|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
|
|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Расчет номинальных параметров трансформаторов тока.Стр 1 из 3Следующая ⇒
Аннотация 50 страниц, 9 рисунков, 4 таблицы. ТРАНСФОРМАТОР, ТЯГОВАЯ ПОДСТАНЦИЯ, РЕЛЕ ТОКА, РЕЛЕ НАПРЯЖЕНИЯ, МАКСИМАЛЬНАЯ ТОКОВАЯ ЗАЩИТА, ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНАЯ ЗАЩИТА, ГАЗОВАЯ ЗАЩИТА. В курсовом проекте были рассчитана продольная дифференциальная защита от короткого замыкания в обмотках и на наружных выводах трансформатора, выполненная на реле ДЗТ-1. Максимальные токовые защиты (МТЗ) - от внешних коротких замыканий, максимальные токовые защиты для защиты от ненормальных режимов. Защита включения обдува трансформатора. Сделано графическое представление защит трансформатора.
Назначением релейной защиты является непрерывный контроль состояния и режимов работы всех элементов энергосистемы и автоматическая ликвидация всех видов повреждений и ненормальных режимов, обеспечивая тем самым устойчивую работу энергосистемы в целом. Релейная защита является обязательной частью всех электроэнергетических установок, объектов и систем напряжением 1 кВ и выше. Она представляет собой сложную информационную систему, состоящую из комплекса взаимосвязанных электромагнитных, электронных и микроэлектронных устройств, а также источников питания. В системах электроснабжения нередко внезапно возникают короткие замыкания и другие ненормальные режимы работы. Различают короткие замыкания между фазами электрической установки (междуфазные), а также между фазой и землей (замыкание на землю). В трансформаторах и электрических машинах, кроме того, возможны межвитковые замыкания в обмотке одной фазы. Короткие замыкания являются наиболее опасным и тяжелым видом повреждения и возникают вследствие дефектов, старения и загрязнения изоляции токоведущих частей, механических повреждениях оборудования, перенапряжений, ошибок персонала, схлестывания проводов. Электрическая дуга в месте замыкания способна вызывать пережоги, оплавление и разрушения электрического оборудования и распределительных устройств, отжиг и обрыв контактных проводов. Разрушения оказываются тем значительнее, чем больше ток в дуге и время ее существования. Чтобы к.з. не вызвало большого ущерба, поврежденное электрооборудование необходимо как можно быстрее отключить. К другим ненормальным режимам относят перегрузки, «качание» системы (для энергосистем) при выходе из синхронизма параллельно работающих генераторов, повышение напряжения сверх допустимого уровня. Ненормальные режимы, как и короткие замыкания, могут явиться причиной аварий, и привести к порчи или разрушению оборудования, недоотпуску потребителям электроэнергии. Отключение электрической системы осуществляется коммутационными аппаратами — высоковольтными выключателями, привод которых снабжен специальным механизмом. Для отключения выключателя необходимо осуществить управляющее воздействие на этот механизм. Чем быстрее отключается участок электрической системы, на котором произошло короткое замыкание или возник ненормальный режим работы, тем меньше возможностей для возникновения и развития аварий. Автоматические устройства, служащие для выявления коротких замыканий и ненормальных режимов и воздействующие в необходимых случаях на механизм отключения выключателя или на сигнал, называют релейной защитой. Релейная защита выполняется с помощью реле - автоматически действующий аппарат, осуществляющий скачкообразные изменения в управляемых системах при заданном значении воздействующей на него величины. При этом под воздействующей величиной понимается величина, на которую должно реагировать реле (ток, напряжение, температура, поток газовых пузырей и так далее). Релейная защита является основным видом электрической автоматики, без которой невозможна нормальная и надежная работа энергосистемы. Вместе с устройствами автоматического повторного включения (АПВ), автоматического включения резервных источников питания оборудования (АВР) и автоматами частотной разгрузки (АЧР) релейная защита образует так называемую систему противоаварийной автоматики
