Curs de lucru privind protecția releu disciplina și automatizarea sistemelor de alimentare cu energie

2. Cesiunea de lucru pentru curs. ............................... 4

3. Calcularea curenților de scurtcircuit. ................... 6

3.1. Calcularea parametrilor schemei de substituire a sistemului de alimentare cu energie electrică. 6

3.2. Calcularea curenților de scurtcircuit la punctul K1 .................. 8

3.3. Calcularea curenților de scurtcircuit la punctul K2 ............... 8

3.4. Calcularea curenților de scurtcircuit la punctul K3 .................. 8

3.5. Calcularea curenților de scurtcircuit la punctul K4 .................. 9

3.6. Calcularea curenților de scurtcircuit în două faze ..................... ..10

4. Protecția liniilor de cablu de la GLP la RP .......................................... .10

4.1. Calcularea protecției la supracurent ................................. .11

4.2. Current cut-off fără întârziere .............................. ..12

5. Protecția instalațiilor de condensatoare. ................... 13

6. Protecția releelor de transformare pas cu pas. ................... 14

7. Verificarea de calcul a transformatoarelor de curent pentru RZ .................................... 16

1 INTRODUCERE

Protecția împotriva releelor efectuează eliminarea automată a daunelor și a regimurilor anormale în partea electrică a sistemelor de alimentare și este cea mai importantă automatizare care asigură funcționarea lor sigură și stabilă.

Calculul protecției releului (RZ) constă în selectarea parametrilor de funcționare (setări) a releelor individuale și a dispozitivelor complexe R3, respectând cerințele de selectivitate și sensibilitate.

Dispozitivele RH trebuie să asigure cel mai scurt timp de întrerupere a scurtcircuitului (KZ) pentru a menține funcționarea neîntreruptă a părții neintenționate a sistemului și pentru a limita gradul de deteriorare a elementului de sistem.

Scopul de proiectare, desigur - să învețe pentru a efectua calcule gura-roystv protecție releu și automatizare, alegerea de a stabili protecția acordată PRIS-uniune de: linii electrice, motoare, transformatoare step-down.

2. REALIZAREA MUNCII CURSULUI

Datele inițiale pentru proiectare sunt:

1) schema electrică a conexiunilor primare ale sistemului de alimentare, indicând tipurile și capacitățile echipamentului electric, lungimile liniilor de transmisie, tensiunile nominale și capacitățile de sarcină (Fig.1.1);

2) construirea cursului de lucru pentru disciplina "Protecția releelor și automatizarea elementelor sistemului de alimentare".

Fig. 1 Schema conexiunilor primare ale sistemului de alimentare cu energie

pentru cursul de lucru pe disciplina "Protecția releelor și automatizarea elementelor sistemului de alimentare"

Student Khmel V.N. grupul E-841 versiunea 18

3 CALCULAREA CURENTELOR CU CIRCUIT SCURT

Calcularea curenților de scurtcircuit este necesară pentru selectarea principiilor și a parametrilor de bază de protecție.

Pentru calcularea parametrilor de răspuns al protecției, se calculează curenții maximi de scurtcircuit, iar pentru evaluarea sensibilității trebuie să se calculeze curenții minime,

Schema de înlocuire a sistemului de alimentare cu energie este prezentată în figura 2

Rezistența liniei electrice aeriene:

Rezistența transformatorului cu comutatorul de sarcină la sarcină, se referă la partea reglabilă a tensiunii înalte:

Rezistența cablurilor KL1 și KL2

Rezistența cablurilor este aleasă pe baza densității economice a curentului.

Puterea totală a liniei de cablu

Secțiunea economică a KL1 și KL2

Conform tabelului. 7.28 (7) alegeți cea mai apropiată secțiune mai mare

Rezistența cablurilor de cablu

Rezistența conductei de cablu de la sistemul de distribuție la instalația electrică:

pentru instalarea unui condensator

Puterea nominală a instalației de condensatoare

4 Protecția liniei de cablu de la GPP la RP

Pentru liniile de 6-10 kV cu izolație neutră, dispozitivele de protecție la relee trebuie să fie prevăzute de defecte multifazice și defecțiuni ale pământului.

