Дипломный проект Царев (1207277)
Текст из файла
Министерство транспорта Российской Федерации
Федеральное агентство железнодорожного транспорта
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»
Кафедра «Системы электроснабжения»
К ЗАЩИТЕ ДОПУСТИТЬ
Заведующий кафедрой
_______________ И.В. Игнатенко
"____"___________2017 г.
ПС 220 кВ ВОСТОК С РАЗРАБОТКОЙ ЗАЩИТ ТРАНСФОРМАТОРА
Пояснительная записка к выпускной квалификационной работе
БР 13.03.02 ПЗ
Студент Н.В. Царёв
Руководитель А.М. Терещенков
Нормоконтроль С.А. Власенко
Хабаровск – 2017
ABSTRACT
The object of this study is the 220 kV Vostok, which is located on the territory of of social and economic development Khabarovsk.
Objective - Calculation of relay protection and automation T-1 substation Vostok. Also, consider as well as the impact of the provisions of the RPN T-1 for sensitivity of protection.
In the course of the study, a scheme was developed for tuning the primary and backup protection of the transformer. Built principal protection scheme for each object.
The paper deals with the use of microprocessor terminals "ECRA". Namely, the basic functions and algorithms of the microprocessor complex for transformer protection, as well as the impact of the provisions of the RPN T-1 for sensitivity of protection.
РЕФЕРАТ
Проект содержит 55 с., 4 рис., 9 таблиц., 16 источников.
РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА И АВТОМАТИКА, ТРАНСФОРМАТОР, ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНАЯ ЗАЩИТА, МАКСИМАЛЬНАЯ ТОКОВАЯ ЗАЩИТА, ТКЗ – 3000, УСТРОЙСТВО РЕЗЕРВИРОВАНИЯ ПРИ ОТКАЗЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ
Целью данного исследования является ПС 220 кВ Восток, которая расположена на территории социально-экономического развития Хабаровск.
Цель работы – расчет релейной защиты и автоматики Т-1 ПС Восток. Также рассмотреть вопрос влияния РПН на чувствительность защит.
В ходе исследования были рассчитаны основные и резервные защиты трансформатора. Построена принципиальная схема защиты для данного объекта.
В статье рассматривается использование микропроцессорных терминалов «ECRA». А именно, основные функции и алгоритмы микропроцессорного комплекса защиты трансформаторов, а также влияние РПН на чувствительность защит.
ОТЗЫВ РУКОВОДИТЕЛЯ
ВЫПУСКНОЙ КВАЛИФИКАЦИОННОЙ РАБОТЫ
Студент(ка)_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________
№ п/п | Показатель | Да/Нет |
1 | Рекомендовать для поступления в аспирантуру | |
2 | Дипломный проект выполнен • по учебной теме, предложенной кафедрой СЭ…………………… • по реальной теме, предложенной кафедрой СЭ или предприятием___________________________________________________ _______________________________________________________________ • в области фундаментальных и поисковых исследований | |
3 |
• на предприятии • в учебный процесс по кафедре СЭ (указать, что именно внедряется) • _________________________________________________________ | |
4 | Проект содержит элементы НИРС (что именно) | |
5 | Проект прошел рецензирование • внешнее • внутреннее | |
6 | Применение ЭВМ на уровне • оформление пояснительной записки……………………………..…. • оформление листов чертежей…………………………………..……. • использование прикладных программ……………………………….. • разработка программного продукта…………………………….…….. | |
7 | Рекомендация о допуске к защите |
Примечания:
• Все строки должны быть заполнены и проставлено Да/Нет
• Специальность –
• Форма обучения - дневное заочное (нужное подчеркнуть)
Руководитель ВКР ________________ (__________________________)
Подпись Ф.И.О.
СОДЕРЖАНИЕ
С.
ВВЕДЕНИЕ 9
1 РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 11
1.1 Расчет параметров электроэнергетической системы 11
1.2 Разработка схем замещения прямой(обратной) последовательности 11
1.3 Учет РПН при расчете сопротивлений Т-1 13
1.4 Расчет токов КЗ в узлах системы 16
2 РАЗРАБОТКА СХЕМЫ РАЗМЕЩЕНИЯ ИНФОРМАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ ПО ТТ И ТН 18
2.1 Основные принципы и требования 18
2.2 Схема ИТС ПС 220 кВ Восток 19
3.ВЫПОЛНЕНИЕ РЗА Т-1 20
3.1 Защита трансформатора 220 кВ 20
3.2 Выбор типов защит на примере ЭКРА 20
4 РАСЧЕТ УСТАВОК РЗА 24
4.1 Параметрирование терминала 24
4.2 Расчет и выбор параметров срабатывания ДЗТ 27
4.3 Расчет максимальной токовой защиты 33
4.3.1 Расчет МТЗ СВ 33
4.3.2 Расчет МТЗ НН 38
4.3.3 Расчет МТЗ НН с комбинированным пуском по напряжению 39
4.3.4 Расчет МТЗ ВН 42
4.3.5 Расчет МТЗ ВН с комбинированным пуском по напряжению 44
4.3.6 Расчет выдержки времени срабатывания МТЗ 45
4.4 Расчет защиты от перегрузки Т-1 47
4.4.1 Расчет параметра срабатывания ИО максимального тока 47
4.4.2 Расчет выдержки времени срабатывания ЗП 48
4.5 Газовые защиты Т-1 48
4.6 Выбор уставок УРОВ стороны ВН Т-1 49
5 ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТЬ 51
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 53
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 54
ПРИЛОЖЕНИЕ А 56
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 57
ПРИЛОЖЕНИЕ В 59
ПРИЛОЖЕНИЕ Г 60
ВВЕДЕНИЕ
Повышенный интерес правительства Российской Федерации к проблемам развития Дальнего Востока особенно заметен в последние годы. Создание новых промышленных узлов, территорий опережающего развития, развитие социальной и экономической сфер – все это требует качественного, а самое главное надёжного обеспечения региона электрической энергией.
