Дипломная работа на тему "Расчет устройств релейной защиты и автоматики системы электроснабжения"

ГлавнаяФизика → Расчет устройств релейной защиты и автоматики системы электроснабжения




Не нашли то, что вам нужно?
Посмотрите вашу тему в базе готовых дипломных и курсовых работ:

(Результаты откроются в новом окне)

Текст дипломной работы "Расчет устройств релейной защиты и автоматики системы электроснабжения":


Задание

Рассчитать уставки устройств релейной защиты и автоматики (РЗ и А) системы электроснабжения принципиальная схема, которой представлена на рис. 1.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рис. 1. Принципиальная схема системы электроснабжения

Разработать защиту от всех видов повреждения для трансформаторов Т1 и Т2 и защиту линий W1 и W2. Работу выполнить в следующем объеме:

1. Рассчитать токи короткого замыкания (ТКЗ) в объеме, необходимом для выбора установок и проверки чувствительности.

2. Выбрать места установки и типы релейной зашиты (РЗ).

3. Выбрать трансформаторы тока и трансформаторы напряжения.

4. Рассчитать уставки защит, выбрать типы реле, проверить чувствительность защит.

5. Выбрать плавкие вставки для предохранителей и уставки автоматов.

6. Определить выдержки времени защит от двигателя до шин главной

понизительной подстанции (ГПП).

7. Составить принципиальные схемы выбранных защит.

8. Определить селективность действия защит.

9. Защиту линии и трансформаторов выполнить на переменном оперативном токе.

Разработать РЗ двигателей, данные которых приведены в табл. 1.

1. Рассчитать токи КЗ.

2. Выбрать трансформаторы тока.

3. Выбрать тип защиты и тип реле, определить уставки и чувствительность защиты.

Заказать дипломную - rosdiplomnaya.com

Специальный банк готовых успешно сданных дипломных проектов предлагает вам приобрести любые работы по необходимой вам теме. Оригинальное написание дипломных работ по индивидуальному заказу в Челябинске и в других городах РФ.

4. Составить и вычертить принципиальную схему РЗ.

Разработать схему автоматического включения резерва (АВР) секционных выключателей.

Таблица 1. Параметры двигателей

--------------------------------------------------
Параметр | Двигатель |
---------------------------------------------------------
асинхронный | синхронный |
---------------------------------------------------------
М1 | М2 | М3 | М4 | М5 | М6 | М7 | М8 |
---------------------------------------------------------
Номинальное напряжение, кВ | 0,38 | 6 |
---------------------------------------------------------
Номинальная мощность, кВт | 5 | 60 | 7,5 | 5,5 | 4 | 15 | 1000 |
---------------------------------------------------------
Условия пуска | легкий | 6 |
---------------------------------------------------------

Коэффициент мощности cosРисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

| 0,87 | 0,9 |
---------------------------------------------------------
Коэффициент полезного действия, % | 85 | 93 |
---------------------------------------------------------
Мощность КЗ, МВА | - | 70 |
---------------------------------------------------------
Обороты, об/мин | 1000 |
--------------------------------------------------------- --------------------------------------------------

Таблица 2. Параметры синхронных генераторов

--------------------------------------------------
Номинальное напряжение, кВ | 6,3 |
---------------------------------------------------------
Номинальная мощность, кВт | 2000 |
---------------------------------------------------------
Емкость обмотки статора для трех фаз, мкФ | 0,077 |
---------------------------------------------------------

Коэффициент мощности, cosРисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

| 0,8 |
---------------------------------------------------------

Сверхпереходное сопротивление, Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., отн. ед.Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

| 0,1 |
--------------------------------------------------------- --------------------------------------------------

Таблица 3. Параметры трансформаторов

--------------------------------------------------
Трансформатор |

Номинальное напряжение,

кВ

|

Номинальная мощность,

МВА

|

Напряжение

КЗ, %

|
---------------------------------------------------------
ВН | НН |
---------------------------------------------------------
Т1, Т2 | 110 | 35 | 10 | 10,5 |
---------------------------------------------------------
Т9, Т10 | 35 | 0,4 | 2,5 | 6,5 |
--------------------------------------------------------- --------------------------------------------------

