складової струмуКЗ у точціКЗ К-1 кабель перерізом 95мм2 підходить.

2.3 Розрахунок струмуКЗ у точціК-2

>Результирующее спротив з боку енергосистеми для точкиК-2:

>Ом.

СтрумитрехфазногоКЗ на шинах РП із боку енергосистеми і двигунів при включеному секційному вимикачіQB2:

>кА;

>кА.


Визначаємо необхідність урахувати підживлення від АТ:

,

що більше 2 і підживлення від АТ враховується.

Сумарна значення періодичної складової струму у точціК-2 (на початкуКЛЭПW5 іW6):

 >кА >кА.

Струм термічної стійкості кабелюW6 дорівнюєIтерW6=3.282кА, а кабелюW5 –IтерW5=2.051. Отже перетин цих кабелів збільшимо доq=35мм2, тоді:

>кА.

Наново вважаємо:

>Ом;

>Ом,

де – нові удільні опору кабелів ([5], табл. 3.5).

Отже,кА <кА.

Висновок: Задля більшої проходження періодичної складової струмуКЗ у точціКЗК-2 перетин кабелівW5 іW6 змушені збільшити до 35мм2.

2.4 Розрахунок струмуКЗ у точціК-3

>Результирующее спротив з боку енергосистеми для точкиК-3:

>Ом

>Начальное значення періодичної складової струму на місціКЗ:

>кА >кА.

>Увеличиваем перетин кабелюотходящего від РП:мм2, тоді:

>кА.

Наново вважаємо:

>Ом;

>Ом,

де – нові удільні опору кабелю ([5], табл. 3.5).

ОтжекА <кА.

3. Уточнений розрахунок струмівКЗ

Вихідна схема розподільній мережі представлена на рис. 4.

Надалі усім схемах заміщення, починаючи з схеми на рис. 4, в дужках вказані опору елементів схеми в поіменованих одиницях в мінімальному режимі визначення мінімальних значень струмівКЗ, а без скобок - в максимальному режимі.

3.1 Розрахунок струмуКЗ у точці К-1

1)Рассчитаем реактивні опору силового трансформатора ДПП з урахуванням роботи устроюРПН.

>Напряжения, відповідні крайнім відгалуженням:


кВ;

кВ,

де:Uрпн=10 % – щабель регулювання трансформатора ([13] табл.П1.2).

Опору трансформаторів в максимальному і мінімальному режимах:

>Ом;

>Ом,

де:Uk%T1max=6.9 – максимальне опір короткого замикання трансформатора ([13] табл.П1.2);

>Uk%T1min=6.2 – мінімальне опір короткого замикання трансформатора ([13] табл.П1.2).

>Определим найменше і найбільше опору трансформатора, віднесені до сторони 6.3 кВ:

>Ом

>Ом

2)Результирующее опір не від системи до точки К-1 максимальному і мінімальному режимах:

>Ом;

>Ом.

3) Максимальне і мінімальну значення струму при металевомутрехфазномКЗ у точці К-1:

>кА;

>кА.

4) Мінімальний струмдвухфазногоКЗ у точці К-1:

>кА.

3.2 Розрахунок струмуКЗ у точціК-2

1) Максимальне і мінімальну значення струму при металевомутрехфазномКЗ у точціК-2:

>кА;

>кА.


2) Мінімальний струмдвухфазногоКЗ у точціК-2:

>кА.

3.3 Розрахунок струмуКЗ у точціК-3

1)Результирующее опір не від системи до точкиК-3 максимальному і мінімальному режимах:

>Ом;

 

>Ом.

 

2) Максимальне і мінімальну значення струму при металевомутрехфазномКЗ у точціК-3:

>кА;

>кА.

3) Мінімальний струмдвухфазногоКЗ у точціК-3:

>кА.


3.4 Розрахунок струмуКЗ у точці К-4

1)Результирующее опір не від системи до точки К-4 максимальному і мінімальному режимах:

2) Максимальне і мінімальну значення струму при металевомутрехфазномКЗ у точці К-4:

>кА;

>кА.

3.5 Розрахунок струмуКЗ у точці К-5

1) Розрахунок результуючого опору не від системи до точки К-5 в максимальному режимі.Определим повне опір трансформатораТ3, наведене до сторониВН:

>Ом.

Активне опір трансформатораТ3, наведене до сторониВН:

>Ом.

>Индуктивное опір трансформатораТ3, наведене до сторониВН:

>Ом.

>Результирующее повне опір не від системи до точки К-5 в максимальному режимі:

2) Максимальне значення струму при металевомутрехфазномКЗ у точці К-5 наведене до сторониВН (>Uвн=6.3 кВ):

>кА.

Максимальне значення струму при металевомутрехфазномКЗ у точці К-5 наведене до сторониНН (>Uнн=0.4 кВ):

>кА.


3)Определим сумарне повне опір ланцюгаКЗ, наведене до сторониНН:

Сумарна активне опір ланцюгаКЗ, наведене до сторониНН:

>мОм,

де:мОм – активне опір не від системи до цехового трансформатора віднесене до сторониНН;

>Ом – активне опір не від системи до цехового трансформатора віднесене до сторониВН;

>мОм – активне опір цехового трансформатора, наведене до сторониНН;

>мОм – активне опіршинопровода типуШРА73 (250 А) від трансформатора до секції шин 0.4 кВ, протяжністю 10 м ([12] табл.П2.3);

>гкв=0.65мОм – активне опіртокових котушок і контактів автоматичного вимикачаQF3 з номінальним струмом 400 А (рис. 1) ([12] табл. 2.4);

>rк=1мОм – активне опір контактів комутаційних апаратів ланцюгаКЗ;

>rп=15мОм – активне перехідний опір дуги в розбиранні кабелю,отходящего від секції шин 0.4 кВ ([12] табл.П2.2).

