Дипломная работа готовая (1230819), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Комплекс позволяет получить токи, напряжения, отношения напряжений к токам (сопротивления) как в виде симметричных составляющих, так и полных фазных или междуфазных величин.
Расчет токов КЗ в комплексе ТКЗ-3000 производится следующим образом:
-Выбираем пункт «Вариантный расчет ТКЗ»
Рисунок 1 – Главное меню программы ТКЗ – 3000
-Далее выбираем имя задания, с которым мы работаем
-Выставляем нужные нам параметры, задаваемые для расчета (вид КЗ, узлы, места КЗ и т.д.)
Рисунок 2 – Пример расчета токов КЗ в программе ТКЗ-3000
-После чего программа производит расчет токов КЗ на шинах заданных нами подстанций.
Все токи сведем в таблицу 1.3:
Таблица 1.3 – Токи КЗ в максимальном режиме
Место КЗ | Ток I(3) | Ток 3I0 |
Шины ПС «Звезда» | 6064 | 5675 |
Шины ПС «Береговая» | 6095 | 5618 |
Шины ПС «Перевал» | 4811 | 4547 |
Так же произведем расчет токов в минимальном режиме, для этого выведем из работы линию «Звезда-Перевал» и сведем все полученные токи в таблицу 1.4:
Таблица 1.4 – Токи КЗ в минимальном режиме
Место КЗ | Ток I(3) | Ток 3I0 |
Шины ПС «Звезда» | 1731 | 1615 |
Шины ПС «Береговая» | 4499 | 5107 |
Шины ПС «Перевал» | 2222 | 2124 |
-
Расчет измерительных трансформаторов
Требования к трансформаторам тока в схемах дифференциальной токовой защиты.
В соответствии с [5] «… все трансформаторы тока, предназначенные для питания токовых цепей устройств релейной защиты от КЗ, должны удовлетворять трем требованиям:
1. Обеспечивать точную работу измерительных органов токовых и дистанционных защит (направленных и ненаправленных) и не допускать излишних срабатываний дифференциальных защит при КЗ вне защищаемой зоны. Для этого погрешность (полная или токовая) трансформаторов тока, как правило, не должна превышать 10 %. Более высокие значения погрешности допускаются при использовании таких защит, у которых правильное действие при повышенных погрешностях обеспечивается с помощью специальных устройств.
При этом для дифференциальных защит (шин, трансформаторов, генераторов, электродвигателей и т. п.), а также для защит всех типов, включенных на сумму токов двух или более групп трансформаторов тока, в режимах внешних КЗ должна быть учтена полная погрешность (ε ≤ 10 %), а для токовых и дистанционных защит — токовая погрешность (f ≤ 10 %). Но при определении допустимого значения сопротивления нагрузки на трансформаторы тока (ZН) разрешается для всех типов защиты в качестве исходной принимать полную погрешность, что позволяет использовать одни и те же расчетные кривые предельных кратностей трансформаторов тока какого-либо типа независимо от вида включенных защит.
2. Обеспечивать надежное (без вибрации) замыкание контактов электромеханических реле тока, сопротивления и направления мощности при коротких замыканиях в начале защищаемой зоны, когда токовая погрешность (fРАСЧ) может превышать 10 %, но не должна превышать значения, допустимого для выбранного типа реле (fРАСЧ < fДОП). Кроме того, для реле направления мощности и направленных реле сопротивления токовая погрешность не должна превышать 50 % по условиям предельно допускаемой угловой погрешности (во избежание неправильной ориентации этих реле).
3. Не допускать при КЗ в начале зоны повышения напряжения на выводах вторичной обмотки трансформаторов тока и, соответственно, в цепях защиты выше допустимого значения, при котором определяется прочность изоляции цепей защиты (U2МАКС ≤ U2ДОП).
Для шкафов серии ШЭ2607 необходимо применять ТТ с классом точности 5Р или 10Р с номинальной кратностью К10 НОМ. не менее 20.
Рассчитаем номинальный ток трансформаторов тока по выражению:
| (1.1) |
где - номинальный рабочий ток, проходящий через трансформатор тока;
- номинальная полная мощность трансформатора Т-1;
- номинальное напряжение на соответствующей стороне.
По данным токам выберем трансформаторы тока с подходящими коэффициентами трансформации:
Таблица 2.1 – Выбор параметров ТТ
Сторона | ВН | НН1 | НН2 |
Kтт | 200/1 | 4000/5 | 4000/5 |
Соед. Обм. ТТ | Y | Y | Y |
Ксх | 1 | 1 | 1 |
-
Расчет базисных токов по сторонам
Базисный ток, для терминалов защит Т(АТ), определяется по выражению:
| (1.2) |
где - коэффициент, учитывающий схему соединения вторичных обмоток главных ТТ (для ТТ, соединенных в "звезду",
, для соединенных в "треугольник",
);
- коэффициент трансформации главного трансформатора тока соответствующей стороны;
- коэффициент трансформации внешнего выравнивающего трансформатора или автотрансформатора, используемого для выравнивания значения базисного тока соответствующей стороны, если он выходит за пределы диапазона 0,251 – 16,000 А. При первоначальном расчете базисного тока стороны принимается
.