Таблица 4. Параметры системы и линий

--------------------------------------------------
Элемент |

Номинальное напряжение,

кВ

|

Мощность

КЗ, МВА

|

Длина

линий, км

|
---------------------------------------------------------
Система | 110 | 2000 |
---------------------------------------------------------
W1, W2 | 110 | 30 |
---------------------------------------------------------
W3, W4 | 35 | 3 |
--------------------------------------------------------- --------------------------------------------------

Таблица 5. Параметры дуговых сталеплавильных печей и конденсаторных установок

--------------------------------------------------
Элемент | Номинальное напряжение, кВ | Мощность | Вид регулирования |
---------------------------------------------------------
СА1, СА2 | 10 | 1480 кВт | по току и напряжению |
---------------------------------------------------------
ВС1, ВС2 | 6 | 400 квар |

В функции cosРисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. с коррекцией по времени

|
--------------------------------------------------------- --------------------------------------------------

Введение

Целью данного курсового проекта является расчет устройств РЗ и А системы электроснабжения. При работе элементов систем электроснабжения возможно возникновение ненормальных и аварийных режимов. К ним относятся короткие замыкания, перегрузки, понижение уровня напряжения, частоты и другие.

Повреждения и ненормальные режимы должны быть устранены, и это является основным назначением устройств релейной защиты и системной автоматики.

К устройствам релейной защиты предъявляются следующие требования: селективность, необходимое быстродействие, чувствительность и надежность. Перечисленные требования удовлетворяются правильным выбором устройств релейной защиты, схем соединения устройств РЗ, расчётом установок срабатывания.

1. Расчет токов короткого замыкания

Расчет токов короткого замыкания проводим в относительных единицах. Все полученные величины приведены к базовым условиям. Базовую мощность принимаем равной: = 1000 МВА.

Схема замещения приведена на рисунке 1.1:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рис. 1.1. Схема замещения

Определим сопротивления схемы замещения:

Сопротивление системы согласно [l. стр. 131]:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., (1.1)

где SK3 - мощность короткого замыкания системы.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Определим параметры линий 110 кВ (нагрузкой являются трансформаторы Т1 и Т2) с учетом допустимой перегрузки трансформатора согласно [1,стр.213):

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., (1.2)

где Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. - номинальная мощность трансформатора, кВА, - номинальное напряжение трансформатора кВ.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. А

Выбор сечения проводов проводим по экономической плотности тока [1, стр.232].

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (1.3)

где Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. - экономическая плотность тока, при Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. ч для сталеалюминиевых проводов, Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.= 1 Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.[3, стр.266]; I, A –ток на участке сети.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Принимаем провод АС-70/11 сечением 70 Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.; с удельными сопротивлениями: Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. Ом/км и реактивным сопротивлением Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. Ом/км. [3, стр.577].

Сопротивление ЛЭП согласно [1, стр.131]:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (1.4)

где Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. - среднее значение напряжения на шинах в месте короткого замыкания,

l – длина ЛЭП.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Определяем параметры линий 35 кВ. Нагрузкой линии 35 кВ, при простое второй будут трансформаторы Т7, Т8, Т9 и Т10. Так как параметры трансформаторов Т7 и Т8 не даны, принимаем для расчета нагрузку этих трансформаторов – четыре синхронных двигателя:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (1.5)

где Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. - параметры синхронного двигателя ( табл. 1 )

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. А

Выбор сечения питающего кабеля проводим по экономической плотности тока.

При Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. ч для кабелей с бумажной пропитанной изоляцией с алюминиевыми жилами Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.= 1,4 Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. [3, стр.266].

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Принимаем 2 кабеля ААБ-35-(3×185) общим сечением 370 Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.; с удельными сопротивлениями Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. Ом/км и Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. Ом/км. [2, стр.421].

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Сопротивление трансформаторов согласно [1, стр.131]:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (1.6)

где Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. - номинальная мощность трансформатора; Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. - напряжение короткого замыкания;

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Для трансформатора мощностью 10МВА соотношение x/r составляет порядка 10.

Исходя из этого, принимаем:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

для трансформатора блока 2 МВт принимаем [1, стр.613] Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Для трансформатора мощностью 2,5 МВА соотношение x/r составляет порядка 6.

Исходя из этого, принимаем:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Для трансформатора мощностью 2,5 МВА соотношение x/r составляет порядка 6.

