Релейная защита и автоматизация систем электроснабжения

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ТУЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра «Электроэнергетика»

КУРСОВАЯ РАБОТА

учебной дисциплины (модуля)

«Релейная защита и автоматизация систем электроснабжения»

Тула 2022 г.

Оглавление

Введение        4

1 Выбор основного оборудования        5

2 Выбор схем распределительных устройств        7

3 Расчет токов короткого замыкания        9

4 Выбор выключателей и разъединителей        14

5 Выбор измерительных трансформаторов        16

6 Расчёт защиты линии        18

7 Высокочастотная дифференциальная фазная защита линии        22

8 Расчет уставок пусковых реле        28

Заключение        32

Список использованных источников        33

Введение

Качество и надёжность электроснабжения является приоритетным в народном хозяйстве, поэтому системы защиты трансформаторов и оборудования станций и подстанций имеет важное значение.

Система электроснабжения – это сложный производственный комплекс, все его элементы участвуют в едином производственном процессе, основными специфическими особенностями которого являются быстротечность явлений и неизбежность повреждений аварийного характера – коротких замыканий в электрических установках. Поэтому надежность функционирования систем электроснабжения возможно при широкой автоматизации. Для этой цели используются устройства автоматического управления и регулирования.

К устройствам автоматического управления относят:

–        устройства релейной защиты, действующие при повреждении электрических установок (короткие замыкания между фазами и на землю);

–        защита от перегрузки;

–        устройства автоматического ввода резерва (УАВР);

–        устройства автоматического повторного включения (УАПВ);

–        устройства автоматической частотной разгрузки (УАЧР).

К устройствам автоматического регулирования относятся устройства автоматического регулирования возбуждения (УАРВ), регулирование напряжения в системе электроснабжения (применение аппаратов компенсации реактивной мощности и синхронных электродвигателей), регулирование коэффициента трансформации трансформаторов (на холостом ходу и под нагрузкой – УРПН)

Основные условия надежной работы систем электроснабжения обеспечиваются селективностью токовых ступенчатых защит, обеспечение быстродействия, чувствительностью ко всем видам повреждений и изменению параметров защищаемых участков, применением более простых но надежных схем защиты, наличие сигнализации.

1 Выбор основного оборудования

Нормами технологического проектирования рекомендуется устанавливать на ПС два трансформатора связи, чтобы в случае отключения одного из них оставшийся в работе смог частично или полностью обеспечить потребителей электроэнергией.  Установка трех и более трансформаторов, как правило, нецелесообразно, так как приводит к существенному увеличению капитальных вложений в схему РУ. Так же НТП рекомендует устанавливать трансформаторы с расщепленной обмоткой низкого напряжения, для ограничения токов короткого замыкания.

Выбираем два параллельно работающих трансформатора. Выбранные трансформаторы должны обеспечивать питание всех потребителей при оптимальной загрузки трансформатора - (0,7-0,8) Sн.т., а в аварийном режиме один трансформатор, оставшийся в работе, обеспечит питание потребителей с учетом перегрузки на 40%.

Условия выбора трансформаторов связи:

[pic 1]

По указанным условиям определяем параметры выбираемых трансформаторов:

[pic 2]

[pic 3] 

Принимаем трансформатор ТРДН-32000/220.

[pic 4]

Проверка трансформатора на аварийный режим при котором один из трансформаторов отключен: