Diplom (Разработка РЗА Сковородино - БАМ - тяга ВЛ 220 кВ и УШР - 220 кВ на ПС 220 кВ Сковородино)

ОТЗЫВ РУКОВОДИТЕЛЯ

ВЫПУСКНОЙ КВАЛИФИКАЦИОННОЙ РАБОТЫ

Студент_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________

Примечания:

• Все строки должны быть заполнены и проставлено Да/Нет

• Специальность –

• Форма обучения - дневное заочное (нужное подчеркнуть)

Руководитель ВКР ________________ (__________________________)

Подпись Ф.И.О.

ABSTRACT

In this final qualifying work is done and the choice of the calculation of relay protection of 220 kV equipment Skovorodino Bam - Rod and CSR - 220 kV to 220 kV Skovorodino . As a result of the choice of protection for CSR , as the main differential protection has become a reactor . high-frequency lock has been selected for the line . protection calculation was made using the SCC program 3000. An example of the calculations when working with this program . As well as showing short-circuit currents on the buses of different substations.

РЕФЕРАТ

55 c., 5 рис., 3 табл., 20 источников.,

ПАРАМЕТРЫ УШР, РАСЧЕТЫ ЗАЩИТ УШР, РАСЧЕТЫ ЗАЩИТ ЛИНИЙ, ТОКИ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЙ НА ШИНАХ, ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТЬ

Объектом исследования является участок линии ПС Сковородино-Бам-тяга.

Цель проекта – выбор и расчет основных, резервных защит УШР и ВЛ.

В результате исследования, были выбраны в качестве основных и резервных защит для УШР это ДЗР и МТЗ. Для ВЛ это ВЧБ и КСЗ в который входят ДЗ и ТЗНП. А так же автоматика ВЛ АПВ и УРОВ.Основные конструктивные и технико-эксплуатационные показатели: на данном участке были рассчитаны мероприятия, необходимые для должной защиты оборудования и линий подстанций.

В дипломном проекте рассчитаны защиты, время их срабатывания и зоны действия.

СОДЕРЖАНИЕ

С.

ВВЕДЕНИЕ 9

1.Назначение и защиты управляемого шунтирующего реактора 10

1.1.Дифференциальная токовая защита сетевой обмотки 11

1.2.Дифференциальная токовая защита компенсационной обмотки 11

1.3.Максимальная токовая защита обмотки управления 12

1.4.Максимальная токовая защита компенсационной обмотки 12

1.5.Защита минимального напряжения 13

1.6.Газовые защиты 14

1.7.Токовая защита нулевой последовательности 15

1.8.Максимальная токовая защита от перегрузки реактора 15

1.9.Защита от повышения температуры масла обмоток, понижения или повышения уровня масла 15

2.Состав устройств релейной защиты комплектно распределительных устройств низшего напряжения 10 кВ 16

2.1.Дуговая защита 16

2.2.Сигнализация защит на землю в сети 10 кВ 17

2.3.Газовая защита 17

2.4.Защита от перегрева масла 18

3.Расчет параметров настройки устройств микропроцессорной релейной защиты управляемого шунтирующего реактора 500 кВ 19

3.1.Исходные данные 19

3.2.Параметра управляемого шунтирующего реактора 19

3.3.Расчет параметров настройки устройств микропроцессорной релейной защиты серий ШЭ2607 20

3.4.Дифференциальная токовая защита ошиновок на стороне высоковольтных вводов реактора, использующая характеристики стабилизации 22

3.5.Поперечная дифференциальная токовая защита сетевой обмотки реактора. 23

4.Расчет резервных защит управляемого шунтирующего реактора 500 кВ 25

4.1.Расчет токовой защиты нулевой последовательности, максимально токовой защиты низшей стороны 25