Исходя из этого, принимаем:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Сопротивление генераторов согласно [1, стр.131]:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (1.7)

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

для генератора мощностью 2 МВА соотношение x/r составляет порядка 15. Исходя из этого, принимаем:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Расчет токов КЗ для точки К1

Упростив схему замещения относительно точки К1 получаем схему, представленную на рис 1.2.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рис. 1.2. Упрощенная схема замещения

Базовый ток согласно [1, стр.142]:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (1.8)

где Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. - среднее значение напряжения в месте короткого замыкания (115 кВ).

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. кА.

Начальное значение периодической составляющей тока короткого замыкания согласно [1, стр.137]:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (1.9)

где Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. - ЭДС источника в относительных единицах [1, стр.130].

Значение периодической составляющей тока короткого замыкания по ветвям:

Ветвь энергосистемы ( сопротивление ветви составляет 1,76 отн. ед.):

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. кА

Ветвь генератора G2 ( сопротивление ветви составляет 41,89 отн. ед.):

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. кА

Общий ток:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. кА

Определим величину ударного тока [1, стр.148]:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (1.10)

где Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. - ударный коэффициент:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (1.11)

где: Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. - угол между векторами тока и напряжения в момент короткого замыкания;

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (1.12)

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.- постоянная времени затухания апериодической составляющей тока короткого замыкания;

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (1.13)

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. - угловая частота;

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (1.14)

Ветвь энергосистемы:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. кА

Ветвь генератора G2:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. кА.

Суммарный ударный ток короткого замыкания в точке К1:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. кА.

Определим величину апериодической составляющей тока короткого замыкания.

Согласно [1, стр.151]:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (1.15)

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (1.16)

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. - время действия релейной защиты ( принимаем Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. = 0,01 с );

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. - собственное время отключения выключателя.

При установке выключателя ВВБК-110Б-50, собственное время отключения выключателя составит Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.= 0,045 с [1, стр.630]:

Тогда t= 0,01+0,045 = 0,055 с.

Ветвь энергосистемы:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Ветвь генератора G2:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. кА

Суммарная апериодическая составляющая тока короткого замыкания в точке К1 в момент времени t = 0,055 с:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.кА.

Определим величину периодической составляющей тока короткого замыкания для момента времени t = 0,055 с.

Периодическая составляющая тока короткого замыкания от энергосистемы в любой момент времени неизменна:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. кА.

Ветвь генератора G2:

Так как генератор значительно удален от точки короткого замыкания ( за двумя ступенями трансформации), принимаем:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. кА.

Общая величина периодической составляющей тока короткого замыкания в точке К1 в момент времени t = 0,055 с составит:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. кА.

Расчет несимметричных токов короткого замыкания

Для упрощения расчетов принимаем величины сопротивления обратной последовательности всех элементов схемы, (включая синхронные генераторы) равными величинам сопротивлений прямой последовательности:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (1.17)

Схема замещения нулевой последовательности представлена на рисунке 2.1:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рис. 2.1. Схема замещения нулевой последовательности.

Согласно [1, стр.160]: справедливо соотношение Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. для одноцепных ЛЭП со стальным тросом, заземлённым с одной стороны. Тогда:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (1.18)

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Величины сопротивлений нулевой последовательности остальных элементов схемы, равны величинам соответствующих сопротивлений прямой последовательности [1, стр.160].

Двухфазное короткое замыкание.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (1.19)

Значение периодической составляющей тока короткого замыкания по ветвям:

Ветвь энергосистемы ( Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.= 1,76 отн. ед. ):

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. кА

Ветвь генератора G2 (Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. = 41,89 отн. ед. ):

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. кА

Общий ток:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. кА

Определим величину ударного тока:

Ветвь энергосистемы:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. кА

Ветвь генератора:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. кА.

Суммарный ударный ток короткого замыкания в точке К1:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. кА.

Определим величину апериодической составляющей тока короткого замыкания:

Ветвь энергосистемы:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Ветвь генератора G2:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. кА

Суммарная апериодическая составляющая тока короткого замыкания в точке К1 в момент времени t = 0,055 c :

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. кА.

Величину периодической составляющей тока короткого замыкания в точке К1 в момент времени t = 0,055 с считаем неизменной:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. кА.

Двухфазное короткое замыкание на землю.

