Содержание
Введение
1. Расчет токов КЗ
2. Расчет РЗ электродвигателей
3. Расчет релейной защиты и цеховых трансформаторов
4. Расчет релейной защиты кабельных линий
5. Расчет релейной защиты силовых трансформаторов с выключателями на стороне НН
6.Заключение
7. Использованная литература
Введение
Все электроустановки оборудуются устройствами релейной защиты, предназначенными для отключения защищаемого участка в цепи или 'элемента в случае его повреждения, если это повреждение влечет за собой выход из строя элемента или электроустановки в целом. Релейная защита срабатывает и тогда, когда возникают условия, угрожающие нарушением нормального режима работы электроустановки.
В релейной защите электроустановок защитные функции возложены на реле, которые служат для подачи импульса на автоматическое отключение элементов электроустановки или сигнала о нарушении нормального режима работы оборудования, участка электроустановки, линии и т. д.
Реле представляет собой аппарат, реагирующий на изменение какой-либо физической величины, например тока, напряжения, давления, температуры. Когда отклонение этой величины оказывается выше допустимого, реле срабатывает и его контакты, замыкаясь или размыкаясь, производят необходимые переключения с помощью подали или отключения напряжения в цепях управления электроустановкой.
Защита трансформаторов.
Основными видами повреждений в трансформаторах являются:
а) замыкания между фазами внутри кожуха трансформатора и на наружных выводах обмоток;
б) замыкания в обмотках между витками одной фазы (так называемые витковые замыкания);
в) замыкания на землю обмоток или их наружных выводов;
г) повреждение магнитопровода трансформаторов, приводящее к появлению местного нагрева и «пожару стали».
Опыт показывает, что к. з. на выводах и витковые замыкания в обмотках трансформаторов происходят наиболее часто. Междуфазные повреждения внутри трансформаторов возникают значительно реже. В трехфазных трансформаторах они хотя и не исключены, но маловероятны вследствие большой прочности междуфазной изоляции. В трансформаторных группах, составленных из трех однофазных трансформаторов, замыкания между обмотками фаз практически невозможны.
При витковых замыканиях токи, идущие к месту повреждения от источников питания, могут быть небольшими.
В случае замыкания на землю обмотки трансформатора, подключенной к сети с малым током замыкания на землю, ток повреждения определяется величиной емкостного тока сети. Поэтому защиты трансформатора, предназначенные для действия при витковых замыканиях, а также при замыканиях на землю в обмотке, работающей на сеть с изолированной нейтралью, должны обладать высокой чувствительностью.
Для ограничения размера разрушения защита от повреждений в трансформаторе должна действовать быстро. Повреждения, сопровождающиеся большим током к.з. должны отключаться без выдержки времени с t = 0,05 — 0,1 с.
Защиты от повреждений. В качестве таких защит применяются токовая отсечка, дифференциальная и газовая защиты. За рубежом применяется довольно простая защита от замыкания на корпус (кожух) трансформатора.
Данные:
W1: L1 = 20 км; A-95
W2: L2 = 1 км; 5×3×150
W3: L3 = 0,5 км; 2×3×150
W4: L4 = 0,5 км; 3×150
T1: ТДН, Sтном = 16000 кВ·А; 115/6,3
T3,T4: TMSтном = 630 кВ·А; 6,3/0,4
1. Расчет токов КЗ
Для выбора токов срабатывания и проверки чувствительности релейной защиты необходимо рассчитать токи КЗ.
Определяем сопротивление ВЛ – w1
Индуктивное сопротивление:
Приведение сопротивления к номинальному:
Трансформатор Т1:
Полное сопротивление:
Определение сопротивление реактора
Определение сопротивление кабельной линии W2 :
n2 – число кабелей
Определение сопротивлений кабельной линии W3 :
Определение сопротивлений W4 :
Определение сопротивления Т3 :
Активное сопротивление трансформатора:
[справочник]Схема Замещения
Расчетнаяточка | К1 | К2 | К3 | К4 | К5 |
0,43 | 0,445 | 0,463 | 3,69 | 0,482 | |
0,027 | 0,068 | 0,118 | 1,22 | 0,168 | |
8,46 | 8,1 | 7,63 | 0,93 | 7,14 |
2. Расчет РЗ электродвигателей
Согласно ПУЭ применяется отсечка при междуфазных к.з., перегрузке, замыкании на землю и понижении напряжения. Выберем тип защит и определим токи срабатывания защиты и реле АД типа АН-15-54-8.
Защита АД при междуфазных к.з. в обмотке статора принимаем ТО с использованием микроэлектронных токовых реле типа РС40. Данная защита является основной защитой АД и целью ее является защита обязательная во всех случаях.
В качестве РЗ эл. двигателя мощностью до 5000 кВт от к.з., согласно ПУЭ применяется отсечка.
Схема от трехфазных токов
Ток срабатывания защиты (отсечки) и реле:
Kотс – коэффициент отстройки
Iмах – пусковой мах. ток двигателя
kсх - коэффициент схемы
КI – коэффициент трансформации ТТ
Выбрано микроэлектронное реле тока РС40М - 5/40 и промежуточное реле РП-26 с указателем срабатывания.
Технические характеристики РС40М - 5/40
Диап. изм-я уставок, А | 10,0 - 41,5 |
Дискрет. изм-я уставок, А | 0,5 |
Номинальный ток, А | 25,0 |
Относительная погрешность выдержки времени в рабочем диапазоне температур, % , не более | ± 10 |
Относительная погрешность тока срабатывания в рабочем диапазоне температур, %, не более | ± 5 (± 10) |
Разброс тока срабатывания, % | ± 1,5 |
Коэффициент возврата реле, не менее | 0,8 - 0,9 |
Коэффициент отстройки | 1,25 |
Механическая износоустойчивость реле, циклов ВО | 10000 |
Потребляемая мощность на минимальной уставке, ВА | 0,7 - 2,5 |
Габаритные размеры, мм | 70x140x136 |
Сопротивление изоляции между входными и выходными цепями реле по ГОСТ 25071-81, ряд 3 | - |
Коэффициент чувствительности защиты:
Для защиты двигателя при перегрузке принято МТЗ с использованием токового реле РС40, включенного на разность токов фаз.
Ток срабатывания защиты и реле при перегрузке:.
Iд.ном – ном. ток двигателя
kв - коэффициент возврата (kв=0,85)
Выбрано микроэлектронное реле тока РС40М 5/40
Согласование времени действия защиты при перегрузке с временем самозапуска двигателя:
tс.д.,tс.ф. – допустимое и фактическое времена разгона двигателя при самозапуске
tп.д. – доп. время действия защиты при перегрузке.