1 Токовые защиты. Для них воздействующей величиной является ток, проходящий по токоведущим частям электрической установки в месте включения защиты. Измерительный орган защиты приходит в действие, если воздействующая величина (контролируемый ток) превысит заранее установленное значение, называемое уставкой срабатывания. В качестве первых токовых защит использовались плавкие предохранители. Как наиболее простые и дешевые защитные аппараты, они нашли широкое распространение, главным образом, в сетях низкого напряжения, а также в ряде случаев и для защиты коротких высоковольтных линий электропередачи, трансформаторов, электродвигателей и некоторых других установок небольшой мощности. Однако плавкие предохранители обладают малой разрывной мощностью, их защитные характеристики нестабильны. Более совершенна защита, выполненная с помощью реле. Измерительным органом токовой защиты является реле тока. Ток срабатывания реле (уставку) можно регулировать в широких пределах. Токовая защита весьма эффективна в тех случаях, когда токи к.з. и ненормальных режимов существенно больше рабочих. В системах постоянного и переменного токов защита контролирует, как правило, полные токи цепей (фаз). В системах трехфазного переменного тока измерительный орган в ряде случаев подключают через фильтры симметричных составляющих тока, что повышает чувствительность защиты к таким видам коротких замыканий и ненормальных режимов, которые сопровождаются существенной несимметрией токов. 2 Продольная дифференциальная токовая защита. Её измерительный орган сравнивает значения или фазы токов в разных концах защищаемого объекта или в параллельных ветвях, присоединенных к общим шинам. Если сравниваются токи разных концов защищаемого объекта, например, линии, то дифференциальная защита является продольной, если же сравниваются токи, например, параллельных линий, то — поперечной. Для передачи в измерительный орган информации о значениях и фазах сравниваемых токов используют вспомогательные провода. Дифференциальные защиты относятся к защитам с взаимной связью. Они обладают абсолютной селективностью и являются быстродействующими. 3 Защиты напряжения ( потенциальные). В качестве измерительного органа в них применяется реле напряжения. В трехфазных системах такую защиту можно выполнить, включая реле не только на полные фазные и линейные напряжения, но и на их симметричные составляющие. В последнем случае повышается чувствительность к тем видам короткого замыкания, которые сопровождаются существенной несимметрией. 4 Дистанционные защиты. Применяются в линиях электропередачи напряжением 35 кВ и выше, в контактных сетях переменного тока.В качестве измерительного органа этих защит применяют реле сопротивления. Дистанционная защита реагирует на три признака: ток, напряжение и фазовый угол между ними. Такая защита более четко отличает
5 Высокочастотные защиты. Осуществляют сравнение значений или фазы токов, или же направлений мощности в концах защищаемого участка линии. Передача информации о контролируемой величине с одного конца линии на другой осуществляется с помощью токов высокой частоты, причем в качестве канала связи используется, как правило, сама линия электропередачи. В релейной защите находят применение и такие измерительные органы, для которых воздействующая величина не является электрической. Так, для трансформаторов используют газовую, а для преобразовательных агрегатов тяговых подстанций — тепловую защиту. Измерительный орган первой реагирует на интенсивность газообразования трансформаторного масла, а второй—на температуру полупроводниковых приборов.
Основные требования, предъявляемые к релейной защите: 1. Селективность (избирательность) защиты - способность защиты правильно определить на каком участке произошло повреждение и отключать при коротком замыкании только поврежденный участок сети. 2. Быстродействие - отключение короткого замыкания с возможно большей быстротой для ограничения размеров разрушения оборудования, повышения эффективности авто
3. Чувствительность – способность защиты отличить аварийный режим работы электроустановки от нормального режима. Определяется коэффициентом чувствительности, который не может быть меньше 1, так как в этом случае ток, на который среагирует защита, не будет являться током короткого замыкания для данной установки. 4. Надежность - способность защиты безотказно работать при коротких замыканиях в пределах установленной для нее зоны и отказ работы защиты в режимах, при которых ее работа не предусматривается.
Заданы тип понижающего трансформатора, его мощность, напряжения обмоток, реактансы системы, напряжения короткого замыкания между каждой из пар обмоток. Дифференциальную защиту выполнить на реле ДЗТ – 1. Таблица 1 – Исходные данные
Рисунок 1 - Исходные данные для расчета дифференциальной защиты.
