Файл: Отчет по лабораторной работе 4 Дисциплина Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем.docx
Добавлен: 11.01.2024
Просмотров: 116
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования«Вологодский государственный университет»Институт машиностроения, энергетики и транспорта(наименование института) Кафедра «Электрооборудование»(наименование кафедры) ОТЧЕТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ №4
код, наименование направления подготовки/ специальности, программы, код кафедры, регистрационный номер по журналу, год
Вологда2023Цель работы – ознакомление с принципом работы, расчетом уставок и настройкой максимальной токовой направленной защиты (МТНЗ) с независимой выдержкой времени в кольцевой сети с односторонним питанием и в радиальной сети с двусторонним питанием и экспериментальная проверка действия защиты при повреждениях в различных точках сети.
2.1. Описание работы стендаВ лабораторном стенде, структурная схема которого представлена на рис. 2.1, моделируется работа кольцевой электрической сети с односторонним питанием или радиальной электрической сети с двухсторонним питанием.Рисунок 2.1 – Структурная схема кольцевой электрической сети с односторонним питанием или радиальной электрической сети с двусторонним питанием.Сеть состоит из трех последовательно соединенных линий электропередачи и подключенным к ним нагрузок. Если выключатель Q11 разомкнут, то схема сети – радиальная с двумя источниками питания (G1,G2); если Q11 замкнут, то схема – кольцевая с одним источником питания (G1).У каждого линейного выключателя установлен комплект максимальной токовой направленной защиты, состоящий из реле тока (КА), реле времени (КТ) и реле направления мощности (KW). Нумерация реле совпадает с номером выключателя. Нагрузки Н1-Н4 имеют собственные максимальные токовые защиты, которые установлены у выключателей нагрузок Q7-Q10/ Алгоритм действия МТНЗ – развитие аварии из-за КЗ в электрической сети блокируется ближайшими к точке КЗ выключателями с учетом направления мощности КЗ. Другим словами, защита действует на отключение выключателя только в том случае, если сработает не только реле тока, но и реле направления мощности, контакты которого замыкаются только при направлении мощности КЗ от шин подстанции в линию. Выбор времени срабатывания отдельных защит производится по ступенчатому принципу с учетом направленности их действия. При этом необходимо учитывать время срабатывания защит нагрузок, которые получают питание от заданной электрической сети.2.2. Порядок выполнения работыИсходные данные:Тип моделируемой электрической сети – кольцевая.Таблица 2.1 – Исходные данные
Расчёт уставок МТНЗ:Время срабатывания МТНЗ отстраивается от времени срабатывания запустившихся защит смежных по направлению от источника питания элементов электрической сети. При КЗ в сети нагрузки Н3 запускаются защиты, установленные у выключателей Q3, Q6, Q2 (по самому длинному пути от источника питания). Самой ближней защитой к точке КЗ является МТНЗQ3, поэтому она имеет минимальное время срабатывания, которое отстраивается от времени срабатывания защиты Н3:где t 0,40,6 с - ступень селективности. Время срабатывания МТНЗQ6 и МТНЗQ2 определяются выражениями:Аналогично для остальных защит. При КЗ в сети нагрузки Н4 запускаются защиты, установленные у выключателей Q4, Q5, Q1. Время срабатывания защит:На токовых реле, на которых выполнена защита, выставляется величина, равная току срабатывания реле:Q1:Q2:Q3:Q4:Q5:Q6:
Таблица 2.2 – Результаты расчетов уставок МТНЗ и времени срабатывания защит
Вывод: в данной работе мы познакомились с принципом работы, расчетом уставок и настройкой максимальной токовой направленной защиты (МТНЗ) с независимой выдержкой времени в кольцевой сети с односторонним питанием и в радиальной сети с двусторонним питанием и проверили экспериментально действия защиты при повреждениях в различных точках сети.
