147048 (691751), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

где к_отс- коэффициент отстройки ( меньше 1, так как применяется минимальное реле, срабатывающее при уменьшении сопротивления на его зажимах) Принимается равным 0,8-0,85 Z_вх1- входное сопротивление при К.З. в конце защищаемой зоны, т.е. у шин поста секционирования.

Входное сопротивление Z_вх1 определяется при К.З. в точке к₁ (рис.1.3) и отключенном смежном пути:

Z_вх= Z₀₁*l₂=0.508·е^j*63.84·25=12,7·e^j*63.84=5,599+j*11,399,

где Z₀₁- сопротивление 1км тяговой сети одного пути двухпутного участка. Находится в соответствии с выражением

Z₀₁₌ (r_1kc+r_2p) +j* (X_1kc+X_2pэ). Ом.

где составляющие соответственно активные и реактивные сопротивления контактной подвески и рельсовых путей. L₂- расстояние от подстанции до поста секционирования.

Рис.2.1

Для первой ступени защиты должна быть обеспечена селективность по отношению к максимальному току "подпитки", протекающему через защищаемый фидер от смежной подстанции при К.З. на соседнем фидере (точка к₄, см. рис.1.3)

Определим сопротивление 1 км тяговой сети одного пути двухпутного участка используя выражение (3):

Z₀₁ = (0.159 + 0.065) + j· (0.276 + 0.18) = 0.224 + j0.456 = 0.508 е^j*63.84 Ом/км

u_ксн =0.5* (u_квн-си +и_ксн-нн - u_квн-нн) = 0.5. (10.5 + 6-17) = - 0.25%.

Итак, сопротивление тягового трансформатора, согласно выражению (9):

X _m =10/75\100·27.5²/25-0.25/100·27.5²/25=3.176 Ом.

Сопротивление системы в режиме минимума, согласно выражению (8):

X_{s min}=U²_н/S_{кз min}27.5²/500=1.512 Ом

Тогда, сопротивление тяговой подстанции в режиме минимума энергосистемы, согласно выражению (7):

Z_min=2·j· (X_{s min}+X_m) =2·j· (1.512 + 3.176) = j·.9.376 = 9.376*e^j·90 Ом.

Сопротивление 1 км тяговой сети двух путей двухпутного участка при параллельном соединении подвесок определим по формуле (6):

Z₀₁= (0,159+0,065) +j* (0,276+0,180) =0,224+j*0,456 ом/км =0,508*e^j63,84ом/км

Z₀₂ = (0.159/2+0.065) +j (0.169+0.180) = 0.1446+j·0·349 = 0.3778-e^j67·45" Ом.

Минимальное напряжение на шинах подстанции при коротком замыкании на шинах поста секционирования согласно выражению (5):

U_kmin= 27.5·0.3778·25/ 10.134+0.3778·25=13.266кВ.

Тогда напряжение срабатывания защиты, согласно выражению (4) будет равно:

U_сз=13.266/1.3=10.205кВ.

Величину сопротивления Z_сз1, исходя из условия обеспечения селективности по отношению к максимальным токам подпитки от смежной подстанции определим по формуле:

Z_сз1=U_сз1/k_з*I_kmax, ом (10)

где "I_kmax" - максимальный ток, протекающий через защищаемый фидер от соседней подстанции А при коротком замыкании на соседнем фидере (точка к4), определим по формуле:

I_kmax =U_н/2*|Z_пАmax+Z₀₂*l|,A (11)

где Z_пАmax - сопротивление подстанции А в режиме максимума энергосистемы.

Z_ПАmax=2·j· (X_smax+X_m/2) = 2·j· (U_н²/S_кзmax+ X_m/2) = 2·j· (27.5²/700 + 3.176/2) = j·5.337= 5.337e^j90°ом.