Понижающие трансформаторы с первичным напряжением 110-220 кВ оборудуют защитами: дифференциальной и газовой — от внутренних повреждений, максимальной токовой с блокировкой по напряжению — от внешних коротких замыканий, максимальной токовой с выдержкой времени — от перегрузок. Кроме того, устанавливают специальные защиты — от застревания механизма регулятора напряжения под нагрузкой и температурную (от перегрева) с автоматическим включением дутьевого искусственного охлаждения. Сигнал о превышении температуры подается при нагреве масла до 75-80 °С. При температуре масла выше 55 °С независимо от нагрузки включается дутьевое охлаждение. Когда ток трансформатора достигает 0, 7 номинального, независимо от температуры масла также включается дутьевое охлаждение. Газовая защита выполняется двухступенчатой. Ее первая ступень действует на сигнал, вторая на отключение трансформатора со стороны всех обмоток. Дифференциальная защита выполняется с отстройкой от бросков тока намагничивания. Коэффициент чувствительности дифференциальной защиты должен быть не менее 2. Дифференциальная защита выполняется без выдержки времени и действует на отключение выключателей со стороны всех обмоток. Максимальная токовая защита со стороны обмотки высшего напряжения выполняется в трехрелейном исполнении и действует на отключение выключателей со стороны всех обмоток. Чувствительность проверяется по двухфазному к.з. на выводах обмоток среднего и низшего напряжений. Коэффициент чувствительности должен быть не менее 1, 5. При необходимости такая защита выполняется с комбинированным пуском.
Максимальная токовая защита от перегрузки выполняется в однорелейном исполнении в одной фазе со стороны обмотки высшего напряжения. Выдержку времени принимают 9 с. Максимальная токовая защита от перегрева масла, действующая на включение обдува трансформатора, выполняется так же одним реле в одной фазе со стороны обмотки высшего напряжения. На стороне обмотки 27, 5 кВ понижающего трансформатора устанавливается максимальная токовая зашита с выдержкой времени в двухрелейном исполнении с комбинированным пуском по напряжению. Эта защита реагирует на все короткие замыкания на шинах 27, 5 кВ и, кроме того, резервирует защиты присоединений 27, 5 кВ (фидера контактной сети, линий ДПР и др.). Расчет МТЗ ввода 27, 5 кВ. Первичный ток срабатывания защиты определяется на основании выражения, А:
(3.1) где Расчет вторичного тока срабатывания реле, А:
где
Первичный ток срабатывания защиты по формуле (3.1):
Вторичный ток срабатывания реле по формуле (3.3):
Выдержка времени для МТЗ-27, 5 кВ t=l c. Выбираем реле тока типа РТ-40/10, реле времени ЭВ-112. Расчет МТЗ ввода 115 кВ.
Вторичный ток срабатывания реле рассчитывается по формуле (3.3):
Выдержка времени МТЗ ввода 115 кВ должна удовлетворять условиям, с:
где Рассчитываем выдержки времени МТЗ по формулам (3.4) и (3.5):
Выбираем реле тока РТ-40/10, реле времени ЭВ-112. МТЗ со стороны 115 кВ и МТЗ со стороны 27, 5 кВ Напряжение срабатывания защиты по напряжению равно, кВ:
(3.6) где По найденному первичному напряжению
где
Определяем вторичное напряжение срабатывания реле по формуле (3.7):
 
Выбираем реле минимального напряжения. Чувствительность МТЗ при наличии блокировки минимального напряжения РН - 50 не проверяется. Приложение 1 - Принципиальная схема включения реле типа ДЗТ – 1 в защите трехобмоточного трансформатора.
Аннотация 50 страниц, 9 рисунков, 4 таблицы. ТРАНСФОРМАТОР, ТЯГОВАЯ ПОДСТАНЦИЯ, РЕЛЕ ТОКА, РЕЛЕ НАПРЯЖЕНИЯ, МАКСИМАЛЬНАЯ ТОКОВАЯ ЗАЩИТА, ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНАЯ ЗАЩИТА, ГАЗОВАЯ ЗАЩИТА. В курсовом проекте были рассчитана продольная дифференциальная защита от короткого замыкания в обмотках и на наружных выводах трансформатора, выполненная на реле ДЗТ-1. Максимальные токовые защиты (МТЗ) - от внешних коротких замыканий, максимальные токовые защиты для защиты от ненормальных режимов. Защита включения обдува трансформатора. Сделано графическое представление защит трансформатора.