Преобразуем схему замещения нулевой последовательности относительно точки К1.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. отн. ед.

Результирующее сопротивление согласно [1, стр.168]:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (1.20)

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. отн. ед.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. отн. ед.

Начальное значение периодической составляющей тока короткого замыкания согласно [1, стр.168]:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (1.21)

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. кА

Определим величину ударного тока:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. кА

Величина апериодической составляющей тока короткого замыкания для момента времени: t = 0,055 с.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Величина периодической составляющей тока короткого замыкания для момента времени: t =0,055 с.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. кА.

Однофазное короткое замыкание на землю.

Результирующее сопротивление согласно [1, стр.168]:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (1.22)

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. отн. ед.

Начальное значение периодической составляющей тока короткого замыкания согласно [1, стр.168]:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (1.23)

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. кА

Определим величину ударного тока:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. кА

Расчеты токов КЗ для других точек аналогичны расчётам для точки К1. Результаты расчётов приведены в табл. 1.1.

Таблица 1.1 Сводная таблица результатов расчёта токов короткого замыкания

--------------------------------------------------
Точка КЗ | Вид повреждения | Источник |

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. кА

|

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. кА

|
---------------------------------------------------------

КЛ

(ВЛ 110 кВ)

| Трехфазное КЗ | Система: | 2,85 | 4,7 |
---------------------------------------------------------
Генератор G2: | 0,13 | 0,3 |
---------------------------------------------------------
Итого: | 2,98 | 5 |
---------------------------------------------------------
Двухфазное КЗ | Система: | 2,47 | 4,06 |
---------------------------------------------------------
Генератор G2: | 0,11 | 0,25 |
---------------------------------------------------------
Итого: | 2,58 | 4,31 |
---------------------------------------------------------
Однофазное КЗ на землю | Итого: | 0,89 | 1,75 |
---------------------------------------------------------

К2

(РУ 35 кВ)

| Трехфазное КЗ | Итого: | 1,84 | 4,17 |
---------------------------------------------------------
Двухфазное КЗ | Итого: | 1,6 | 3,63 |
---------------------------------------------------------

К3

(Сторона ВН ГПП)

| Трехфазное КЗ | Итого: | 1,75 | 3,87 |
---------------------------------------------------------
Двухфазное КЗ | Итого: | 1,52 | 3,35 |
---------------------------------------------------------

К4

(РУ 0,4 кВ)

| Трехфазное КЗ | Итого: | 40,9 | 91,5 |
---------------------------------------------------------
Двухфазное КЗ | Итого: | 35,42 | 79 |
---------------------------------------------------------
Однофазное КЗ на землю | Итого: | 44,68 | 99,8 |
---------------------------------------------------------

К5

(РУ 6 кВ)

| Трехфазное КЗ | Итого: | 2,6 | 4,1 |
---------------------------------------------------------
Двухфазное КЗ | Итого: | 2,25 | 5,03 |
--------------------------------------------------------- --------------------------------------------------

2. Выбор тока плавкой вставки предохранителей для защиты асинхронного электродвигателя

При выборе предохранителей для защиты асинхронных двигателей руководствуемся рекомендациями, изложенными в [4, стр.98-стр.116].

Условия выбора предохранителя:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (2.2)

где Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. - номинальный ток плавкой вставки, А; Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. - номинальный ток двигателя, А; Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. - коэффициент, учитывающий условия пуска двигателя; Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. = 1,6 ÷ 2,0 при тяжелом пуске; Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. = 2,5 при легком пуске; Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. - пусковой ток двигателя, А.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (2.3)

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (2.4)

где Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. - кратность пускового двигателя ( 5÷7 ); Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. - номинальные величины мощности, напряжения, коэффициента мощности и КПД двигателя.

Для двигателя М1:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. А

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. А

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. А

Принимаем к установке предохранитель типа: НПН2; Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. = 63 А; Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. = 25 А; [2, стр.371].

Для остальных двигателей расчеты аналогичны. Результаты расчетов приведены в табл. 2.1.

