Курсовая работа: Релейная защита и автоматика в системах электроснабжения

СОДЕРЖАНИЕ

Введение……………………………………………………………………………....3

Задание на курсовое проектирование……………………………………………….4
1. Исходные данные………………………………………………………………….4
2. Анализ нормальных режимов контролируемой сети……………………………6
3. Токи короткого замыкания………………………………………………………..9

4. Выбор защит и расчет их уставок………………………………………………..16

Заключение………………………………………………………………………….69
Приложение А………………………………………………………………………70
Приложение Б……………………………………………………………………….71
Список литературы………………………………………………………………….74

Введение

Чтобы предотвратить развитие аварии на линиях электропередач, а также снизить повреждения электроустановок действием токов короткого замыкания, необходимо устройство, которые способно быстро отключить поврежденный элемент электроэнергетической системы. Такой системой устройств является релейная защита.
В некоторых случаях повреждение должно быть ликвидировано в течение долей секунды. Выявление поврежденного участка цепи и отключение соответствующих выключателей производят устройства релейной защиты.
Основным элементом релейной защиты является специальный аппарат - реле.
Релейная защита - это вид автоматики, применяющийся в системах электроснабжения. Одной релейной защиты недостаточно для обеспечения бесперебойности электроснабжения. Некоторые электроприемники, для которых недопустимо отключение даже на короткое время, проектируются с питанием от подстанций с двумя секциями шин и автоматическим переключением при внезапном исчезновении напряжения на одной из секций. Электроснабжение можно восстановить включением секционного выключателя устройством автоматического включения резерва (АВР).
В системах электроснабжения применяются различные устройства автоматики энергосистем, такие как автоматические устройства синхронизации генераторов, синхронных компенсаторов и электродвигателей, автоматические регуляторы частоту вращения и активной мощности синхронных генераторов.





Задание на курсовое проектирование
1. Тщательно изучить конфигурацию электрической сети, продумать варианты питания групп потребителей в нормальных и послеаварийных режимах работы электрической сети.
2. Составить схемы замещения участка сети в различных режимах его работы, определить рабочие токи и выбрать сечения проводов линий электропередачи, рассчитать параметры схем замещения.
3. Рассчитать токи короткого замыкания для максимального и минимального режимов работы энергосистемы.
4. Выбрать типы защит, устанавливаемых на объектах защищаемой электрической сети.
5. Провести расчет уставок и согласование характеристик отдельных защит между собой; оценить эффективность защит; составить их полные электрические принципиальные схемы.
6. Выбрать схемы и определить уставки устройств АПВ и АВР.
7. Провести проверочные расчеты нагрузок измерительных трансформаторов тока и напряжения.

1. 1. Исходные данные

2. Схема на рисунке

   Мощность трехфазного КЗ на шинах ПС1, МВА

   Типы выключателей

   Напряжение оперативного тока

   Мощность трансформаторов, МВА

   Сторона 35кВ

   Сторона 10кВ

   ПС1

   ПС2

   ПС3

   ПС4

   Т1

   Т2

   Т3

   Т4

   Т5

   Т6

   2,6

   550

   С-35

   ВМПЭ-10

   ═

   ═

   »

   »

   10

   10

   6,3

   0,4

   0,63

   0,25

   
   Мощность трехфазного КЗ на шинах подстанции №1 550 МВ·А. На подстанциях № 1,2 имеются источники постоянного оперативного тока с номинальным. На подстанции № 3,4 присутствуют источники переменного оперативного тока. Параметры трансформаторов приведены в табл. 1.1; линий –
   в табл. 1.2; нагрузок – в табл. 1.3.
   
   Таблица 1.1. Параметры трансформвторов
   

   Мощность трансформаторов, МВА
   Т1	Т2	Т3	Т4	Т5	Т6
   10	10	6,3	0,4	0,63	0,25

   
   Таблица 1.2. Параметры линий электропередачи
   

   Длина линии электропередачи							Место установки устройства АВР	Место установки устройства АПВ
   W1	W2	W3	W4	W5	W6	W7
   8	8	3	3	3	4	4	ПС2,ПС3	W4

   
   
   Таблица 1.3. Параметры нагрузок
   

   Н1			Н2			Н3			Н4			Н5
   Мощность S, МВА	Коэффициент самозапуска	Выдержка времени защиты, с	Мощность S, МВА	Коэффициент самозапуска	Выдержка времени защиты, с	Мощность S, МВА	Коэффициент самозапуска	Выдержка времени защиты, с	Мощность S, МВА	Коэффициент самозапуска	Выдержка времени защиты, с	Мощность S, МВА	Коэффициент самозапуска	Выдержка времени защиты, с
   2,9	2,5	0,8	2,8	2,3	1,0	3,2	2,7	0,9	2,8	2,0	08	4,2	2,4	1,1

   
   На подстанция ПС2 и ПС3 должны быть установлены устройства автоматического включения резерва, которое должны воздействовать Q5 и Q8 (условные графические изображения выключателей заштрихованы).
   На линиях W4 требуется установить устройство автоматического повторного включения (АПВ), которое должно действовать на выключатель Q9 подстанции № 3.
   В таблице 1.4 приведены параметры трансформаторов
   

   Наименование по схеме	Мощность, МВА	Трансформатор	Соединение	ВН	НН	Pкз	U,%	РПН,%
   Т1	10	ТД 10000/35	Y/∆	35	10	60	8	±12
   Т2	10	ТД 10000/35	Y/∆	35	10	60	8	±12
   Т3	6,3	ТД 6300/35	Y/∆	35	10	46,5	7,5	±10
   Т4	0,4	ТД 400/10	Y/Yгн	10	0,4	5,4	4,5	–
   Т5	0,63	ТД 630/10	Y/Yгн	10	0,4	7,6	5,5	–
   Т6	0,25	ТД 250/10	Y/Yгн	10	0,4	3,7	4,5	–

   
   На рисунке приложении А представлена общая схема системы электроснабжения.