Назначением релейной защиты является непрерывный контроль состояния и режимов работы всех элементов энергосистемы и автоматическая ликвидация всех видов повреждений и ненормальных режимов, обеспечивая тем самым устойчивую работу энергосистемы в целом. Релейная защита является обязательной частью всех электроэнергетических установок, объектов и систем напряжением 1 кВ и выше. Она представляет собой сложную информационную систему, состоящую из комплекса взаимосвязанных электромагнитных, электронных и микроэлектронных устройств, а также источников питания. В системах электроснабжения нередко внезапно возникают короткие замыкания и другие ненормальные режимы работы. Различают короткие замыкания между фазами электрической установки (междуфазные), а также между фазой и землей (замыкание на землю). В трансформаторах и электрических машинах, кроме того, возможны межвитковые замыкания в обмотке одной фазы. Короткие замыкания являются наиболее опасным и тяжелым видом повреждения и возникают вследствие дефектов, старения и загрязнения изоляции токоведущих частей, механических повреждениях оборудования, перенапряжений, ошибок персонала, схлестывания проводов. Электрическая дуга в месте замыкания способна вызывать пережоги, оплавление и разрушения электрического оборудования и распределительных устройств, отжиг и обрыв контактных проводов. Разрушения оказываются тем значительнее, чем больше ток в дуге и время ее существования. Чтобы к.з. не вызвало большого ущерба, поврежденное электрооборудование необходимо как можно быстрее отключить. К другим ненормальным режимам относят перегрузки, «качание» системы (для энергосистем) при выходе из синхронизма параллельно работающих генераторов, повышение напряжения сверх допустимого уровня. Ненормальные режимы, как и короткие замыкания, могут явиться причиной аварий, и привести к порчи или разрушению оборудования, недоотпуску потребителям электроэнергии. Отключение электрической системы осуществляется коммутационными аппаратами — высоковольтными выключателями, привод которых снабжен специальным механизмом. Для отключения выключателя необходимо осуществить управляющее воздействие на этот механизм. Чем быстрее отключается участок электрической системы, на котором произошло короткое замыкание или возник ненормальный режим работы, тем меньше возможностей для возникновения и развития аварий. Автоматические устройства, служащие для выявления коротких замыканий и ненормальных режимов и воздействующие в необходимых случаях на механизм отключения выключателя или на сигнал, называют релейной защитой. Релейная защита выполняется с помощью реле - автоматически действующий аппарат, осуществляющий скачкообразные изменения в управляемых системах при заданном значении воздействующей на него величины. При этом под воздействующей величиной понимается величина, на которую должно реагировать реле (ток, напряжение, температура, поток газовых пузырей и так далее). Релейная защита является основным видом электрической автоматики, без которой невозможна нормальная и надежная работа энергосистемы. Вместе с устройствами автоматического повторного включения (АПВ), автоматического включения резервных источников питания оборудования (АВР) и автоматами частотной разгрузки (АЧР) релейная защита образует так называемую систему противоаварийной автоматики
1 Токовые защиты. Для них воздействующей величиной является ток, проходящий по токоведущим частям электрической установки в месте включения защиты. Измерительный орган защиты приходит в действие, если воздействующая величина (контролируемый ток) превысит заранее установленное значение, называемое уставкой срабатывания. В качестве первых токовых защит использовались плавкие предохранители. Как наиболее простые и дешевые защитные аппараты, они нашли широкое распространение, главным образом, в сетях низкого напряжения, а также в ряде случаев и для защиты коротких высоковольтных линий электропередачи, трансформаторов, электродвигателей и некоторых других установок небольшой мощности. Однако плавкие предохранители обладают малой разрывной мощностью, их защитные характеристики нестабильны. Более совершенна защита, выполненная с помощью реле. Измерительным органом токовой защиты является реле тока. Ток срабатывания реле (уставку) можно регулировать в широких пределах. Токовая защита весьма эффективна в тех случаях, когда токи к.