Файл: В данном курсовом проекте расчитана релейная защита трансформатора.doc
Добавлен: 07.11.2023
Просмотров: 115
Скачиваний: 7
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Аннотация
В данном курсовом проекте расчитана релейная защита трансформатора.
Произведен выбор мощности трансформаторов на подстанции. Выбраны схемы распределительных устройств. Рассчитаны токи короткого замыкания. Выбраны выключатели, трансформаторы тока и напряжения.
В графической части приведены полная принципиальная электрическая схема подстанции 110/10 кВ а также схема РЗ и А трансформатора.
Содержание
| Введение | 4 |
| 1. Исходные данные | 6 |
| 2. Выбор основного оборудования | 7 |
| 3. Выбор схем распределительных устройств | 11 |
| 4. Расчет токов короткого замыкания | 13 |
| 5. Выбор выключателей, трансформаторов тока и напряжения | 21 |
| 6. Расчет защиты трансформаторов | 27 |
| 7. Схема подключения реле ДЗТ-11 | 39 |
| Заключение | 40 |
| Список литературы | 41 |
| | |
Введение
1.1 В электрической части энергосистем могут возникать повреждения и ненормальные режимы работы электрооборудования электростанций и подстанций, линий электропередачи и электроустановок потребителей электроэнергии.
Релейная защита осуществляет автоматическую ликвидацию повреждений и ненормальных режимов в электрической части энергосистем и является важнейшей автоматикой, обеспечивающей их надежную и устойчивую работу.
Релейная защита осуществляет непрерывный контроль за состоянием всех элементов электростанций энергосистемы и реагирует на возникновение повреждений и ненормальных режимов. При возникновении повреждений релейная защиты должна выявить поврежденный участок и отключить его от энергосистемы, воздействуя на соответствующие специальные силовые выключатели, предназначенные для размыкания токов повреждения.
При возникновении ненормальных режимов релейная защита также должна выявлять их и в зависимости от характера нарушения либо отключать оборудование, если возникла опасность его повреждения, либо производить автоматические операции, необходимые для восстановления нормального режима, либо осуществлять сигнализацию оперативному персоналу, который должен принимать меры к ликвидации ненормального режима.
1.2 В современных энергетических системах значение релейной защиты особенно возрастает в связи с бурным ростом мощностей энергосистем, объединением их в единые электрически связанные системы в пределах нескольких областей, всей страны, и даже нескольких государств. Характерным для современных энергосистем является развитие сетей высокого и сверхвысокого напряжения, с помощью которых производится объединение энергетических систем и передача больших потоков электрической энергии от мощных электростанций к крупным центрам потребления.
В России строятся крупнейшие тепловые, гидравлические и атомные электростанции, увеличивается мощность энергетических блоков. Соответственно растет мощности электрических подстанций, усложняется конфигурация электрических сетей и повышается их нагрузка.
Рост нагрузок, увеличение протяженности линий электропередачи, ужесточение требований к устойчивости энергосистем осложняют условия работы релейной защиты и повышают требования к ее быстродействию, чувствительности и надежности.
В связи с этим идет непрерывный процесс развития и совершенствования техники релейной защиты, направленный на создание все более совершенных защит, отвечающих требованиям современной энергетики.
1.3 Создаются и вводятся в эксплуатацию новые защиты для дальних линий электропередач сверхвысокого напряжения, для крупных генераторов, трансформаторов и энергетических блоков. Совершенствуются способы резервирования отказа защит и выключателей. Все более определенной становится тенденция отказа от электромеханических реле и переход на статические, бесконтактные системы.
Широкое распространение в связи с этим получает применение в устройствах релейной защиты полупроводниковых приборов, микросхем и микропроцессоров. Используются ЭВМ для расчета уставок защиты, поскольку такие расчеты в современных энергосистемах очень трудоемки и занимают много времени.
1.4 В связи с ростом токов короткого замыкания, вызванным увеличением генераторной мощности энергосистем, актуальное значение приобретают вопросы точности трансформации первичных токов, питающих измерительные органы релейной защиты.
В данном проекте произведен расчет и выбор релейной защиты для трансформатора ПС 2.
1. Исходные данные
В соответствии с заданием выдана структурная схема объекта и необходимые данные для проектирования курсового проекта.
– cosφ=0,87 - для всех нагрузок;
– Uвн =110 кВ; Uсн =35 кВ; Uнн =10 кВ
– Рсн1 = 29 МВт; Рнн1 = 28 МВт; Рнн2 = 43 МВт; Рнн3 = 20 МВт;
Рнн4 = 14 МВт; Рсн5 = 22 МВт; Рнн5 = 17 МВт;
– Токи КЗ на шинах ЭС1: IКЗmax= 10,7 кА; IКЗmin= 7,5 кА;
– Токи КЗ на шинах ЭС2: IКЗmax= 15,1 кА; IКЗmin=10,6 кА;
– Длины линий: LW1= 59 км; LW2= 54 км; LW3= 49 км; LW4= 55 км;
LW5= 31 км, LW5= 41 км.
