Релейная защита и расчет токов короткого замыкания (стр. 1 из 8)
Оглавление
Задание на курсовую работу
1. Расчет токов короткого замыкания
1.1 Расчет сопротивлений элементов схемы
1.2 Расчет величин токов КЗ
2. Расчет защиты высоковольтного двигателя Д
2.1 Продольная дифференциальная токовая защита
2.2 Защита от перегруза – МТЗ с выдержкой времени
2.3 Защита минимального напряжения
3. Расчет защиты трансформатора Т3
3.1 Т.О. без выдержки времени
3.2 Газовая защита от внутренних повреждений и понижения уровня масла
3.3 Максимальная токовая защита от внешних многофазных к.з.
3.4 Максимальная токовая защита с выдержкой времени – защита от
перегруза
4. Защита сборных шин (секционный выключатель Q15)
5. Расчет защиты кабельной линии Л5
5.1 Токовая отсечка без выдержки времени
5.2 Максимальная токовая защита с выдержкой времени
5.3 Защита от однофазных замыканий на землю
6. Расчет защиты силового трансформатора Т1
6.1 Дифференциальная защита
6.2 МТЗ с выдержкой времени
6.3 Защита от перегруза
6.4 Газовая защита
7. Расчет защиты воздушной линии Л2
7.1 Высокочастотная дифференциально-фазная защита
7.2 Максимальная токовая защита от междуфазных коротких замыканий
7.3 Защита от однофазных коротких замыканий на землю
8. Проверка трансформатора тока и выбор контрольного кабеля
Литература
Задание на курсовую работу
Схема распределительной сети электрической энергии промышленного предприятия и виды его нагрузки представлена на рисунке 1.
Необходимо выбрать типы защит всех элементов приведенной схемы в соответствии с ПУЭ. Выбранные защиты в условном изображении нанести на схему. Произвести расчет величин токов короткого замыкания. Произвести расчет защит следующих объектов: силового трансформатора Т1 (выключатель Q16), воздушных линий Л2 (выключатель Q5), кабельной линии Л5 (выключатель Q21), сборных шин (секционный выключатель Q15), трансформатора Т3 (выключатель Q30), двигателя Д (выключатель Q29).
Также необходимо изобразить схему релейной защиты трансформатора Т1 и двигателя Д; выбрать тип трансформатора тока 17 и определить сечение провода в его вторичных цепях (медный кабель длиной 10 м).
Исходные данные приведены в таблицах 1– 6.
Таблица 1 – Система и сеть А-Б-В
| Мощность КЗ систем,МВА |  ,кВ | Длина,км | Переда-ваемаямощ-ность,МВА | Мощ-ность,забира-емаяГПП,МВА | Кол-воотходя-щихтран-зитныхлиний | Мощ-ностьТ1, Т2,МВА | Кол-вои мощ-ностьТ3,МВА | |||||
| Система 1 | Система 2 | |||||||||||
| режимы | режимы | |||||||||||
| макс | мин | макс | мин | Л2 | Л4 | А-В | Б-В | |||||
| 8700 | 7500 | 9500 | 8000 | 220 | 20 | 25 | 90 | 75 | 37 | 3 | 2×25 | 8×1,6 |
Таблица 2 – Характеристики трансформаторов
| Т1, Т2 | Т3 | |||||
| Тип | МощностьS, МВА |  , % | Пределырегули-рования, % | Тип | МощностьS, МВА | , % |
| ТРДН-25000/220 | 25 | 12 | 12 | ТМ-1600/10 | 1,6 | 5,5 |
Таблица 3 – Выдержки времени защит отходящих линий от шин подстанции Г, их параметры
| Выдержки времени защит на Q, с | Л5 | Л6 | |||||||||||||||
| 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 22 | 24 | Длина, км | Кол-во КЛ | Материал | Сечение, мм2 |  | Длина, км | Кол-во КЛ | Материал | Сечение, мм2 | |
| 1,5 | 2,0 | 1,5 | 1,5 | 1,2 | 1,3 | 1,0 | 1,3 | 1,3 | 3 | М | 185 | 4,1 | 1,3 | 3 | М | 185 | 1,8 |
Таблица 4 – Нагрузки на шинах РП1 и РП2
| Двигатели 10 кВ (асинхронные типа АТД) | БК | ДСП | |||
| Кол-во | Мощность Рном, кВт | Коэффициент пуска kп | Q, квар | Кол-во | Sном, МВА |
| 2 | 5000 | 7,7 | 7000 | 3 | 9,0 |
Таблица 5 – Электродвигатель с номинальным напряжением Uн = 380 В
| Тип |  , кВт |  | h, % |  | Длинакабеля Л7, м |
| 4 А355 S 6У3 | 160 | 0,9 | 93,5 | 6,5 | 28 |
Таблица 6 – Параметры преобразовательного агрегата
| Тип | Назначение | Выпр. напр.  , В | Выпр. ток  , А | Напряжениепитания, кВ | Схемавыпрямления |
| ТВД | электролиза | 800 | 12500 | 10 | Трехфазнаямостовая |
Защиты выполняются на постоянном оперативном токе.
Рисунок 1 – Схема распределительной сети
На рисунке обозначено:
ПГТВ – защита от перегруза токами высших гармоник; 
– температурные указатели, указатели циркуляции масла и воды в системе охлаждения с действием на сигнал.
1. Расчет токов короткого замыкания
Величина токов короткого замыкания для ряда защит (дифференциальных, токовых отсечек и т.д.) влияет на значение тока срабатывания. Кроме того, они необходимы для вычисления коэффициентов чувствительности выбранных защит.
Значения токов короткого замыкания определяются в разных точках сети (А, Б, В, Г, Д, Е) в максимальном и минимальном режимах работы системы. Для максимального режима достаточно иметь токи трехфазного короткого замыкания, для минимального — токи двухфазного короткого замыкания.
Расчет проводим в относительных единицах. Базисная мощность
МВА. Принимаем среднее значение напряжения сети: 
кВ и 
кВ.1.1 Расчет сопротивлений элементов схемы
Удельное реактивное сопротивление воздушных линий Л2 и Л4 принимаем средне-типовым
Ом/км, активным сопротивлением пренебрегаем.Сопротивление воздушной линии Л2 определим по формуле (1.1):
, (1.1)здесь
– длина линии Л2, км. 
.Сопротивление воздушной линии Л4 определим по формуле (1.2):
, (1.2)здесь
– длина линии Л4, км. 
.Кабели марки М-185 и М-185 имеют следующие удельные параметры: удельное индуктивное сопротивление
Ом/км; 
Ом/км, удельное активное сопротивление 
Ом/км; 
Ом/км.Индуктивное сопротивление кабельной линии Л5:
, (1.3)здесь
– длина линии Л5, км; 
.Активное сопротивление кабельной линии Л5:
, (1.4)
.Индуктивное сопротивление кабельной линии Л6:
, (1.5)здесь
– длина линии Л6, км; 
.Активное сопротивление кабельной линии Л6:
, (1.6) 
.Сопротивления трансформаторов Т1 и Т2:
, (1.7) 
, (1.8)
, (1.9)здесь
– номинальная мощность трансформатора Т1, ВА.