Таким образом, в соответствии с выражением (1.2) получаем:
На стороне ВН 220 кВ:
А.
На стороне НН1 и НН2 10 кВ:
А.
-
РАСЧЕТ ЗАЩИТ ТРАНСФОРМАТОРА
На трансформаторе должны быть предусмотрены следующие защиты:
-
один комплект дифференциальной токовой защиты;
-
газовая защита;
-
защита устройства РПН с использованием струйных реле;
-
резервные защиты на сторонах высшего, среднего (для трехобмоточного трансформатора) и низшего напряжения;
-
автоматика регулирования РПН;
-
защита от перегрузки;
-
дифференциальная токовая защита ошиновки НН с включением в зону ее действия токоограничивающего реактора (при наличии реактора).
Газовые (струйные) реле должны действовать через терминал дифференциальной защиты и через терминал резервной защиты стороны ВН (необходимо оснащение трансформатора реле с двумя отключающими контактами).
Резервная защита на стороне ВН трансформатора должна выполнятся в виде ступенчатой токовой защиты от междуфазных КЗ с пуском по напряжению.
2.1 Расчет продольной дифференциальной токовой защиты трансформатора
Продольная дифференциальная защита трансформатора используется в качестве основной защиты от внутренних повреждений и от повреждений на выводах и должна быть отстроена от бросков тока намагничивания и переходных значений токов небаланса как в нагрузочном режиме, так и при внешних КЗ.[20]
На сегодняшний день в большинстве микропроцессорных защит реализована функция продольной дифференциальной защиты с торможением.
ДТЗ срабатывает при всех видах КЗ в зоне действия защиты.
Дифференциальная защита трансформатора содержит чувствительное реле и дифференциальную отсечку.
Под чувствительным реле понимается дифференциальная защита с торможением, зона срабатывания которой показана на рисунке и определяется уставками.
Рисунок 3 – Характеристика срабатывания дифференциальной защиты с торможением
Для ДТЗ Т, выбираются уставки:
-
ток срабатывания ДТЗ;
-
ток начала торможения ДТЗ;
-
ток торможения блокировки ДТЗ;
-
коэффициент торможения ДТЗ;
-
уровень блокировки по 2-й гармонике ДТЗ;
-
ток срабатывания дифференциальной отсечки ДТЗ.
Относительный начальный ток срабатывания ДТЗ Т
Относительный начальный ток срабатывания ДТЗ Т, ошиновки НН Т (чувствительного органа) при отсутствии торможения определяется с помощью выражения:
| (2.1) |
где коэффициент отстройки, учитывающий погрешности измерительного органа терминала, ошибки расчета и необходимый запас. Может быть, принят равным
1,1...1,3;
– относительный ток небаланса в нормальном режиме работы защищаемого трансформатора, определяемый по выражению:
| (2.2) |
где .коэффициент, учитывающий переходный процесс, следует принимать:
1,5...2,5 – при использовании на разных сторонах защищаемого трансформатора однотипных трансформаторов тока (только встроенных или только выносных);
2...3 – при использовании на разных сторонах защищаемого трансформатора разнотипных трансформаторов тока;
коэффициент однотипности трансформатора тока; при внешних КЗ на той стороне, где защищаемый трансформатор имеет два присоединения и трансформаторы тока рассматриваемой защиты установлены в цепях этих присоединений, принимается равным 0,5 - 1, при внешних КЗ на сторонах, где защищаемый трансформатор имеет одно присоединение, принимается равным 1; ε - относительное значение полной погрешности ТТ в режиме, соответствующем установившемуся КЗ. Полная погрешность для ТТ 5Р и 10Р составляет 0,05 и 0,10 соответственно;
относительная погрешность, обусловленная наличием РПН, рассчитывается по формуле:
| (2.3) |
где и
относительные погрешности, обусловленные регулированием напряжения на сторонах защищаемого трансформатора;
и
коэффициенты токораспределения, равные отношению слагающих тока расчетного внешнего КЗ, проходящих на сторонах, где производится регулирование напряжения, к току на стороне, где рассматривается КЗ;
относительная погрешность выравнивания токов плеч. Данная погрешность определяется погрешностями входных ТТ и аналого-цифровыми преобразователями терминала. Может быть принята
;
относительная погрешность внешнего выравнивающего трансформатора или автотрансформатора, используемого для выравнивания значения базисного тока соответствующей стороны, если он выходит за пределы диапазона 0,251 – 16,000 А. Токовая погрешность внешних выравнивающих автотрансформаторов не превышает 5% (
) при двадцатикратном токе ответвления и подключения цепей защиты к вторичной обмотке выравнивающих автотрансформаторов, по данным завода изготовителя.
Принимаем:
т.к. отсутствует ПБВ;
.