ВКР (1229120), страница 2
Текст из файла (страница 2)
В связи с новым строительство нефтепровода-отвода «ТС ВСТО - Комсомольский НПЗ», возникает потребность в строительстве нефтеперерабатывающих станций (НПС). Наряду с вопросом о проектирование НПС поднимается задача обеспечения данных сооружений электроэнергией, а следовательно и обеспечения защиты электрооборудования, передающего, принимающего и преобразующего ту самую электроэнергию. Было принято решение питать НПС от двух воздушных ЛЭП напряжением 220 кВ расположенных между подстанциями «Хабаровская» и «Старт».
Основной целью данной работы является расчёт уставок устройств РЗА необходимых для селективной, быстродействующей работы, а также обеспечения дальнего резервирования и требуемой чувствительности. В качестве базы устройства РЗА предлагается микропроцессорная база. Преимущества микропроцессорных устройств РЗА перед электромеханическими или полупроводниковыми реле заключаются в их многофункциональности, компактности, удобстве фиксации неисправностей, точности измерений. Также в настоящее время актуально использование микропроцессорных терминалов, т.к. почти всё новое строительство и реконструкции ведутся на основе использования именно микропроцессорного оборудования. Целесообразно применять отечественные устройства в сегодняшней политической и экономической обстановке.
В пояснительной записке приведен расчёт уставок РЗА на базе микропроцессорных терминалов компании ИЦ «Бреслер». Исследовательский центр «Бреслер» осуществляет обучения персонала работе на терминалах, оказывает техническую поддержку и обслуживание своего оборудования, а также сопровождает проект от начала проектирования до ввода оборудования на объекте.
-
ВЫБОР ВИДОВ УСТРОЙСТ РЗА
-
Исходные данные
Выполнение работы начинается ознакомлением с проектной документацией и выбора исходных данных, необходимых для расчёта уставок РЗА. Согласно [1] между подстанциями «Хабаровская» и «Старт» будут располагаться ПС 220 кВ«НПС – 1»,«НПС – 2» и «НПС – 3», схема присоединения к электрической сети которых показана на рисунке 1.1. Длины участков сведём в таблицу 1.1 из [1] и [2], марка провода ВЛ 220 кВ выбирается АС 300/39 согласно данным из [2] и имеет следующие параметры:
(1.1)
(1.2)
где
- удельное активное и индуктивное сопротивление соответственно.
Таблица 1.1 – Длины участков ВЛ 220 кВ «Хабаровская-Старт»
| Участок | Длина, км |
| Хабаровская – НПС - 1 | 96,6 |
| НПС - 1 – Литовко | 39,8 |
| Литовко – НПС - 2 | 39 |
| НПС - 2 – Старт | 224,8 |
| Хабаровская – Литовко | 136,4 |
| НПС - 2 – НПС - 3 | 125,7 |
| НПС - 3 – Старт | 99,1 |
| Отпайка на Литовко | 5,7 |
Рисунок 1.1 – Схема присоединения ВЛ 220 кВ к электрической сети
Сведём в таблицу 1.2 необходимые для расчёта данные по электрооборудованию ПС 220 кВ«НПС – 2» согласно [1] и [2].
Принципиальная электрическая схема соединения распределительного устройства (РУ) 220 кВ ПС 220 кВ«НПС – 2» принимается № 220-13 «Две рабочие системы шин»[2].
На основание собранных данных выберем виды РЗА, будем производить расчёт токов короткого замыкания и уставок РЗА.
Таблица 1.2 – Характеристики электрооборудования ПС 220 кВ НПС – 2, необходимые для расчёта уставок РЗА
| Оборудование ПС 220 кВ НПС - 2 | Расчётные данные |
| Выключатель элегазовый колонковый 220 кВ |
|
| Трансформатор тока 220 кВ |
|
| Трансформатор тока встроенный 220 кВ |
|
| Трансформатор напряжения 220 кВ |
|
| Трансформатор тока 10 кВ |
|
Окончание таблицы 1.2
| Сборные шины 220 кВ | Для гибких связей Для жесткой ошиновки |
| ВЛ 220 кВ НПС – 2 - Старт |
|
| Силовой трансформатор ТДН-25000/220 |
|
-
Выбор защит трансформатора 220 кВ
Устройства РЗА будем выполнять на микропроцессорной базе, используя микропроцессорный терминал защиты типа «ТОР 300 ДЗАТ 62Х».
Терминал защиты типа «ТОР 300 ДЗАТ 62Х» содержит комплект основных защит силового трансформатора и предназначен для защиты объекта от внутренних повреждений, а также от длительного протекания токов внешнего короткого замыкания [4].
Устройство защит типа «ТОР 300 ДЗАТ 62Х» содержит следующие виды защит[4]:дифференциальную токовую защиту трансформатора (ДЗТ), газовую защиту (ГЗ), контроль изоляции вводов (КИВ), максимальную токовую защиту ошиновки НН (МТЗ реактора), максимальную токовую защиту ввода стороны НН (МТЗ выключателя), устройство резервирования отказа выключателя со стороны СН (УРОВ СН), комбинированный пуск по напряжению (КПН) НН, НН1, НН2, защиту от перегруза (ЗП), контроль отсутствия напряжения НН и пуск пожаротушения, сигнализацию замыкания на землю (СЗЗ) стороны НН, реле тока блокировки РПН.
