МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

Тольяттинский государственный университет

Институт энергетики и электротехники

Кафедра «Электроснабжение и электротехника»

13.03.02 «Электроснабжение и электротехника»

Профиль «Электрооборудование и электрохозяйство предприятий, организаций и учреждений»

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине «Основы релейной защиты электрохозяйства предприятий»

на тему «Релейная защита понизительной трансформаторной подстанции»

Руководитель: Кретов Д.А.

Исполнитель: Назаров М.А.

Оценка:

Дата:

Тольятти 2017

---

АННОТАЦИЯ

Целью курсовой работы является расчет параметров релейной защиты для обеспечения защиты от ненормальных режимов работы силовых трансформаторов ТДТН-63000/110/35/10, установленных на понизительной трансформаторной подстанции 110/35/10 кВ, а также выбор необходимого для этого оборудования и аппаратов. При выборе электрооборудования, аппаратов и проводников необходимо руководствоваться данными расчетов токов короткого замыкания. Затем выбираются трансформаторы тока, исходя из параметров линии и расчетных данных. Исходя из схемы соединений обмоток силового трансформатора, определяются схемы соединения обмоток трансформаторов тока, коэффициенты схем, коэффициенты трансформации. Далее составляется схема соединений выбранных типов реле с защищаемыми элементами в цепи понизительной трансформаторной подстанции.

Курсовая работа общим объемом 24 страницы включает в себя: 10 таблиц, 4 рисунка, список использованных источников из 10 наименований, включая 2 иностранных источника.

---

Содержание

---

ВВЕДЕНИЕ

Основной задачей релейной защиты, состоящей из различных аппаратов, объектов электрической системы является:

-мгновенное автоматическое отключение объекта от сети в случае нарушения его работы или повреждения с целью сократить масштабы повреждения участка линии и предотвращения нарушения электроснабжения потребителя;

-наличие сигнализирующей аппаратуры, оповещающей работников персонала о нарушении нормального режима электрооборудования или защищаемого участка линии, а также сигнализацию о неисправностях устройств релейной защиты и автоматики.

В большинстве случаев устройства релейной защиты состоят из двух основных элементов:

- Измерительных органов;

- Логических органов.

Измерительные органы защиты контролируют режимы защищаемого объекта, реагируя на соответствующие электрические величины (ток, напряжение, сопротивление). Они подключаются к измерительным трансформаторам тока объекта (реле тока), на трансформаторы напряжения шин или ЛЭП (реле напряжения) или на то и другое одновременно (реле сопротивления дистанционных защит, реле направления мощности направленных защит).

Логические органы формируют управляющие воздействия в зависимости от комбинации и последовательности поступления на них сигналов от измерительных органов. Обычно логические органы действуют на выключатели не непосредственно, а через исполнительные органы (выходные реле защиты). Дополнительно предусматриваются сигнальные органы, дающие сигналы о срабатывании защиты в целом или отдельных ее частей.

---

1 Определение токов короткого замыкания

Расчетным трансформатором является ТДТН-63000/110.

Сопротивление системы при различных мощностях КЗ:

, (1.1)

где U_нс – напряжение системы, кВ.

На примере КЗ максимальной мощности получаем:

Ом.

По аналогии рассчитаем для остальных мощностей КЗ и занесем в таблицу 1.1.

Для расчета приведенных потерь сначала рассчитаем U_кв, U_кс, U_кн – напряжения к.з. обмоток трехфазного трехобмоточного трансформатора, с помощью заданных в справочнике значениях напряжений к.з. между обмотками u_кВН-НН, u_кВН-СН, u_кСН-НН (%), по формулам:

, (1.2)

, (1.3)

. (1.4)

Рассчитаем на примере высшей ступени напряжения:

%.

По аналогии рассчитаем по формулам 1.3 и 1.4 и занесем результаты в таблицу 1.1.

Половина суммарного диапазона регулирования напряжения будет равна:

.

Рассчитаем сопротивления с учетом РПН по формулам:

, (1.5)

, (1.6)

, (1.7)

где S_Тном – номинальная мощность трансформатора, МВА.

Подставим значения на примере формулы 1.5:

Ом.

Рассчитаем сопротивление линии по формуле:

, (1.8)

где x_уд – удельное сопротивление линии, Ом/км;

l – длина линии, км.

По формуле 1.8 получаем: Ом.

Рассчитаем значения КЗ на стороне ВН трансформатора при внешнем КЗ по формулам:

, (1.9)

. (1.10)

Рассчитаем значения КЗ на стороне СН и НН по формулам:

(1.11)

(1.12)

Таблица 1.1 – Результаты расчета сопротивлений

q	В	С	Н
z	max	ср	min
Sz, МВА	5000	3630	1500
Uкq, %	11,25	-0,75	7,75
xCz, Ом	2,645	3,643	8,817
ΔUрпн, %	16,02
xTвz, Ом	31,789	-2,119	11,474

Таблица 1.2 – Результаты расчета сопротивлений

z	Мощность КЗ системы, МВА	Ток трехфазного КЗ (кА) на шинах НН подстанции, приведенное к
		115 кВ	37 кВ	10,5 кВ
max	5000	2,39	4,628	10,985
ср	3630	2,24	3,994	10,786
min	1500	1,657	3,172	10,402

---