Вопрос электроснабжения тесно связан с релейной защитой объектов энергосистемы от коротких замыканий и других ненормальных режимов работы, которые могут помешать нормальному протеканию процессов передачи и распределения требуемых мощностей к потребителю. Поэтому расчет и проектирование защит объектов энергосистемы является весьма актуальным.
Объектом исследования в дипломном проекте является подстанция 220 кВ Восток. Площадка проектируемой подстанции правобережной части (правобережье р. Амур) Хабаровского района на границе с г. Хабаровск к юго-востоку от южного промышленного узла города.
Подача электроэнергии на подстанцию будет осуществляться по двум новым линиям электропередачи 220 кВ: ВЛ 220 кВ Хабаровская ТЭЦ-3 -Восток, ВЛ 220 кВ Хехцир-2 – Восток.
Функционирование подстанции направлено на обеспечение бесперебойного снабжения потребителей территории опережающего социально-экономического развития «Хабаровск». Для этих целей на территории подстанции устанавливается оборудование, позволяющее осуществлять поставленные задачи. Важнейшими объектами данной ПС являются два силовых масляных трансформатора напряжением 220/10 кВ мощностью 63 МВА каждый, выполняющие важнейшую функцию подстанции, заключающуюся в преобразовании электрической энергии. Расчет защит данных объектов является основной целью данного дипломного проекта.
В данной выпускной квалификационной работе будет рассмотрен вопрос разработки защит трансформатора Т-1 на ПС 220 кВ Восток. Разработанный комплекс релейной защиты трансформатора будет предназначен для защиты его от любых видов КЗ, включая и витковые замыкания, ненормальные режимы работы, такие как внешние КЗ, недопустимое понижение уровня масла, перегрузку по току и другие.
Расчет РЗА будет проведен для микропроцессорных терминалов релейной защиты и автоматики отечественного производства от компании ЭКРА. Также при расчете токов короткого замыкания для более точного определения чувствительности основных и резервных защит, при расчетах в максимальном и минимальном режимах работы системы, будет рассмотрен вопрос влияния положений РПН трансформатора Т-1 ПС 220 кВ Восток, на их значения. Для расчета токов короткого замыкания, необходимых для расчета уставок срабатывания защит, будет использован программный комплекс TKZ 3000.
Данная тема является актуальной, так как в условиях современной тенденции выполнять построение релейной защиты и автоматики на микропроцессорной базе терминалов иностранного производства является невыгодным и нецелесообразным по отношению к производственной и экономической составляющей компаний.
1 РАСЧЕТ ТОКОВ КЗ
1.1 Расчет параметров электроэнергетической системы
Исходные данные необходимые для разработки схемы сети и расчета параметров элементов сети выбраны в соответствии с проектными документациями, выданными ПАО ФСК ЕЭС ХПМЭС.
На основных данных, представленных в [4], произвели расчет параметров электроэнергетической системы в программе «PL62W» для дальнейшей разработки схемы замещения, необходимой для расчетов токов короткого замыкания в программном комплексе «TKZ-3000.
Расчетные параметры трансформатора представлены в таблице А.1 (приложение А), параметры ЛЭП сети сведены в таблицу.
Таблица 1.1 – Параметры линий сети
Параметры линий | Марка провода | Длина |
ОРУ ПС 220 кВ ПС 500кВ Хехцир 2 – ПС Восток 220 кВ | АС-400/51 | 38,4 |
ТЭЦ3- ПС Восток 220 кВ | АС-400/51 | 49,4 |
1.2 Разработка схем замещения прямой (обратной) последовательности
При расчете токов короткого замыкания, согласно [3], необходимо принимать значения напряжений ступеней из шкалы средних номинальных напряжений: 3,15; 6,3; 11; 15,75; 20; 24; 37; 115; 157; 230; 340; 515 кВ.
Для генераторов, трансформаторов, автотрансформаторов и реакторов учитывается только индуктивная составляющая сопротивления [4]:
, (1.1)
где – напряжение короткого замыкания соответствующей обмотки трансформатора (автотрансформатора), отнесенное к мощности
данной обмотки, %;
– среднее номинальное напряжение, кВ.
Тогда
Ом.
Сопротивления ЛЭП определим с помощью программы PL62W.
Рисунок 1.1 – Пример вычисления параметров
линий в «PL62W»
Полученные значения рассчитанных сопротивлений новых линий сведем в таблицу:
Таблица 1.2 – Результаты расчетов параметров линий сети
Линии | Марка провода | Длина |
|
|
Тэц3- Восток | АС-400/51 | 38,4 | 3.705+j19.56 | 11.741+j51.1 |
Хехцир2-Восток | АС-400/51 | 49,4 | 2.880+j15,21 | 8.249+j39.77 |
На основании исходной схемы сети разрабатывается схема замещения прямой, обратной и нулевой последовательности, представленная ниже:
Рисунок 1.2 – Схема замещения сети
1.3 Учёт РПН при расчете сопротивлений Т-1
Для трансформаторов с РПН согласно рекомендациям, изложенным в [8], для более точного определения чувствительности защиты при расчете токов короткого замыкания в минимальном и максимальном режимах работы необходим учёт РПН.
Характеристики
Тип файла документ
Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.
Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.
Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.