Максимальный ток короткого замыкания, согласно выражению (11):

I_{k max}=U_н/2·|Z_nAmax+Z₀₂·l|=27.5·10³/2· (5.337+0.3778·50) =567.549 A

Сопротивление срабатывания I ступени ДЗ, согласно выражению (10):

Z_сз1=U_сз1/k_з*I_kmax=10.205/ 1.2·567.549=0.015

За окончательное сопротивление принимаем 0.015

Выбранное сопротивление срабатывания Z_сз1 проверяется на селективность по отношению к максимальным токам нагрузки фидера.

Z_сз1≤Z_{H min}/k₃ где Z_{H min}

- минимальное сопротивление нагрузки

Z_{H min} = U_{p min} /I _{H max}=25/450= 0, 056 Z_сз1=0,015≤0,056/1,2=0,047

k3 - коэффициент запаса =1.2-1.3, 0.0155 ≤ 0,047 - условие выполняется.

2.2 Ускоренная токовая отсечка (УТО)

Первичный ток срабатывания ускоренной токовой отсечки I_{сз уто} выбирается из условия отстройки от К.З. в конце защищаемой зоны, т.е. у поста секционирования:

I_{сз уто}=к_з*I_кmax=1.2*1524,73= 1829,68А

где к_з- коэффициент запаса, к_з= 1,2-1,3; I_kmax- максимальный ток К.З., протекающий через защищаемый фидер подстанции при К.З. на шинах поста секционирования (точка к₁, см. рис.1.3), смежный путь считается отключённым.

Ток

I_kmax= U_н/|Z_пmax+ Z₀₁*l₁| = 27.5*10^3/|5,336 + 0.508 · 25| = 1524,73А

где Z_пmax- сопротивление подстанции в режиме максимума

Z_пmax=2*j* (X_smax+ X_т/n);

X_smax=27,5²/700=1,080 ом

Z_пmax=2*j* (1,080+3,176/2) =j*5,336=5,336e^j90°ом.

Выбранное значение I_{сз уто} проверяется по условию селективности к максимальному нагрузочному току:

I_{сз уто}≥ к_з*I_нmax.1829,68≥1,3*450=585.

Условие выполняется.

Затем проверяется чувствительность УТО:

к_ч=I_kmin/I_{сз уто} ≥2

где I_kmin-минимальный ток, протекающий по фидеру при К.З. непосредственно за выключателем ( точка к₂, см. рис.2 )

Ток I_kmin определяется по выражению:

I_kmin=0,9*U_н/|Z_пmin| = 0,9*27,5*10³ /9,376=2639,718А

где Z_пmin- сопротивление подстанции в режиме минимума энергосистемы. Определяется по формуле при n=1

К_ч=I_kmin/I_сзуто=2639,718/1829,68=1,44

Условие к_ч≥2 не выполняется, значит требуется корректировка тока срабатывания УТО, исходя из выражения:

Iсзуто=I_kmin/2=2639,718/2=1319,859A

2.3 Вторая ступень дистанционная направленная защита ДС2

Первичное сопротивление срабатывания второй ступени выбирается исходя из минимального тока К.З. на шинах смежной подстанции точка к₃, Z_сэ11= к_ч*|Z_kmax|, где к_ч- коэффициент чувствительности; Z_kmax- максимальное сопротивление, замеряемое защитой при К.З. на шинах смежной подстанции.

При этом смежный путь на участке пост секционирования - подстанция А считается отключенным. Значение Z_kmax при узловой схеме питания определяется по выражению:

Z_kmax= 2* (Z₀₂*l₁+Z₀₁*l₂), Ом,

а при раздельном питании путей:

Z_kmax= 2*Z₀₂*l.

За расчётное значение Z_kmax принимается наибольшее из полученных.

Z_kmax=2· (0.3778e^j67,45*25+0,508*e^j63,84*25) =2* (3,617+j*8,727+5,6+j*11,405) =2* (9,217+j*20,132) =18,434+j*40,264=44,28e^j65,4

Z_kmax при раздельной схеме питания, согласно выражению:

Z_kmax=2*Z₀₂*l=2*0,3778*e^j67,45*50=37,78*e^j67,45=14,488+j*34,892ом.

За расчётное значение Z_kmax принимается наибольшее из полученных значений, то есть 44,28ом.