5.Расчет уставок дифференциальной защиты сетевой обмотки 26

6.Расчет уставок дифференциальной защиты компенсационной обмотки 28

7.Расчет защит линии Сковородино-Бам-тяга 32

7.1.Расчет дифференциальной защиты 32

7.2.Расчет токовой защиты нулевой последовательности 36

7.3.Расчет основной защиты ВЛ-220 кВ Сковородино: высокочастотная блокировка 38

7.4. Расчет автоматического повторного включения 41

7.5.Расчет устройства резервирования при отказе ввыключателя 42

8.Токи короткого замыкания на шинах подстанции 43

9.Вопрос по электробезопасности 46

Заключение 52

Список используемых источников 53

ВВЕДЕНИЕ

На сегодняшний день в нашей стране происходит рост энергетической отрасли. Конструируются энергообъекты различных мощностей и видов. Начиная от небольшого питающего трансформатора и заканчивая мощной подстанцией, которая питает огромные города. Но размещение таких подстанций приводит как к финансовым, так и к территориальным проблемам. Где и как разместить, и какое оборудование необходимо для установки в данной энергосистеме. Такие трудности, сподвигают людей на разработку все более совершенных устройств, которые будут справляться с этими проблемами, обеспечивая надежный уровень энергосистем. На данном этапе в энергетике начинают преобладать микропроцессорные устройства. Но в связи с финансовым положением, установка таких устройств на каждом энергообъекте невозможна. Поэтому сейчас, в основном, элементы энергообъектов строятся на базе электромеханики. В данном проекте будет представлена расчет управляемого шунтирующего реактора на «ПС Сковородино» и его класс защит на базе микропроцессорной техники. Установка микропроцессорных защит на «ПС Сковородино» выбрано не случайно. Подстанция является важным энергетическим узлом в Амурской энергосистеме, т.к служит связующим звеном между генерацией Нерюнгринской ГРЭС и Зейской ГЭС, передаёт электроэнергию по ВЛ-220 кВ Трансиба в энергосистему Восточной Сибири. И расчет данных защит будет произведен на базе терминала «НПП ЭКРА»

1 НАЗНАЧЕНИЕ И ЗАЩИТЫ УПРАВЛЯЕМОГО ШУНТИРУЮШЕГО РЕАКТОРА

Основным назначением УШР (управляемый шунтирующий реактор) является регулирование напряжения и реактивной мощности. В УШР с подмагничиванием для плавного регулирования потребляемой реактивной мощности, а значит и напряжения в точке подключения, используется насыщение стали магнитопровода постоянным током, создаваемого выпрямленным током в специальной обмотке управления (ОУ). Фактически для мощного высоковольтного трансформаторного устройства используется принцип магнитного усилителя , когда по мере насыщения стержней магнитопровода снижается индуктивность расположенной на них сетевой обмотке и так же пропорционально снижается ее индуктивное сопротивление. По мере снижения или повышения индуктивного сопротивления сетевой обмотки (СО) реактора пропорционально возрастает или уменьшается ее ток, а значит и потребляемая мощность УШР в диапазоне от мощности холостого хода (1%) до номинальной мощности или допустимой перегрузки (100-120%) Таким образом, использование участков стали магнитопровода УШР в режимах от ненасыщенного состояния до глубокого насыщения, близкого к предельному, когда магнитная проницаемость приближается к магнитной проницаемости воздуха, позволяет получить диапазон плавного регулирования реактивной мощности в диапазоне более 100. Компенсационная обмотка (КО) с номинальным напряжением 10 кВ, соединенная в треугольник выполняет две основные функции - исключение из потребляемого сетевого тока гармоник кратных трем, и питание основного трансформатора с преобразователем, обеспечивающего требуемый уровень подмагничивания магнитопровода через ОУ. Обмотка управления имеет эквипотенциальные выводы «+» и «-», на которых в нормальных и переходных режимах отсутствует переменное напряжение от СО и КО.

При закрытых тиристорах основного или резервного ТМП (трансформатор подмагничивания) выпрямленное напряжение на этих выводах так же отсутствует, и соответственно отсутствует и ток подмагничивания в ОУ. По мере открытия тиристоров и роста выпрямленного напряжения возрастает ток подмагничивания в ОУ, в результате чего происходит насыщение стержней магнитопровода и рост потребляемого тока реактора.Тиристоры ТМП управляются от системы автоматического управления (САУ) по выбранному алгоритму стабилизации напряжения или поддержания заданного значения потребления реактивной мощности.

1. Дифференциальная токовая защита сетевой обмотки

Дифференциальная токовая защита (ДЗ) реактора является основной защитой реактора от внутренних повреждений и служит для защиты от всех видов К.З. в защищаемой зоне. Принцип действия дифференциальной токовой защиты основан на сравнении величины и фазы токов на границе зоны действия дифференциальной токовой защиты. Зона действия дифференциальной токовой защиты СО ограничена выносными трансформаторами тока стороны ВН ТТ В-220 УШР и встроенными трансформаторами тока нейтрали СО реактора. Дифференциальная токовая защита реактора действует без выдержки времени на отключение В-220 УШР, В 10 ТМП резервная Защита выполнена в терминалах основной защиты СО

1.2 Дифференциальная токовая защита компенсационной обмотки

Дифференциальная токовая защита реактора является основной защитой реактора от внутренних повреждений и служит для защиты от всех видов К.З. в защищаемой зоне. Принцип действия дифференциальной токовой защиты основан на сравнении величины и фазы токов на границе зоны действия дифференциальной токовой защиты.

Зона действия дифференциальной токовой защиты КО ограничена встроенными в КО УШР (фазный ток КО) трансформаторами тока компенсационной обмотки и трансформаторами тока ТТ - 10 ТМП осн.

Дифференциальная токовая защита КО реактора действует без выдержки времени на отключение В 220 УШР, В 10 ТМП осн.Защита выполнена в терминале основной защиты КО, ОУ ( терминал А2 1, 2 комплект).