з. и ненормальных режимов существенно больше рабочих. В системах постоянного и переменного токов защита контролирует, как правило, полные токи цепей (фаз). В системах трехфазного переменного тока измерительный орган в ряде случаев подключают через фильтры симметричных составляющих тока, что повышает чувствительность защиты к таким видам коротких замыканий и ненормальных режимов, которые сопровождаются существенной несимметрией токов. 2 Продольная дифференциальная токовая защита. Её измерительный орган сравнивает значения или фазы токов в разных концах защищаемого объекта или в параллельных ветвях, присоединенных к общим шинам. Если сравниваются токи разных концов защищаемого объекта, например, линии, то дифференциальная защита является продольной, если же сравниваются токи, например, параллельных линий, то — поперечной. Для передачи в измерительный орган информации о значениях и фазах сравниваемых токов используют вспомогательные провода. Дифференциальные защиты относятся к защитам с взаимной связью. Они обладают абсолютной селективностью и являются быстродействующими. 3 Защиты напряжения ( потенциальные). В качестве измерительного органа в них применяется реле напряжения. В трехфазных системах такую защиту можно выполнить, включая реле не только на полные фазные и линейные напряжения, но и на их симметричные составляющие. В последнем случае повышается чувствительность к тем видам короткого замыкания, которые сопровождаются существенной несимметрией. 4 Дистанционные защиты. Применяются в линиях электропередачи напряжением 35 кВ и выше, в контактных сетях переменного тока.В качестве измерительного органа этих защит применяют реле сопротивления. Дистанционная защита реагирует на три признака: ток, напряжение и фазовый угол между ними. Такая защита более четко отличает
5 Высокочастотные защиты. Осуществляют сравнение значений или фазы токов, или же направлений мощности в концах защищаемого участка линии. Передача информации о контролируемой величине с одного конца линии на другой осуществляется с помощью токов высокой частоты, причем в качестве канала связи используется, как правило, сама линия электропередачи. В релейной защите находят применение и такие измерительные органы, для которых воздействующая величина не является электрической. Так, для трансформаторов используют газовую, а для преобразовательных агрегатов тяговых подстанций — тепловую защиту. Измерительный орган первой реагирует на интенсивность газообразования трансформаторного масла, а второй—на температуру полупроводниковых приборов.
Основные требования, предъявляемые к релейной защите: 1. Селективность (избирательность) защиты - способность защиты правильно определить на каком участке произошло повреждение и отключать при коротком замыкании только поврежденный участок сети. 2. Быстродействие - отключение короткого замыкания с возможно большей быстротой для ограничения размеров разрушения оборудования, повышения эффективности авто
3. Чувствительность – способность защиты отличить аварийный режим работы электроустановки от нормального режима. Определяется коэффициентом чувствительности, который не может быть меньше 1, так как в этом случае ток, на который среагирует защита, не будет являться током короткого замыкания для данной установки. 4. Надежность - способность защиты безотказно работать при коротких замыканиях в пределах установленной для нее зоны и отказ работы защиты в режимах, при которых ее работа не предусматривается.
Заданы тип понижающего трансформатора, его мощность, напряжения обмоток, реактансы системы, напряжения короткого замыкания между каждой из пар обмоток. Дифференциальную защиту выполнить на реле ДЗТ – 1. Таблица 1 – Исходные данные
Последнее изменение этой страницы: 2019-10-04; Просмотров: 172; Нарушение авторского права страницы Главная | Случайная страница | Обратная связь | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
- коэффициент запаса ( 
); 
- коэффициент самозапуска, учитывающий увеличение тока нагрузки в режиме самозапуска двигателей 
.
- коэффициент возврата реле (для реле серии РТ - 40 
).
- ток максимальной нагрузки, вычисляется по формуле, А: 
(3.2)
(3.3)
- коэффициент схемы; 
-коэффициент трансформации трансформаторов тока.
Первичный ток срабатывания защиты определяется по формуле (3.1): 
(3.4)
(3.5)
- выдержки времени МТЗ вводов среднего и низкого напряжения. 
, 
.
-ступень выдержки времени, 
.
- минимальное рабочее напряжение на шинах тяговой обмотки принимаем 
; 
определяется вторичное напряжение срабатывания реле 
и выбирается тип реле, В: 
(3.7)
- коэффициент трансформации трансформатора напряжения.
Рассчитываем напряжение срабатывания защиты для сторон ВН и НН по формуле (3.6): 