Файл: Выпускная квалификационная работа (магистерская диссертация).docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 03.12.2023
Просмотров: 465
Скачиваний: 4
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СОДЕРЖАНИЕ
Описание подстанции 220/110/10 кВ
Параметры автотрансформаторов 220кВ
Распределительные устройства подстанции(ПС)
Кабели линий, питающих распределительный пункт -10кВ (РП 10 кВ)
Общие требования к релейной защите и автоматике объектов подстанции
Требования к устройству резервирования при отказе выключателя (УРОВ)
Расчет параметров срабатывания защиты
Расчет и выбор параметров срабатывания пускового органа
Расчет дифференциальной защиты ошиновки ВН-220 и СН-110
Определения сопротивлений элементов подстанции
Определение расчётных первичных токов для всех сторон защищаемого автотрансформатора
Параметрирование данных об автотрансформаторе
Максимальная токовая защита стороны НН автотрансформатора
Расчет ТНЗНП автотрансформатора
Расчет параметра срабатывания II ступени ТНЗНП
Разработка алгоритма дистанционной защиты на линиях питающей сети 220 кВ
Испытание алгоритма в максимальном рабочем режиме
???? ≤????МИН, (75)
????ОТС∙????В
????С.З.
≤ 0,9 ∙ 10
1,2 ∙ 1,05
= 7,143 кВ
где «Uмин – междуфазное напряжение в месте установки защиты в условиях самозапуска после отключения внешнего КЗ. В ориентировочных расчетах может быть принято равным (0,90)Uном;
Uном – номинальное напряжение трансформатора с рассматриваемой стороны защищаемого трансформатора; Kотс = 1,2 – коэффициент отстройки;
Kв = 1,05 – коэффициент возврата реле минимального напряжения» [8];
– отстройка от напряжения самозапуска при включении от АПВ или АВР заторможенных двигателей нагрузки:
????
????С.З. ≤ ????ЗАП, (76)
ОТС
???? ≤ 0,7 ∙ 10 = 5,83 кВ
С.З.
1,2
где «Uзап – междуфазное напряжение в месте установки защиты в условиях самозапуска заторможенных двигателей нагрузки при включении их от АПВ или АВР;
Kотс = 1,2 – коэффициент отстройки» [9].
«Величина Uзап может быть рассчитана исходя из максимального тока самозапуска нагрузки и суммы сопротивлений трансформатора и системы.
При этом должно учитываться послеаварийное снижение напряжения в питающей энергосистеме до (0,85 ÷ 0,9)Uном» [13].
Принимаем ????С.З = 5,8 кВ. Вывод по разделу 3.
На основание руководящих документов по релейной защите, методическим указаниям ОАО ФСК ЕЭС по расчету и выбору параметров настройки микропроцессорных устройств
релейной защиты и автоматики произведен выбор терминалов и комплектов защит для дифференциальных защит шин и ошиновки, основных и резервных защит автотрансформатора. Произведен расчет и выбор уставок релейной защиты, а также проведена проверка чувствительности выбранных уставок согласно требования НТД. Выбраны временные уставки срабатывания защит. Рассмотрен принцип работы основных и резервных защит автотрансформатора.
Перед тем как переходить непосредственно к разработке алгоритма дистанционной защиты на линиях питающей сети 220 кВ, дадим определение термина «дистанционная защита». Она представляет собой защиты, которые могут быть как ненаправленными, так и направленными, характеризующиеся определенной селективностью. При этом защиты данного типа реализованы на минимальных реле сопротивления. Такие реле дают реакцию на сопротивление всей линии до точки расположения КЗ. Оно находится в прямой зависимости от дистанции. Именно это и обуславливает именно такое название защиты – дистанционная (ДЗ). Для обеспечения бесперебойной работы ДС следует обеспечить цепи тока, начиная от места ТТ присоединений и цепей напряжение от ТН. В случае, если в цепях напряжения есть аварийные участки или такие цепи отсутствуют в принципе, наблюдается перегрузка и чрезмерная работа дистанционной защиты при КЗ на смежных с аварийными участками.
Структуру описываемого шкафа составляют совершенно аналогичные комплекты, которые предоставляют возможность самостоятельного обслуживания. В свою очередь, в состав каждого комплекта входят:
При этом каждый терминал состоит из 5 трансформаторов тока промежуточного типа и 5 трансформаторов напряжения, также промежуточного типа.
Сигналы приходят от переключателей шкафа и внешних устройств, используя для этого дискретные входы терминала. При этом входы характеризуются гальванической оптоэлектронной развязкой с внешними цепями. Также следует уточнить, что имеет место коммутацией контактов выходных терминальных реле и выходных цепей шкафа с цепями сигнализации внешнего типа.
Разрабатываемый алгоритм трехступенчатой дистанционной защиты будет использовать:
Фильтр Фурье необходим для преобразования измеренных значений тока и напряжения в векторные величины (соответствующие действительной и мнимой составляющим), затем рассчитываются сопротивления R и X.
???? = ????????(????) ∙ ????????(????) + ????????(????) ∙ ????????(????)
????????(????)2 + ????????(????)2
???? = ????????(????) ∙ ????????(????) + ????????(????) ∙ ????????(????)
????????(????)2 + ????????(????)2
???? = ???? + ????????
????????(????)2 + ????????(????)2
???? =
????????(????)2 + ????????(????)2
Структура заданного алгоритма представлена на рисунке 15.
Рисунок 15 – Алгоритм ДЗ АТ, разработанный в Matlab
Данный блок, представленный на рисунке 16, обрабатывает входные сигналы тока (напряжения), выделяет составляющие амплитуды и угла комплексного значения данного сигнала, далее величина угла переводится в радианы. На выходе из блока получается сигнал вида (l<φ), (U<φ).
