Курсовик по РЗА (стр. 3 из 5)
Данный проект содержит необходимые расчёты для выбора принципов защит на генераторе и трансформаторе собственных нужд, проверку их чувствительности. Схемы защит и расчёты выполнены согласно ПУЭ и руководящих указаний.
Для генератора типа ТВФ-120-2 предусматриваются защиты:
1. от многофазных коротких замыканий в обмотке статора и на его выводах устанавливается продольная дифференциальная токовая защита генератора;
2. от коротких замыканий между витками одной фазы в обмотке статора генератора односистемная поперечная дифференциальная токовая защита генератора;
3. от замыканий на землю на стороне генераторного напряжения устанавливается защита напряжения нулевой последовательности;
4. от внешних симметричных коротких замыканий и для резервирования основных защит устанавливается одноступенчатая дистанционная защита на одном реле сопротивления, устанавливаемая со стороны нулевых выводов генератора;
5. от внешних несимметричных коротких замыканий и несимметричных перегрузок и для резервирования основных защит предусматривается ступенчатая токовая защита обратной последовательности с сигнальным элементом;
6. от симметричных перегрузок предусматривается токовая защита с использованием тока одной фазы;
7. от перегрузки ротора турбогенератора предусматривается защита, реагирующая на повышение напряжения ротора;
8. от замыканий на землю в двух точках цепи ротора турбогенератора предусматривается токовая защита с четырёх плечным мостом;
9. от замыкания на землю на стороне генераторного напряжения, имеющего выключатель в цепи турбогенератора - контроль изоляции;
10. от потери возбуждения;
11. от замыкания на землю в одной точке цепи ротора турбогенератора.
При этом продольная и поперечная дифференциальные токовые защиты генератора и защита от замыканий на землю в 2-х точках цепи генератора действуют на отключение выключателя генератора, в схему УРОВ этого выключателя, на гашение поля генератора и возбудителя, в схему технологических защит (останов турбины и котла). Защита от однофазных коротких замыканий в обмотке статора генератора действует на сигнал, но предусматривается возможность перевода её на отключение и останов блока. Защита от внешних коротких замыканий устанавливается со стороны нулевых выводов генератора и с выдержкой времени действует на отключение выключателей блока, АГП, останов турбины и котла. Ступенчатая токовая защита обратной последовательности, установленная со стороны нулевых выводов генератора при работе I ступени, резервирующей основные защиты генератора действует на отключение выключателя генератора, в схему УРОВ этого выключателя, на гашение поля генератора и возбудителя, в схему технологических защит (останов турбины и котла), на отключение выключателя 6 кВ трансформатора 10,5/6,3 кВ; при работе II, III и IV ступеней, предназначенных для резервирования основных защит трансформатора блока и защит сети- с 2-мя выдержками времени действует на отключение выключателей блока, АГП, останов турбины и котла; III и IV ступени действуют на деление шин высшего напряжения блока. Защита генератора от симметричных перегрузок, контроль изоляции, защита от замыканий на землю в одной точке цепи ротора действуют на сигнал. Защита в сети с большим током замыкания на землю действует: при работе грубого органа токовой защиты нулевой последовательности с выдержкой времени действует на отключение выключателей блока, АГП, останов турбины и котла. Защита ротора генератора от перегрузки токов возбуждения действует на отключение выключателя генератора, в схему УРОВ этого выключателя, на гашение поля генератора и возбудителя. Защита от потери возбуждения при допустимости асинхронного режима действует на отключение выключателей, обеспечивающих отсоединения собственных нужд от блока и действие в схему технологических защит на разгрузку блока по активной мощности, при недопустимости асинхронного режима действует на отключение выключателя генератора, в схему УРОВ этого выключателя, на гашение поля генератора и возбудителя.
Результаты расчётов, необходимых для выбора защит, сведены в таблицы.
IV. Расчет токов короткого замыкания.
При расчётах используются величины токов короткого замыкания, полученные при расчётах для энергосистемы в целом, для её минимального и максимального режима. Расчёт был произведён ЦС РЗАИ ООО "Архэнерго". Полученные результаты сведены в таблицу .