Тогда сопротивление срабатывания второй ступени дистанционной защиты

Z_cз11=к_ч*|Z_kmax|=2*44,28=88,56ом.

2.4 Представление результатов расчета электронной защиты фидера тяговой подстанции

Полученные при расчетах значения первичных сопротивлений Z^, напряжения L/сз и тока 1сз срабатывания защит нужно привести ко вторичным сторонам измерительных трансформаторов, то есть определить для соответствующих величин уставки реле электронных защит:

Z_cpJ=Z_C3n_m/n_H,

U_cp=U_C3/n_H,

I_cp=I_сз. /n_m. получим:

Z_cp1=10.16-200/270=7.526 Ом;

Z_cp2=88,56-200/270=65.6 Ом;

U_ср=10.205-10³/270=37.796 В

I_ср=1319,859/200=6,599 А

где

n_т, п_н - соответственно коэффициент трансформации трансформатора тока и напряжения.

Найденные числовые значения соответствующих первичных и вторичных параметров следует указать на построенной в масштабе общей (совмещённой) характеристике электронной защиты подстанции, указав на ней также зоны срабатывания - несрабатывания.

Далее следует привести (в масштабе) график селективности защит заданного фидера тяговой подстанции, т.е. указать зоны действия и времена срабатывания электронных защит

Рис.2.4 - Совмещенная характеристика электронной защиты подстанции

3. Расчёт уставок защиты фидера поста секционирования

а) Дистанционная направленная защита ДС1.

Первичное сопротивление срабатывания ДС1 выбирается из условия отстройки от К.З. на шинах смежной подстанции:

Z_сз1=к_отс*|Z_вх1|, Ом.

Z_сз1=0,85*|5,599+j*11,399|=0,85*|12,7*e^j63,84|=10,795ом

где к_отс- коэффициент отстройки, к_отс= 0,8-0,85 (0,5 при наличии телеблокировки).

Z_вх1- входное сопротивление при К.З. в конце защищаемой зоны, т.е. у шин смежной подстанции.

Входное сопротивление Z_вх1 определяется на основании выражения (1.15).

Селективность защиты 1-й ступени ДС1 по отношению к токам нагрузки обеспечивается его угловой характеристикой, в связи с чем её можно было бы не проверять. Однако во избежание случаев неселективного действия защиты при нагрузках, имеющих значительную долю тока холостого хода трансформаторов электроподвижного состава, выбранное сопротивление Z_сз1 проверяется по выражению Z_сз1≤Z_нmin/к_з. При этом минимальное напряжение на шинах поста секционирования в рабочем режиме принимается равным 22кв, а максимальный ток нагрузки фидера поста секционирования приведён в задании.

Z_нmin=U_рmin/I_нmax=22*10³/200=110 ом.

10,795≤110/1,3=84,615 ом.

Условие селективности выполняется.

б) Ускоренная токовая отсечка (УТО).

За первичный ток срабатывания УТО выбирается наибольшее из двух значений:

I_{сз уто}≥к₃₁*I_нmax;

I_{сз уто}≥к₃₂*I_kmax>1,3*200=260А,

где к₃₁, к₃₂- коэффициенты запаса, к₃₁=1,2-1,3; к₃₂=1,5-2; I_нmax- максимальный ток нагрузки фидера поста секционирования; I_kmax- максимальный ток, протекающий по фидеру поста секционирования ( например, В₅, см. рис.1.3) при К.З. у шин подстанции Б ( точка к3, см. рис.1.3). Ток I_kmax определяется при условии отключения смежного пути на участке пост секционирования - подстанция, где произошло К. З.:

I_kmax= U_н/|Z_пБmax+ Z₀₂*l₁+ Z₀₁*l₂|,

где Z_пБmax- сопротивление подстанции Б в режиме максимума энергосистемы.

Z_ПБmax=5,337e^j90°

I_kmax=27500/|5,337e^j90+0,508e^j63,84°*25+0,3778*e^j67,45*25|=1000,655А

I_сзуто>к₃₂*I_kmax=2*1000,655=2001,31A

Характеристики

Список файлов курсовой работы