| Дисциплина | Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем |
| Наименование темы | Максимальная токовая направленная защита |
| Код работы | |
| Руководитель | канд. техн. наук, доцент Поздеев Н.Д. |
| | (уч. степень, звание, должность, Ф.И.О.) |
| Выполнил(а) студент | Агеев М.Д.,Воробьев И.А. |
| | (Ф.И.О.) |
| Группа, курс | ЭС-31 |
| Дата сдачи | |
| Дата защиты | |
| Оценка по защите | |
| | (подпись преподавателя) |
2.1. Описание работы стендаВ лабораторном стенде, структурная схема которого представлена на рис. 2.1, моделируется работа кольцевой электрической сети с односторонним питанием или радиальной электрической сети с двухсторонним питанием.Рисунок 2.1 – Структурная схема кольцевой электрической сети с односторонним питанием или радиальной электрической сети с двусторонним питанием.Сеть состоит из трех последовательно соединенных линий электропередачи и подключенным к ним нагрузок. Если выключатель Q11 разомкнут, то схема сети – радиальная с двумя источниками питания (G1,G2); если Q11 замкнут, то схема – кольцевая с одним источником питания (G1).У каждого линейного выключателя установлен комплект максимальной токовой направленной защиты, состоящий из реле тока (КА), реле времени (КТ) и реле направления мощности (KW). Нумерация реле совпадает с номером выключателя. Нагрузки Н1-Н4 имеют собственные максимальные токовые защиты, которые установлены у выключателей нагрузок Q7-Q10/ Алгоритм действия МТНЗ – развитие аварии из-за КЗ в электрической сети блокируется ближайшими к точке КЗ выключателями с учетом направления мощности КЗ. Другим словами, защита действует на отключение выключателя только в том случае, если сработает не только реле тока, но и реле направления мощности, контакты которого замыкаются только при направлении мощности КЗ от шин подстанции в линию. Выбор времени срабатывания отдельных защит производится по ступенчатому принципу с учетом направленности их действия. При этом необходимо учитывать время срабатывания защит нагрузок, которые получают питание от заданной электрической сети.2.2. Порядок выполнения работыИсходные данные:Тип моделируемой электрической сети – кольцевая.Таблица 2.1 – Исходные данные
| | Н1 | Н2 | Н3 | Н4 |
| Ток нагрузки, А | 104 | 134 | 114 | 124 |
| Коэффициент самозапуска | 1,3 | 1,4 | 1,2 | 1,5 |
| Время срабатывания защиты, с | 0,4 | 1,4 | 1,9 | 1,0 |
Расчёт уставок МТНЗ:Время срабатывания МТНЗ отстраивается от времени срабатывания запустившихся защит смежных по направлению от источника питания элементов электрической сети. При КЗ в сети нагрузки Н3 запускаются защиты, установленные у выключателей Q3, Q6, Q2 (по самому длинному пути от источника питания). Самой ближней защитой к точке КЗ является МТНЗQ3, поэтому она имеет минимальное время срабатывания, которое отстраивается от времени срабатывания защиты Н3:где t 0,40,6 с - ступень селективности. Время срабатывания МТНЗQ6 и МТНЗQ2 определяются выражениями:Аналогично для остальных защит. При КЗ в сети нагрузки Н4 запускаются защиты, установленные у выключателей Q4, Q5, Q1. Время срабатывания защит:На токовых реле, на которых выполнена защита, выставляется величина, равная току срабатывания реле:Q1:Q2:Q3:Q4:Q5:Q6:
Таблица 2.2 – Результаты расчетов уставок МТНЗ и времени срабатывания защит
| Линия | Токи срабатывания МТНЗ всех линий (Iс.зQ), А | Время срабатывания (tс.зQ), с | Ток срабатывания реле (Ic.р), А |
| 1 | 558,6 | 2,5 | 5,586 |
| 2 | 689,4 | 3,4 | 6,894 |
| 3 | 171 | 2,4 | 1,71 |
| 4 | 74,4 | 1,5 | 0,744 |
| 5 | 355,8 | 2,0 | 3,558 |
| 6 | 408 | 2,9 | 4,08 |