Расчет уставок релейной защиты распределительного устройства 10 кВ с применением цифровых технологий

ВВЕДЕ-НИЕ……………………………………………………………………. 9
1. Расчет уставок релейной защиты распределительного устройства 10 кВ………………………………………………………………………………...
10
1.1 Выбор и расчет нормальных и аварийных режи-мов…………………….. 10
1.2 Расчет токов короткого замыка-ния……………………………………….. 13
1.3 Расчет релейной защиты ввода РУ-10 кВ………………………………… 22
1.4.1 Расчет релейной защиты фидера нетяговых потребителей РУ-10 кВ…………………….……………………………………………......................
24
1.4.2 Расчет релейной защиты шин РУ-10 кВ………………………………... 26
1.4.3 Расчет временных характеристик срабатывания релейных за-щит……
28
1.5 Применение цифровых технологий для расчета уставок релейной защи-ты……..………………………………………………………………………
29
2. Экономический раз-дел………………………………………………………
2.1 Технико-экономическое обоснование внедрения автоматизирован-ной системы для расчета уставок релейной защиты распределительного устройства 10кВ ……………………………………………………………….. 33


33
2.2 Расчет основных затрат …………………………………………………… 35
2.3 Эффективность програм-мы………..……………………………………… 36
3. Безопасность жизнедеятельно-сти…………………………………………..
3.1 Безопасность труда при обслуживании релейной защи-ты……………… 38
38
3.2 Экипировка при обслуживании устройств релейной защиты ………….. 35
3.3 Рабочее место для обслуживания для обслуживания устройств ре-лейной защи-ты……………………………………………………………………...
40
Заключение …………………………………………………………………….. 43
Список использованных источни-ков…………………………………………. 44
Приложение А …………………………………………………………………. 46
Приложение Б ………………………………………………………………….. 47

Весь текст будет доступен после покупки

Релейная защита – составная часть системной автоматики управления в аварийных режимах, без которой невозможна нормальная и надежная рабо-та системы тягового электроснабжения железных дорог. Релейная защита осуществляет непрерывный контроль за состоянием и режимом работы всех элементов системы электроснабжения и реагирует на возникающие повре-ждения и нарушения режима работы. Таким образом, основным назначени-ем релейной защиты является выявление места возникновения повреждения и быстрое автоматическое отключение с помощью выключателей поврежден-ного оборудования или участка сети от остальной неповрежденной части.
Целью ВКР является внедрение цифровых технологий для упрощения расчетов распределительных устройств

Весь текст будет доступен после покупки

1 Расчет уставок релейной защиты распределительного устройства 10 кВ


1.1 Выбор и расчет нормальных и аварийных режимов



В таблице 1.1 приведены исходные данные.

Таблица 1.1 – Расчет будет проводиться с учётом следующих исходных данных
Тип подстанции Транзитная постоянного тока
Распределительное устройство РУ – 10 кВ
Защищаемый объект(ы) Ввод, шина, ФНТП
Тип, мощность и напряжение понижающих трансформаторов подстанции ТДТН-16000/110 115; 37,5; 10
Мощность КЗ на шинах 110 кВ подстанции, МВА (числитель – в режиме максимума системы, знаменатель – в режиме минимума) "950" /"550"
Расстояние между тяговыми подстанциями, км 15
Максимальный ток нагрузки фидеров нетяговых потребителей, А (числитель – при напряжении 10 кВ, знаменатель – при 35 кВ) 200(400)
100
Длина фидеров нетяговых потребителей, км 10
Выдержка времени защиты потребителей 10 кВ, с 0,5
Ступень выдержки времени ?t, с 0,4


Принципиальная схема заданного РУ.
Согласно исходным данным на рисунке 1.1 представлена структурная схема с обозначением основных элементов