Protecția împotriva defectelor polifazate ar trebui să fie furnizate în două cis-Status închisă și include aceeași fază în toată această tensiune de rețea pentru a oferi o excursie cu o mai mare probabilitate de numai o singură locație vina cu defecte pământ dublu și excepții eșec de protecție vă cu circuite duble în faze , unde nu sunt instalate transformatoare de curent.

In linii simple cu defecte polifazate one alimentat trebuie stabilită, de regulă, de protecție cu două curent, a cărei primă etapă este format ca un curent cut-off (TO), iar al doilea - un maxim DUTY protecție mac curent (MTP).

Protecția împotriva defectelor de pământ monofazate trebuie să se realizeze sub forma:

- Selectiv (setarea direcției deteriorate), care acționează asupra semnalului;

selectiv, acționând asupra opririi, atunci când este necesar pentru cerințele de siguranță.

Curentul maxim de funcționare în KL1 și KL2

Curentul protecției la supracurent (MTZ) în forma generală:

unde este respectiv coeficientul de detonare, auto-pornire și resetare a releului.

Pentru a proteja liniile cu switch-uri cu o unitate de arc, de protecție la supracurent și limită curent se efectuează pe acțiune directă de tip RTV încorporat în unitatea releu de comutare cu caracteristici de timp de întârziere dependente limitate, și acțiune instantanee de tip releu RTM. În datele inițiale, unitatea întrerupătorului este încărcată cu arc, deci

Factorul de auto-pornire pentru liniile care alimentează sarcina industrială poate fi determinat:

unde - scurtcircuit curent, trifazat la punctul K3, la care este conectată sarcina.

În cazul în care va fi asigurată de funcționare separată a celor două linii cu dispozitiv automat de intrare (ATS) cu privire la acțiunea de comutare a secțiunii și ATS după dezactivarea uneia dintre ele omisiuni rămase în MTZ linia curentă pentru această declanșare:

unde este un coeficient care ia în considerare creșterea curentului prin linia de cablu KL1 datorită scăderii tensiunii atunci când motoarele frânate sunt conectate la el.

Timpul de funcționare al protecției la supracurent este selectat din condițiile pentru selectivitatea protecției și a stabilității termice a elementului protejat. Timpul de răspuns al protecției ulterioare (situat mai aproape de sursa de alimentare)

unde - timpul de funcționare a protecției anterioare (luată în funcție de sarcină);

Acceptăm o schemă de protecție în două faze cu dublu circuit.

Releu de declanșare a releului

unde este raportul transformatorului transformatorului de curent.

Transformatorul de curent este selectat pentru curentul de lucru dublu al liniei

Coeficientul de sensibilitate la protecție:

unde - curentul unui scurtcircuit în două faze la sfârșitul secțiunii protejate a rețelei în modul minim.

Curentul de funcționare al întreruperii curente este selectat de starea de detuning de la curentul maxim al scurtcircuitului trifazat la capătul liniei:

unde - este luat din tabel. 4.1. / 1 /.

La efectuarea unei protecții la supracurent pentru un releu tip PTB, întreruperea este efectuată utilizând releul RTM.

Coeficient de sensibilitate de protecție pentru un circuit cu două circuite:

unde este curentul de scurtcircuit trifazat la locul de deconectare.

În acest caz, utilizarea cutoff-ului curent este impracticabilă.

5 PROTECȚIA UNITĂȚILOR DE CONDENSARE

Principalul tip de deteriorare a instalațiilor de condensatoare - defectarea condensatoarelor - conduce la un scurtcircuit în două faze. În condiții de funcționare, sunt posibile și regimuri anormale asociate cu supraîncărcarea condensatoarelor cu armonici de curent mai mari și creșterea tensiunii. Din cauza deteriorărilor și a modurilor anormale ale instalațiilor de condensatoare, este asigurată o protecție care este eficientă pentru defectele multifazice, supraîncărcarea și creșterea tensiunii.
5.1 Protecția împotriva scurtcircuitului multifazic.
Protecția este asigurată pentru întreaga instalație a condensatorului în ansamblu. În rețele cu tensiuni mai mari de 1000 V se realizează prin siguranțe sau o întrerupere a curentului în două faze.