Таблица
Токи КЗ в ветвях и точках 110кВ
| Точка, ветвь | S 3I0 на шинах и 3I0 в | SI нашинах и I в ветвях (трёхфазного КЗ) | |||||
| mах,А | min, A | cверх min | max,A | min,А | сверх min | ||
| 1. | Шины 110 кВ | 22463 | 7636 | 7358 | 19155 | 5928 | 5768 |
Токи КЗ в ветвях и точках 6,3-10,5 кВ
| Точка, ветвь | SI на шина и I в ветвях (трёхфазного КЗ) | ||||
| mах,А | min, A | сверхминимум | |||
| 1. | Шины 10,5 кВ генератора 1Г | 82664 | 61954 | 0 | |
| в том числе: | 1T | 47007 | 26332 | 0 | |
| 1Г | 35657 | 35622 | 0 | ||
| 2. | Шины 10,5 кВ генератора 2Г | 82260 | 61826 | 0 | |
| в том числе: | 2Т | 46603 | 26203 | 0 | |
| 2Г | 35657 | 35623 | 0 | ||
| 3. | Шины 10,5 кВ генератора ЗГ | 86930 | 66218 | 0 | |
| в том числе: | ЗТ | 47050 | 26375 | 0 | |
| ЗГ | 39880 | 39843 | 0 | ||
| 4. | Шины 10,5 кВ генератора 4Г | 92500 | 68066 | 34484 | |
| в том числе: | 4АТ | 52622 | 28230 | 34484 | |
| 4Г | 39878 | 39836 | 0 | ||
| 5. | Вводы 6,3 кВ рабочего тсн 21T | 11189 | 10900 | 0 | |
| 6. | Вводы 6,3 кВ рабочего тсн 22Т | 10500 | 10246 | 0 | |
| 7. | Вводы 6,3 кВ рабочего тсн 23Т | 11463 | 11192 | 0 | |
| 8. | Вводы 6,3 кВ рабочего тсн 24Т | 11621 | 10365 | 10282 | |
| 9. | Вводы 6,3 кВ резервн. тсн 1ТР | 13406 | 12410 | 12324 | |
Максимальный режим энергосистемы (mах): все генерирующие мощности энергосистемы в работе, все системообразующие связи включены;
Минимальный режим энергосистемы (min): минимальный состав работающего оборудования в Архангельском энергоузле при прохождении летних нагрузок 1999 г. в режиме раздельной работы с ОЭС Центра; в работе 1Г, ЗГ Архангельской ТЭЦ; ЗГ Северодвинской ТЭЦ-1; 1Г Северодвинской ТЭЦ-2; все кроме 5Г, 8Г ТЭЦ-1 АБК; 1Г ТЭЦ-3 АБК; 1Г, 2Г, ЗГ ТЭЦ СЦБК; ЗГ, 5Г, 6Г ТЭЦ КЦБК;
Сверминимальный режим энергосистемы: остановлены все генераторы Архангельской ТЭЦ и Северодвинской ТЭЦ-2 , их распределительные устройства работают в режиме подстанций; в работе 2Г, 4Г, 6Г Северодвинской ТЭЦ-1; генераторы блок-станций в режиме минимума; отключены ВЛ-110 кВ "Двина-2" и ВЛ-220 кВ "Арх.ТЭЦ-РППервомайский-2".
По полученным данным величин токов к.з. произведём выбор трансформаторов тока:
| № п/п | Наименование | Тип ТТ | Номин.напряж кВ | Номин.перв. ток, А | Номин.втор. ток, А | Коэф-т трансф-ции |
| 1. | Трансформатор тока (встроенный) | ТВТ-35 | 35 | 600 | 5 | 120 |
| 2. | Трансформатор тока (шинный) | ТШЛ-20Б | 20 | 10000 | 5 | 2000 |
| 3. | Трансформатор тока (проходной) | ТПОЛ-10 | 10,5 | 1500 | 5 | 300 |
| 4. | Трансформатор тока (встроенный) | ТВТ-35 | 35 | 1000 | 5 | 200 |
a) Расчёт продольной дифференциальной токовой защиты
| № п/п | Наименование величины | Расчётная формула | Результат | ||
| 10,5 кВ | |||||
| 1. | Ток срабатывания защиты по условию отстройки от переходных процессов | Iс.з.1=0,6Iном.ген | Iс.з.1=0,6×6880= =4128 А | ||
| 2. | Максимальный ток режима асинхронного тока при угле расхождения системы и генератора близком к 180° |  |  | ||
| 3. | Максимальное значение расчётного тока небаланса | В режиме асинхронного хода | Iнб.расч.=kапkоднfiIас.max | Iнб.расч.=1×0,5×0,1×25725=1286 А | |
| В режиме 3-х фазного к.з. на выводах генератора | Iнб.расч.=kапkоднfiI(3)ас.max | Iнб.расч.= 1×0,5×0,1×39880=1994 А | |||
| 4. | Ток срабатывания защиты по условию отстройки от максимального тока небаланса | Iс.з.2=kнIн.б.рас. | Iс.з.2=1,3×1994=2592 А | ||
| 5. | Принимаемый первичный ток срабатывания защиты | 4128 А | |||
| 6. | Вторичный ток срабатывания реле |  |  | ||
| 7. | Расчётное число витков рабочей обмотки |  |  | ||
| 8. | Принимаемое число витков | Wраб.=48 | |||
| 9. | Вторичный ток срабатывания реле, соответствующий установленному количеству витков |  |  | ||
| 10. | Уточнённый первичный ток срабатывания защиты | Iс.з.ут=Iср.ут.nT | Iс.з.ут=2.08×2000=4160 | ||
| 11. | Коэффициент чувствительности защиты при 2-х фазном к.з. на выводах генератора для случая одиночно работающего генератора |  |  по ПУЭ kч³2 | ||
| 12. | Принимаемый тип реле | РНТ-565 | |||
б) Расчёт односистемная поперечная дифференциальная токовая защита генератора