1.3 Максимальная токовая защита обмотки управления

Максимальная токовая защита (МТЗ) ОУ реактора является основной защитой реактора от внутренних повреждений и служит для защиты от повреждений в обмотке управления реактора. Максимальная токовая защита ОУ реактора действует c выдержкой времени 0,2 секунды на отключение В 220 УШР, В 10 ТМП осн., В 10 ТМП рез. Защита выполнена в терминале основной защиты КО, ОУ ( терминал А2 1, 2 комплект). При работе выпадает светодиод LED6 «МТЗ ОУ»

1.4 Максимальная токовая защита компенсационной обмотки

Максимальная токовая защита КО реактора является резервной защитой реактора от внутренних повреждений и служит для защиты от повреждений в компенсационной обмотке реактора, а так же для резервирования защит С 10 УШР и ТМП осн.Защита выполнена в терминале основной защиты КО, ОУ ( терминал А2 1, 2 комплект) и терминале основной защиты СО ( терминал А1 1, 2 комплект).В терминале основной защиты СО КО выполнено на ТТ КО УШР (разность фазных токов КО).

• МТЗ КО действует с выдержкой 0,7 секунда на отключение В 220 УШР. Выпадает светодиод LED7 «МТЗ КО 2 ст». Светодиод LED6 «МТЗ КО 1 ст» в соответствии с уставками выпадать не будет, действие аналогично 2 ступени.

В терминале основной защиты КО, ОУ УШР МТЗ КО выполнено на ТТ КО УШР (фазные токи КО) и на ТТ В-10 ТМП осн.

• МТЗ КО выполненное на ТТ КО УШР (фазные токи КО) называется LED4 «МТЗ КО 1 ст» и LED5 «МТЗ КО 2 ст». МТЗ КО 1 ст действует с выдержкой 0,3 секунды на отключение одновременно В 220 УШР, В 10 ТМП осн. . МТЗ КО 2 ст действует с выдержкой 5 секунд на отключение одновременно В 220 УШР, В 10 ТМП осн.

• МТЗ КО выполненное на ТТ В-10 ТМП осн. называется LED8 «МТЗ ТМП осн » . МТЗ КО действует с выдержкой 0,7 секунды на отключение В 10 ТМП осн. и при не устранении КЗ еще через 0,3 секунды на отключение В 220 УШР.

1.5 Защита минимального напряжения

Защита минимального напряжения защищает реактор от работы без подмагничивания при снижении напряжения в сети 220 кВ (снижение напряжения в сети 220 кВ приводит к снижению напряжения в сети 10 кВ до величины недостаточной для обеспечения подмагничивания реактора через ТМП осн. и ТМП рез.. Защита минимального напряжения действует на отключение В 220 УШР при снижении напряжения в сети 220 кВ на 40 % с выдержкой времени 0,8 с. При работе ЗМН возможно АПВ В 220 УШР при разрешении включения В 220 УШР от САУ и введённом АПВ (автоматическое повторное включение), если в течении 200 секунд напряжение в сети 220 кВ не восстановилось, АПВ блокируется. Защита выполнена в терминале АУВ В 220 УШР.

1.6 Газовая защита

Газовая защита (ГЗ) является основной защитой реактора от внутренних повреждений внутри бака реактора и реагирует на все виды повреждений, сопровождающихся выделением газов, перетоком масла из бака в расширитель со скоростью, превышающей уставку реле (1 м/сек), и снижение уровня масла ниже уровня газового реле. Реагирующим элементом газовой защиты является газовое реле, установленное между баком реактора и расширительным баком. На УШР установлено двухэлементное реле (один элемент на «Отключение», другой на «Сигнал». Сигнальный элемент срабатывает при понижении уровня масла в реле (при утечке масла из бака), либо при скоплении в реле газа.

При срабатывании сигнального элемента работает соответствующая световая и звуковая сигнализация. Отключающий элемент газового реле срабатывает при снижении уровня масла ниже корпуса газового реле или при скоплении газа в корпусе реле. Кроме того, отключающий элемент срабатывает при повреждениях обмотки реактора, сопровождающихся перетоком (выбросом) масла из бака в расширитель. При скорости перетока 1 м/с и более пластина отключающего элемента отклоняется и замыкает контакт реле на «Отключение». Газовая защита УШР действует через терминалы первого и второго комплекта основных защит УШР. Защита выполнена в терминалах основной защиты СО ( терминал А1 1, 2 комплект). Газовая защита ТМП осн., ТМП рез. действует через терминалы защит ТМП осн., ТМП рез. установленные в ЗРУ-10. Отключающий элемент газовой защиты действует без выдержки времени на отключение В 220 УШР, В 10 ТМП рез. Газовая защита ТМП осн. действует на отключение В 10 ТМП осн., газовая защита ТМП рез. действует на отключение В 10 ТМП рез. В шкафу основных защит установлены реле контроля тока утечки (Орион КИ). При пропадании питания цепей ГЗ и ТЗ или отключении автоматов в шкафу ШОТ 2 действие аналогично. В каждом случае выпадает светодиод СД 10 «Неисправность опертока цепей ГЗ ТЗ»