????ОТС∙????В
????С.З.
≤ 0,9 ∙ 10
1,2 ∙ 1,05= 7,143 кВ
где «Uмин – междуфазное напряжение в месте установки защиты в условиях самозапуска после отключения внешнего КЗ. В ориентировочных расчетах может быть принято равным (0,90)Uном;
Uном – номинальное напряжение трансформатора с рассматриваемой стороны защищаемого трансформатора; Kотс = 1,2 – коэффициент отстройки;
Kв = 1,05 – коэффициент возврата реле минимального напряжения» [8];
– отстройка от напряжения самозапуска при включении от АПВ или АВР заторможенных двигателей нагрузки:
????
????С.З. ≤ ????ЗАП, (76)
ОТС
???? ≤ 0,7 ∙ 10 = 5,83 кВ
С.З.
1,2
где «Uзап – междуфазное напряжение в месте установки защиты в условиях самозапуска заторможенных двигателей нагрузки при включении их от АПВ или АВР;
Kотс = 1,2 – коэффициент отстройки» [9].
«Величина Uзап может быть рассчитана исходя из максимального тока самозапуска нагрузки и суммы сопротивлений трансформатора и системы.
При этом должно учитываться послеаварийное снижение напряжения в питающей энергосистеме до (0,85 ÷ 0,9)Uном» [13].
Принимаем ????С.З = 5,8 кВ. Вывод по разделу 3.
На основание руководящих документов по релейной защите, методическим указаниям ОАО ФСК ЕЭС по расчету и выбору параметров настройки микропроцессорных устройств
релейной защиты и автоматики произведен выбор терминалов и комплектов защит для дифференциальных защит шин и ошиновки, основных и резервных защит автотрансформатора. Произведен расчет и выбор уставок релейной защиты, а также проведена проверка чувствительности выбранных уставок согласно требования НТД. Выбраны временные уставки срабатывания защит. Рассмотрен принцип работы основных и резервных защит автотрансформатора.
- 1 ... 21 22 23 24 25 26 27 28 29
Разработка алгоритма дистанционной защиты на линиях питающей сети 220 кВ
Перед тем как переходить непосредственно к разработке алгоритма дистанционной защиты на линиях питающей сети 220 кВ, дадим определение термина «дистанционная защита». Она представляет собой защиты, которые могут быть как ненаправленными, так и направленными, характеризующиеся определенной селективностью. При этом защиты данного типа реализованы на минимальных реле сопротивления. Такие реле дают реакцию на сопротивление всей линии до точки расположения КЗ. Оно находится в прямой зависимости от дистанции. Именно это и обуславливает именно такое название защиты – дистанционная (ДЗ). Для обеспечения бесперебойной работы ДС следует обеспечить цепи тока, начиная от места ТТ присоединений и цепей напряжение от ТН. В случае, если в цепях напряжения есть аварийные участки или такие цепи отсутствуют в принципе, наблюдается перегрузка и чрезмерная работа дистанционной защиты при КЗ на смежных с аварийными участками.
-
Описание функций шкафа REL 521
Структуру описываемого шкафа составляют совершенно аналогичные комплекты, которые предоставляют возможность самостоятельного обслуживания. В свою очередь, в состав каждого комплекта входят:
-
«трехступенчатая дистанционная защита (ДЗ); -
четырехступенчатая токовая направленная защита нулевой последовательности (ТНЗНП) с дополнительными возможностями ускорения действия этих защит от оперативных переключателей и сигналов ВЧТО, передачу сигналов ВЧТО на другой конец линии; -
токовая отсечка (ТО); -
УРОВ; -
автоматика разгрузки при перегрузке по току (АРПТ)» [11].
При этом каждый терминал состоит из 5 трансформаторов тока промежуточного типа и 5 трансформаторов напряжения, также промежуточного типа.
Сигналы приходят от переключателей шкафа и внешних устройств, используя для этого дискретные входы терминала. При этом входы характеризуются гальванической оптоэлектронной развязкой с внешними цепями. Также следует уточнить, что имеет место коммутацией контактов выходных терминальных реле и выходных цепей шкафа с цепями сигнализации внешнего типа.
- 1 ... 21 22 23 24 25 26 27 28 29
Используемые фильтры
Разрабатываемый алгоритм трехступенчатой дистанционной защиты будет использовать:
-
фильтры Фурье для выделения ортогональных составляющих тока и напряжения.
Фильтр Фурье необходим для преобразования измеренных значений тока и напряжения в векторные величины (соответствующие действительной и мнимой составляющим), затем рассчитываются сопротивления R и X.
???? = ????????(????) ∙ ????????(????) + ????????(????) ∙ ????????(????)????????(????)2 + ????????(????)2
???? = ????????(????) ∙ ????????(????) + ????????(????) ∙ ????????(????)????????(????)2 + ????????(????)2
???? = ???? + ????????
????????(????)2 + ????????(????)2
???? =
????????(????)2 + ????????(????)2
-
Структура заданного алгоритма
Структура заданного алгоритма представлена на рисунке 15.
Рисунок 15 – Алгоритм ДЗ АТ, разработанный в Matlab
-
Блок фильтра Фурье
Данный блок, представленный на рисунке 16, обрабатывает входные сигналы тока (напряжения), выделяет составляющие амплитуды и угла комплексного значения данного сигнала, далее величина угла переводится в радианы. На выходе из блока получается сигнал вида (l<φ), (U<φ).