Рисунок 1.1 – Структурная схема
2. Выбор основного оборудования
Нормами технологического проектирования [2] рекомендуется устанавливать на ПС два трансформатора связи, чтобы в случае отключения одного из них оставшийся в работе смог частично или полностью обеспечить потребителей электроэнергией. Установка трех и более трансформаторов, как правило, нецелесообразно, так как приводит к существенному увеличению капитальных вложений в схему РУ. Так же НТП [2] рекомендует устанавливать трансформаторы с расщепленной обмоткой низкого напряжения, для ограничения токов короткого замыкания.
Выбираем два параллельно работающих трансформатора. Выбранные трансформаторы должны обеспечивать питание всех потребителей при оптимальной загрузки трансформатора - (0,7-0,8) Sн.т., а в аварийном режиме один трансформатор, оставшийся в работе, обеспечит питание потребителей с учетом перегрузки на 40%.
Условия выбора трансформаторов связи:
(2.1)
где Uн.вн , Uн.сн , Uн.нн, - номинальные напряжения высокой, средней и низкой стороны трансформатора соответственно;
Uуст. - установившееся напряжение в цепи;
Sн.т.- номинальная мощность трансформатора;
Sф.т. - фактическая мощность трансформатора.
2.1 По указанным условиям определяем параметры выбираемого трансформаторов Т1 и Т2:
115 кВ 110 кВ
38,5 кВ 35 кВ
11 кВ 10 кВ
Smax=
Sн.т.=0,7* Smax=0,7*65,5= 45,9 MB*A
Так как предприятием является потребитель I категории то выбираем марку трансформатора ТДТН-63000/110/35/10, при этом
63 МВ·А ≥ 45,9 МВ·А
Проверим выбранный трансформатор на режим, если один из трансформаторов аварийно отключен
т. е. в аварийном режиме при отключении одного из трансформаторов второй не будет перегружен свыше 40%.
2.2 По указанным условиям определяем параметры выбираемого трансформаторов Т3 и Т4:
115 кВ 110 кВ
10,5 кВ 10 кВ
Smax=
Sн.т.=0,7* Smax=0,7*49,4= 34,6 MB*A
Так как предприятием является потребитель I категории то выбираем марку трансформатора ТРДН-40000/110/10/10, при этом
40 МВ·А ≥ 34,6 МВ·А
Проверим выбранный трансформатор на режим, если один из трансформаторов аварийно отключен
т. е. в аварийном режиме при отключении одного из трансформаторов второй не будет перегружен свыше 40%.
2.3 По указанным условиям определяем параметры выбираемого трансформаторов Т5 и Т6:
115 кВ 110 кВ
10,5 кВ 10 кВ
Smax=
Sн.т.=0,7* Smax=0,7*23 = 16,1 MB*A
Выбираем трансформатор типа ТРДН-25000/110/10/10, проверим его:
25 МВ·А ≥ 16,1 МВ·А
Проверим выбранный трансформатор на режим, если один из трансформаторов аварийно отключен
т. е. в аварийном режиме при отключении одного из трансформаторов второй не будет перегружен свыше 40%.
2.4 По указанным условиям определяем параметры выбираемого трансформаторов Т7 и Т8:
115 кВ 110 кВ
11 кВ 10 кВ
Smax=
Sн.т.=0,7* Smax=0,7*16,1 = 11,3 MB*A
Выбираем трансформатор типа ТДН-16000/110/10/10, проверим его:
16 МВ·А ≥ 11,3 МВ·А
Проверим выбранный трансформатор на режим, если один из трансформаторов аварийно отключен
т. е. в аварийном режиме при отключении одного из трансформаторов второй не будет перегружен свыше 40%.
2.5 По указанным условиям определяем параметры выбираемого трансформаторов Т1 и Т2:
115 кВ 110 кВ
38,5 кВ 35 кВ
11 кВ 10 кВ
Smax=
Sн.т.=0,7* Smax=0,7*44,8=31,4 MB*A
Так как предприятием является потребитель I категории то выбираем марку трансформатора ТДТН-40000/110/35/10, при этом
40 МВ·А ≥ 31,4 МВ·А
Проверим выбранный трансформатор на режим, если один из трансформаторов аварийно отключен
т. е. в аварийном режиме при отключении одного из трансформаторов второй не будет перегружен свыше 40%.
Т а б л и ц а 2.1 – Технические данные трансформаторов
| Тип | Sном, МВА | UН,ВН, кВ | UН,СН, кВ | UН,НН, кВ | uk, % ВН-СН ВН-НН СН-НН | ∆Рk.з., кВт | ∆Рх.х., кВт | Iх.х., % |
| ТДТН-63000/110 | 63 | 115 | 38,5 | 6,6 | 10,5 17,5 6,5 | 280 | 55 | 0,6 |
| ТДТН-40000/110 | 40 | 115 | 38,5 | 11 | 10,5 17,5 6,5 | 200 | 39 | 0,6 |
| ТРДН-40000/110 | 40 | 115 | - | 10,5-10,5 | 10,5 | 170 | 34 | 0,55 |
| ТРДН-25000/110 | 25 | 115 | - | 10,5-10,5 | 10,5 | 120 | 25 | 0,55 |
| ТДН-16000/110 | 16 | 115 | - | 11 | 10,5 | 85 | 17 | 0,9 |