-
Выбор защит ВЛ 220 кВ
В качестве основной быстродействующей защиты выбираем ДФЗ с функциями ступенчатых защит и КСЗ [3].
Для реализации защиты будем использовать устройство защиты типа «ТОР 300 ДФЗ 65Х», которое содержит полукомплект дифференциально–фазной высокочастотной защиты линии (ДФЗ) с абсолютной селективностью и предназначено для защиты двухконцевых или многоконцевых линий электропередачи напряжением 220 кВ и выше [5]. И терминал защиты типа «ТОР 300 КСЗ 604», содержащий: пять ступеней дистанционной защиты (ДЗ) от междуфазных и земляных замыканий с логикой ВЧ-блокировки, восемь ступеней токовой направленной защиты нулевой последовательности (ТНЗНП) с логикой ВЧ-блокировки, алгоритмы ускорения ДЗ и ТНЗНП, токовую отсечку (ТО), ненаправленную максимальную токовую защиту (МТЗ).токовую защиту неповрежденных фаз (ТЗНФ), защиту от неполнофазного режима (ЗНФР), избиратель поврежденных фаз (ИПФ), блокировку при неисправности цепей напряжения (БНН) [6].
-
Выбор защит ошиновки ОРУ 220 кВ
Примем к установке терминал типа «ТОР 300 ДЗШ 61Х» предназначен для защиты шин с жесткой фиксацией присоединений, с числом присоединений (трансформаторов тока) не более 12. Защиты, входящие в состав устройства, обеспечивают селективное отключение при повреждении в защищаемой системе шин [7]. Состав защит: дифференциальная защита шин (ДЗШ) с торможением, реле контроля исправности токовых цепей ДЗШ, чувствительный токовый орган (ЧТО) ДЗШ, пуск по напряжению ДЗШ, отключение от внешних УРОВ каждого из 12 присоединений, логика ручного опробования, логика запрета автоматического повторного включения (АПВ).
-
ПАРАМЕТРЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ И ТОКИ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ
-
Расчёт параметров электрической сети
Расчёт токов короткого замыкания производим в программе TKZ 3000. Для произведения расчёта необходимо ввести новые параметры проектируемых линий и подстанцийтакие как сопротивление участков линии (прямой и нулевой последовательности), сопротивление трансформатора.
Произведем расчёт сопротивлений прямой последовательности участков линий согласно данным из таблице 1.1 и выражениям (1.1)-(1.2):
(2.1)
(2.2)
(2.3)
где
- полное сопротивление прямой последовательности линии, Ом;
,
- соответственно активное и реактивное сопротивление прямой последовательности линии, Ом;
- длина линии, км.
Приведем пример расчёта для ВЛ 220 кВ Хабаровская – НПС-1:
(2.4)
(2.5)
(2.6)
Для определения сопротивления нулевой последовательности используем программуPL62W, вводим исходные данные в окно программы рисунок 2.1
Рисунок 2.1 – Окно для ввода исходных данных программы
PL62W
Далее в окно расчёта, изображенное на рисунке 2.2, вводим длину линии и рассчитываем сопротивление нулевой последовательности. Произведем расчёт на примере ВЛ 220 кВ«Хабаровская – НПС-1».
Рисунок 2.2 – Расчётное окно программы PL62W
(2.7)
где
- полное сопротивление нулевой последовательности линии.
Остальные расчёты приведены в таблице 2.1.
Таблица 2.1 – Результаты расчётов сопротивлений
| Участок | Длина, км |
|
|
| Хабаровская – НПС - 1 | 96,6 | 9,4668+j41,0785 | 30,5159+j100,8941 |
| НПС – 1 - Литовко | 39,8 | 3,9004+j16,9247 | 12,2064+j40,8272 |
| Литовко – НПС - 2 | 39 | 3,8220+j16,5845 | 11,9610+j40,0065 |
| НПС – 2 - Старт | 224,8 | 22,0340+j95,5947 | 68,9446+j230,6017 |
| Хабаровская - Литовко | 136,4 | 13,3672+j58,0032 | 41,8329+j39,9203 |
| НПС – 2 – НПС - 3 | 125,7 | 12,3186+j53,4531 | 38,5513+j128,9441 |
| НПС – 3 - Старт | 99,1 | 9,7118+j42,1416 | 30,3933+j101,6576 |
| Отпайка на Литовко | 5,7 | 0,5586+j2,4239 | 1,7481+j5,8471 |
Т.к. на всех проектируемых подстанциях располагаются одинаковые трансформаторы типа ТДН – 25000/220, то и их сопротивления будут одинаковы. Сопротивления трансформаторов рассчитаем по формуле:
(2.8)
Далее все полученные данные заносим в программу TKZ 3000.
-
Расчёт токов короткого замыкания
На рисунке 2.3 представлена схема для определения токов КЗ. Расчёт производим в программе TKZ 3000.Пример расчёта минимального тока трехфазного КЗ в точке К1, приведенного к стороне ВН, в программе TKZ 3000 показан на рисунке 2.4.
, Ом
, Ом