Se calculează curentul nominal al siguranței fuzibile și curentul de protecție

unde este coeficientul de detuning, luăm 2.

- curent nominal al condensatorului.

Acceptăm o schemă de protecție în două faze cu dublu circuit.

Releu de declanșare a releului

unde este raportul transformatorului transformatorului de curent.

Transformatorul de curent este selectat în funcție de curentul nominal al instalației de condensator.

5.2 Protecția la suprasarcină
Această protecție este furnizată în cazurile în care este posibilă supraîncărcarea condensatoarelor cu armonici de curent mai mari datorită apropierii apropiate a instalațiilor puternice de redresor. Protecția este comună pentru întreaga instalație a condensatoarelor și acționează pentru a o deconecta cu o întârziere de timp a comenzii

Protecția este stabilită dacă, atunci când tensiunea este crescută, o tensiune mai mare de 1,1 U poate fi aplicată permanent unui singur condensator. Protecția este efectuată de un releu de tensiune maxim și de releu de timp

Tensiunea de funcționare este determinată de condiția:

Întârzierea de timp se presupune a fi egală. Este prevăzută pentru reînchiderea automată a instalației de condensator după restaurarea nivelului inițial de tensiune, dar nu mai devreme de 5 minute după ce este oprită.

6 Protecție releu a transformatoarelor pas cu pas
Transformatoarele trebuie să dispună de următoarea protecție:

Protecția împotriva scurtcircuitului multifazic în bobine și terminale;
Protecția împotriva scurtcircuitelor monofazate în bobină și pe terminalele conectate la rețea cu un neutru moale la sol;
Protecție împotriva închiderilor înfășurărilor în bobine;
Protecția împotriva curenților în bobinaje cauzate de scurtcircuitele externe;
Protecție împotriva curenților în bobine datorită supraîncărcării;
Protecția împotriva picăturilor de ulei;
Protecția împotriva defectelor de la pământ în rețelele 6-10 kV cu neutru izolat dacă transformatorul furnizează o rețea în care comutarea defectelor de pământ monofazate este necesară din motive de siguranță.

Protecția împotriva scurtcircuitului multifazic în bobine și terminale

Pentru a proteja împotriva deteriorării în bobine și la borne, cutoff curent este furnizat fără întârziere. transformator de putere mai mic de 6,3 MVA.

Protecția este setată pe partea de alimentare, cu excepția cazului în care există o protecție diferențială. Curent de protecție:

unde - pentru releu RT-40,

- valoarea maximă a curentului de scurtcircuit trifazat din spatele transformatorului, se referă la partea de înaltă tensiune unde este setată cutoff-ul curent.

KI = 200/5 = 320 - raportul transformatorului al transformatorului de curent.

Releu de declanșare a releului:

6.2 Protecția împotriva curentului cauzată de scurtcircuitul extern
La transformatoarele cu o capacitate de 1 MVA sau mai mult, ca protecție împotriva curentului datorită scurtcircuitului extern, trebuie prevăzută o protecție maximă de curent sau o protecție la supracurent cu pornire de tensiune.

Protecție la supracurent

Curent de protecție:

unde - valoarea curentului maxim de funcționare la locul protecției;

- coeficientul care ține seama de creșterea curentului în condițiile motoarelor electrice cu pornire automată;

Кв = 0,85 - coeficientul de retur pentru releul PT-40.

Releu de declanșare a releului:

Coeficientul de sensibilitate pentru protecția la supracurent trebuie să fie de cel puțin 1,5 pentru un scurtcircuit în zona principală și cel puțin 1,2 în zona de redundanță.

6.3 Protecția împotriva curenților în bobine datorită supraîncărcării
Suprasarcină de protecție la suprasarcină:

6.4 Protecția gazelor

Protecția gazelor este proiectată pentru a proteja transformatoarele de putere cu umplutură cu ulei, echipată cu agenți de extindere, de la toate tipurile de deteriorări interne (închideri filetate, reducerea nivelului de ulei, scurtcircuit în fază în transformator).