Сумарна індуктивне опір ланцюгаКЗ, наведене до сторониНН:

>мОм,

де:мОм – індуктивне опір не від системи до цехового трансформатора в мінімальному режимі наведене до сторониНН;

>мОм – індуктивне опір не від системи до цехового трансформатора в мінімальному режимі наведене до сторониВН;

>мОм – індуктивне опір цехового трансформатора, наведене до сторониНН;

>мОм – індуктивне опіршинопровода типуШРА73 (250 А) від трансформатора до секції шин 0.4 кВ, протяжністю 10 м ([12] табл.П2.3);

>xкв=0.17мОм – індуктивне опіртокових котушок і контактів автоматичного вимикачаQF3 з номінальним струмом 400 А (рис. 1) ([12] табл. 2.4).

4) Мінімальна значення струму трифазногоКЗ поблизу секції шин 0.4 кВ з урахуванням активного опору дуги:

>кА.


Мінімальна значення струму трифазногоКЗ у точці К-5, віднесене до сторониВН:

>кА.

 

3.6 Розрахунок струмуКЗ у точціК-6

1) Розрахунок результуючого опору не від системи до точкиК-6 в максимальному режимі.Определим повне опір трансформатора Т5, наведене до сторониВН:

>Ом.

Активне опір трансформатора Т5, наведене до сторониВН:

>Ом.

>Индуктивное опір трансформатора Т5, наведене до сторониВН:

>Ом.

>Результирующее повне опір не від системи до точкиК-6 в максимальному режимі:


2) Максимальне значення струму при металевомутрехфазномКЗ у точціК-6 наведене до сторониВН (>Uвн=6.3 кВ):

>кА.

Максимальне значення струму при металевомутрехфазномКЗ у точціК-6 наведене до сторониНН (>Uнн=0.4 кВ):

>кА.

3)Определим сумарне повне опір ланцюгаКЗ, наведене до сторониНН:

Сумарна активне опір ланцюгаКЗ, наведене до сторониНН:

>мОм,

де:мОм – активне опір не від системи до цехового трансформатора віднесене до сторониНН;

>Ом – активне опір не від системи до цехового трансформатора віднесене до сторониВН;

>мОм – активне опір цехового трансформатора, наведене до сторониНН;

>мОм – активне опіршинопровода типуШРА73 (250 А) від трансформатора до секції шин 0.4 кВ, протяжністю 10 м ([12] табл.П2.3);

>rкв=0.65мОм – активне опіртокових котушок і контактів автоматичного вимикачаQF3 з номінальним струмом 400 А (рис. 1) ([12] табл. 2.4);

>rк=1мОм – активне опір контактів комутаційних апаратів ланцюгаКЗ;

>rп=15мОм – активне перехідний опір дуги в розбиранні кабелю,отходящего від секції шин 0.4 кВ ([12] табл.П2.2).

Сумарна індуктивне опір ланцюгаКЗ, наведене до сторониНН:

>мОм,

де:мОм – індуктивне опір не від системи до цехового трансформатора в мінімальному режимі наведене до сторониНН;

>Ом – індуктивне опір не від системи до цехового трансформатора в мінімальному режимі наведене до сторониВН;

>мОм – індуктивне опір цехового трансформатора, наведене до сторониНН;

>мОм – індуктивне опіршинопровода типуШРА73 (250 А) від трансформатора до секції шин 0.4 кВ, протяжністю 10 м ([12] табл.П2.3);

>xкв=0.17мОм – індуктивне опіртокових котушок і контактів автоматичного вимикачаQF3 з номінальним струмом 400 А (рис. 1) ([12] табл. 2.4).

4) Мінімальна значення струму трифазногоКЗ поблизу секції шин 0.4 кВ з урахуванням активного опору дуги:

>кА.

Мінімальна значення струму трифазногоКЗ у точці К-5, віднесене до сторониВН:

 

Таблиця 2.1.

СтрумКЗ К-1 >К-2 >К-3 К-4 К-5 >К-6

,кА

17.877 13.248 9.931 7.766 0.260 0.259

,кА

17.135 12.877 9.764 7.683 0.219 0.197

,кА

14.839 11.152 8.456 6.653

4.Приближенное визначення струмівсамозапуска промислової навантаження

4.1 Розрахунок струмусамозапускаотходящей від РП лініїW5

Опір узагальненої навантаження, віднесене до номінальною потужності трансформатора й середньому значенняммеждуфазного напруги бокуВН:

>Ом,

де:x*н=0.35 – опір узагальненої навантаження [12].

Відповідно до схемою заміщення (рис. 4), еквівалентну опір присамозапуске одно:

Струмсамозапуска:

А.

Коефіцієнтсамозапуска:

,

де: А – номінальний струм трансформатораТ3.


4.2 Розрахунок струмусамозапуска лініїW6'

Опір узагальненої навантаження, віднесене до номінальною потужності трансформатора й середньому значенняммеждуфазного напруги бокуВН:

>Ом,

Відповідно до схемою заміщення (рис. 4), еквівалентну опір присамозапуске одно:

Струмсамозапуска:

А.

Коефіцієнтсамозапуска:

,

де: А – номінальний струм трансформатора Т5.

 

4.3 Розрахунок струмусамозапускаотходящей від РП лініїW6

Струмсамозапуска дорівнює:


А.

>Эквивалентное опір навантаження присамозапуске:

>Ом.

Відповідно до схемою заміщення

Страница 1 из 3 | Следующая страница

Схожі реферати:

Навігація