151589 (Расчет защиты линий 6 и 10 кВ)

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

СУМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА №1

ПО ТЕМЕ "РАСЧЕТ ЗАЩИТЫ ЛИНИЙ 6 и 10 кВ"

по курсу

"Релейная защита и автоматика"

Вариант № 40

Выполнил: студент гр.ЭТ-41

Ярошенко Д.В.

Проверил: Ноздренков В.С.

Сумы – 2007

Задание

В РГР необходимо выбрать рабочие уставки защит ВЛ-10 кв в сельскохозяйственном районе. Схема линии приведена в приложении, где указаны необходимые исходные данные: сопротивление и э. д. с. питающей системы (одинаковые для максимального и минимального режимов), приведенные к шинам 10 кв питающей подстанции; параметры участков основной линии и ответвлений; параметры трансформаторов; тип и характеристика существующей максимальной защиты питающего трансформатора 35/10 кв, которая выполнена по двухфазной двухрелейной схеме; коэффициенты трансформации трансформаторов тока. Э. д. с. системы принимается равной среднему номинальному напряжению (10,5 кв).

На ВЛ-10 кв установлена максимальная токовая защита, выполненная по двухфазной двухрелейной схеме с реле типа РТВ. При необходимости может быть выполнена токовая отсечка.

Схема №2

Исходные данные

Решение

Рис.1 Расчетная схема ВЛ-10 кВ

1. Рассчитаем токи к. з. для чего, прежде всего, намечаем расчетные точки к. з., электрически наиболее удаленные от питающей подстанции (точка К).

Внутреннее индуктивное сопротивление (х_в. _уд) характерно только для стальных проводов. Величина этого сопротивления зависит от величины тока в проводе.

Таблица 1-1

Определим суммарные активное и индуктивные сопротивления до расчетной точки к. з. К1: r_К = 354,6 Ом, х_К = 117,6 Ом.

Полное сопротивление до точки К1

z_K= Ом.

Ток при трехфазном к. з. в точке К1

I_К= А.

2. Рассчитам ток срабатывания максимальной защиты линии .Проведенные исследования и опыт эксплуатации релейной защиты показывают, что при расчете уставок максимальных токовых защит линий 6 и 10 кв в сельскохозяйственных районах, как правило, можно принимать: k_сзп = 1,1 - 1,2 при условии, что защита будет иметь время срабатывания не менее 0,5 сек

Максимальный рабочий ток линии (I_{раб. мах}) принимаем равный сумме номинальных токов всех трансформаторов, подключенных к защищаемой линии (рис. 1), полагая, что по этой линии не предусмотрено питание других подстанций. По выражению:

A

Ток срабатывания защиты:

A

3. Рассчитываем ток срабатывания реле PTB-4 и проверяем чувствительность защиты. Приняв предварительно коэффициент трансформации трансформаторов тока, например п_т=400/5 получаем ток срабатывания реле:

I_c.p= =5,101 A

Ближайшая большая уставка на реле PTB-4 равна 5А .При этой уставке ток срабатывания защиты:

I_{c.з= = =} 400 A

Коэффициент чувствительности в основной зоне защиты по выражению равен:

А это значит, что условие защиты не выполняется. Заменяяем марки провода ПС-35 и ПС-25 на АС-35.Все расчеты проведем аналогично, выполненым выше:

Таблица 1-2

Определим суммарные активное и индуктивные сопротивления до расчетной точки к. з. К1: r_К = 79.05 Ом, х_К = 37.2 Ом.

z_K= Ом

I_К = = 69.389 А

A

А

A

Уставка 5А.

I_c.з=40 A

Для рассматриваемой линии не требуется секционирование по условиям релейной защиты.

Определяем коэффициент чувствительности в зоне резервирования, т. е. при к. з. на шинах низшего напряжения трансформаторов ответвлений. Выбираем ближайший трансформатор ТМ-100/10 определяем ток к. з. через защиту при повреждении за этим трансформатором.

Сопротивление трансформатора при u_к = 4,7%

Ом

Z₁ Ом

Ток к.з. =107,642 А

Коэффициент чувствительности

>1,2.

Поскольку k_ч._рез > 1.2, определяются коэффициенты чувствительности при к. з. за следующим трансформатором ответвления и т. д. Может оказаться, что максимальная защита нечувствительна к повреждениям за маломощными и удаленными трансформаторами ответвлений. Правилами [1] допускается отказ от резервирования в подобных случаях.

4. Выбираем время срабатывания и характеристику реле РТВ защиты линии по условиям согласования по току и времени с защитными устройствами последующих и предыдущих элементов.

Предыдущим расчетным элементом является наиболее мощный из трансформаторов ответвлений — трансформатор мощностью 80 кВА. Его защита может быть выполнена с помощью плавкого предохранителя типа ПСН-10.

На карте селективности (рис.2) в осях ток—время строится защитная характеристика I' для плавкой вставки с номинальным током I_вс. _ном = 7,5 а предохранителя типа ПСН-10 трансформатора 80 кВА характеристики. Построение ведется по следующим точкам типовой характеристики(приложение II Методических указаний): 30 а — 1,6 сек; 40 а —0,6 сек; 50 а — 0,4сек; 60 а — 0, 28 сек; 70 а — 0,2 сек; 80 а — 0,14 сек; 100 а — 0,1 сек.

Затем эту типоваю (заводскаю) характеристику «сдвигаем» вправо на 20% для учета неточности работы предохранителя, т. е. строим расчетную характеристику по следующим точкам: 36 а —1,6 сек; 48 а — 0,6 сек; 60 а —0,4 сек; 72 а — 0,28 сек; 84 а — 0,2 сек; 96 а — 0,14 сек; 120 а — 0,1сек (характеристика 1).