Cu o ușoară generare de gaze, protecția gazului acționează asupra semnalului de avertizare. În cazurile de generare rapidă a gazelor sau o scădere puternică a nivelului de ulei, protecția gazelor dă comanda de a opri transformatorul.

Acceptăm releul RG 43-66 pentru instalare.

7 Verificarea de calcul a transformatoarelor de curent

pentru protecția releului

Transformatoarele de curent sunt concepute pentru a furniza dispozitive de protecție împotriva releelor curente și trebuie să îndeplinească următoarele cerințe:

eroarea totală a transformatoarelor de curent nu trebuie să depășească 10%.
eroarea curentă în scopul prevenirii defecțiunilor de protecție în caz de defecțiuni la începutul zonei protejate nu trebuie să depășească:

a) în condiții de vibrație crescută a contactelor releului de direcție a puterii sau a releului de curent - valorile admise pentru tipul selectat de releu;

b) în funcție de condițiile de direcție maximă admisă a puterii pentru releu și releul de rezistență direcționat al erorii unghiulare - 50%.

Tensiunea la bornele bobinării secundare a transformatoarelor de curent la defecțiune în zona protejată nu trebuie să depășească valoarea permisă pentru dispozitivul RE și A.

Pentru verificare, vom alege un transformator de curent care alimentează circuitul de protecție a releului transformatorului de curent în partea superioară a tensiunii:

Realizăm o verificare a curbelor multiplicității limitative.

Multiplicitatea limitativă este determinată de formula:

unde I1nom = 200A - curent nominal nominal al transformatorului de curent;

I1rec este curentul principal de proiectare la care trebuie asigurată funcționarea transformatoarelor de curent cu o eroare de cel mult 10%

Pentru protecția curentului cu o caracteristică independentă, inclusiv pentru întrerupătoarele de curent (releu RT-40)

Sarcina admisă pe transformatorul de curent este determinată de curba raportului de transformare a curentului în conformitate cu / 6 / pentru K10 = 6,314, corespunzătoare tipului de transformator de curent și raportului de transformare.

Determinați valoarea reală a rezistenței de sarcină a transformatorului de curent, care depinde de rezistența releului, a contactelor și a firelor de conectare

unde rezistența firelor de conectare;

rK - rezistența contactelor, rK = 0,05 Ohm, tk. trei relee sunt conectate;

ZP este rezistența releului.

Definiți rezistența firelor de conectare:

unde l este lungimea firului de la transformator la releu, 70 m;

 = 0,0175 Ohm * mm 2 / m - rezistivitatea firelor de cupru;

S - secțiune transversală a conductorului, mm 2. S = 4.

Definiți rezistența înfășurărilor releului: RT 40/100, RT 40/20 și RT 40/6

unde Som - puterea consumată de releu, respectiv, pentru releu este egală cu 1,8, 0,5 și 0,5 VA.

I2nom = 5A este curentul secundar nominal al transformatorului de curent.

Puterea nominală pe transformatorul de curent:

Comparați încărcarea calculată cu cea permisă: condiția este îndeplinită, prin urmare, transformatorul de curent satisface condițiile de eroare de 10%.

Verificarea verificării închiderii fiabile a contactelor releelor electromecanice

Valoarea erorii de curent admisibile fDOP, la care este asigurată închiderea sigură a contactului, depinde de tipul de protecție și de releu. Pentru întreruperea curentului maxim pe releul RT-40

Valoarea maximă a erorii curente fMAX este determinată la valoarea maximă a curentului de defect la locul de instalare al protecției IK1max.

Se calculează multiplicitatea maximă pentru transformatorul de curent recepționat cu curentul primar I1m.

Determinați coeficientul A:

unde K10dn - multiplicitatea limitatoare care corespunde valorii sarcinii efective de proiectare, este determinată de curba limitelor de multiplicitate, K10dn = 13.

Lucrare pe disciplina "Protecția releelor și automatizarea sistemelor de alimentare cu energie electrică"

Proiect de curs privind disciplina "Protecția releelor și automatizarea sistemelor de alimentare cu energie electrică"

Articole similare

Pagina anterioară

Pagina următoare