Рисунок 1.1 – Структурная схема транзитной тяговой подстанции
РУ имеет 2 ввода, соединенных с головным трансформатором. Вводы соединены между собой посредством перемычки, в которую включен высоковольтный выключатель. Ко второй секции шин подключен фидер нетяговых потребителей. К каждой секции подключается один трансформатор напряжения и ОПН.
На рисунке 1.1 изображено необходимое оборудование РУ-10 кВ транзитной тяговой подстанции, а именно силовые трансформаторы ТДТН-1600/110, высоковольтные выключатели ВГТ-110II-40/2500 УХЛ1, секции шин, трансформаторы тока типа ТРГ-110II У1 и напряжения НКФ-110, разъединители и ОПН. Выбор типов оборудования производился в соответствии с [1], [2], [3]. Остальные РУ изображены схематично.
Защищаемым объектом в соответствии с заданием является ввод, шины и фидер расчетного РУ-10 кВ.
На схеме РУ обозначены выбираемые комплекты релейной защиты для элементов РУ и для защищаемого объекта. Типы релейных защит, устанавливаемых на фидерах и шинах РУ приведены в таблице 1.1

Таблица 1.2 – Типа релейных защит, устанавливаемых на фидерах и шинах РУ
Место установки
защиты Виды повреждений Виды применяемых защит
Ввод РУ
Ввод РУ Многофазные к.з. МТЗ с независимой выдержкой времени в двухфазном трех-релейном исполнении.
Фидера нетяговых потребителей
Защищаемая ЛЭП Многофазные к.з. МТЗ с независимой или зависимой выдержкой времени в двухфазном двух- или трех-релейном исполнении. Токовая отсечка без выдержки времени в двухфазном двух-релейном исполнении.
Однофазное замыкание на землю Токовая ненаправленная или направленная защита нулевой последовательности.
Шины РУ
Защита установлена на секционном выключателе Многофазные к.з. Токовая отсечка в двухфазном двух-релейном исполнении выдержкой времени. Согласовывается по току и времени срабатывания защитами присоединений, питающихся от шин.

В соответствии с заданием произведем расчет защит ввода, шин и фидера НТП РУ-10 кВ.

1.2 Расчет токов короткого замыкания



Произведем расчет токов короткого замыкания в трех аварийных режимах: трехфазное замыкание и двухфазное замыкание. Расчет будем производить в максимальном и минимальном режиме методом именованных единиц.

Схема замещения представлена на рисунке 1.2.


Рисунок 1.2 – Схема замещения

На этой схеме: для энергосистемы Scmax = 950 МВА, Scmin = 550 МВА; для головных трансформаторов ТДТН-16000/110 SГТ = 25 МВА, uк%в-с = 10,5 %,
uк%в-н = 17%, uк%с-н = 6%; длина фидера НТП – 10 км, ток фидера – 90 А.
Произведем расчет в точке К1 (РУ-110 кВ).

Весь текст будет доступен после покупки

1. Фигурнов, Е.П. Релейная защита устройств электроснабжения Часть 1 Третье издание переработанное и дополненное. Москва. ГОУ «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2009 год. - 415с.
2. Фигурнов Е.П. Релейная защита устройств электроснабжения Часть 2 Третье издание переработанное и дополненное. Москва. ГОУ «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2009 год. - 604 страницы.
3. Васильев И.Л., Неугодников И.П. Релейная защита тяговых подстан-ций. Руководство к курсовому и дипломному проектированию. г. Екатерин-бург, 2015. -70 с.
4. Штин, А.Н. Проектирование тяговых и трансформаторных подстан-ций учебно-методическое пособие для выполнения курсового проекта по дисциплинам "Тяговые и трансформаторные подстанции" , "Тяговые под-станции" , "Электрические станции и подстанции" и выпускной квалификаци-онной работы для студентов направлений подготовки "Электроэнергетика" и "Электроэнергетика и электротехника", специальности "Системы обеспечения движения поездов" / А. Н. Штин, Т. А. Несенюк. ; Урал. гос. ун-т путей со-общ. - Екатеринбург: УрГУПС, 2014. - 88 с.
5. Штин, А. Н. Выбор оборудования распределительных устройств тя-говых и трансформаторных подстанций учебно-методическое пособие для практических занятий, курсового и дипломного проектирования по дисци-плине "Тяговых и трансформаторные подстанции" для студентов специаль-ности 190401- "Электроснабжение железных дорог" / А. Н. Штин, Т. А. Несенюк ; Федеральное агентство ж.-д. трансп., Урал. гос. ун-т путей сооб-щения. - 2-е изд., испр. и доп. - Екатеринбург: УрГУПС, 2009. - 66 с

Весь текст будет доступен после покупки