Таблица 2.1 Результаты выбора предохранителей

--------------------------------------------------
Двигатель |

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.кВт

|

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., А

|

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., А

|

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., А

| Предохранитель |
---------------------------------------------------------
Тип |

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., А

|

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., А

|
---------------------------------------------------------
М1 | 5 | 10,27 | 51,35 | 20,54 | НПН2 | 63 | 25 |
---------------------------------------------------------
М2 | 60 | 123,27 | 616,35 | 246,54 | ПН2 | 250 | 250 |
---------------------------------------------------------
М3 | 7,5 | 15,41 | 77,05 | 30,82 | НПН2 | 63 | 32 |
---------------------------------------------------------
М4 | 5,5 | 11,3 | 56,5 | 22,6 | НПН2 | 63 | 25 |
---------------------------------------------------------
М5 | 4 | 8,22 | 41,1 | 16,44 | НПН2 | 63 | 20 |
---------------------------------------------------------
М6 | 15 | 30,82 | 154,1 | 61,64 | НПН2 | 63 | 63 |
--------------------------------------------------------- --------------------------------------------------

Предохранитель FU3, от которого запитана группа электродвигателей, выбирается согласно следующих условий:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., (2.5)

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., (2.6)

где Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. и Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. - пусковой и номинальный ток максимального по мощности двигателя, питающегося от выбираемого предохранителя, А; Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. - коэффициент спроса для этого двигателя (так как не дано иное, принимаем Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.=1); Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. - расчетный ток двигателей, питающихся от выбираемого предохранителя, А.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (2.7)

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. А

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. А.

Принимаем к установке предохранитель типа ПН2; Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.= 400 А; Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. = 355 А; [2, стр.371].

Для обеспечения селективности действия защиты для предохранителя FU2 принимаем плавкую вставку с номинальным током: Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.= 630 А.

Предохранитель типа: ПН2; Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. = 630 А; Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.= 630 А; [2, стр.371].

3. Выбор установок автоматов

При выборе автоматов для защиты асинхронных двигателей руководствуемся рекомендациями, изложенными в [4, стр.98-стр.116].

Условия выбора:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (3.1)

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (3.2)

где Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.- номинальный ток уставки теплового расцепителя автомата, А;

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. - номинальный ток уставки электромагнитного расцепителя автомата, А;

Автомат для двигателя М1:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. А

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. А

Выбираем автомат типа АЕ 2023М, Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.=12,5 А, Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.= 87,5 А, без выдержки времени (t = 0 с.).

Для остальных двигателей выбор производится аналогично. Результаты приведены в таблице 3.1.

Таблица 3.1 Результаты выбора автоматического выключателей

--------------------------------------------------
Двигатель |

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., А

|

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., А

|

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

| Предохранитель |
---------------------------------------------------------
Тип |

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., А

|

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

|
---------------------------------------------------------
М1 | 10,27 | 51,35 | 64,19 | АЕ 2023 | 12,5 | 87,5 |
---------------------------------------------------------
М2 | 123,27 | 616,35 | 770,44 | АЕ 2063 М | 160 | 800 |
---------------------------------------------------------
М3 | 15,41 | 77,05 | 96,31 | АЕ 2023 | 16 | 112 |
---------------------------------------------------------
М4 | 11,3 | 56,5 | 70,63 | АЕ 2023 | 12,5 | 87,5 |
---------------------------------------------------------
М5 | 8,22 | 41,1 | 51,38 | АЕ 2023 | 10 | 70 |
---------------------------------------------------------
М6 | 30,82 | 154,1 | 192,63 | АЕ 2043 М | 31,5 | 220,5 |
--------------------------------------------------------- --------------------------------------------------

Выбор автомата QF3.

Автомат, от которого запитана группа двигателей выбирается по следующим условиям:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (3.3)

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (3.4)

где Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. - возможный кратковременный ток через автомат, А.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (3.5)

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. А

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. А

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. А

Принимаем автомат типа АВМ-4Н, Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.= 200 А, Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. = 1000 А [2 стр.371].

Принимаем такой же автомат и для QF2. Автоматы типа АВМ – 4Н имеют регулируемую (0-10 с ) выдержку времени, что позволяет получить требуемую ступень селективности.

Выбор автомата QF1.

Ток уставки автомата определяем из условия:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (3.6)

где Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. - номинальный ток трансформатора Т9.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. А

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. А

Принимаем автомат серии Э «Электрон» типа ЭО40С, Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.= 6300 А [2 стр.379].

4. Проверка чувствительности предохранителя

Чувствительность предохранителя обеспечивается, если выполняется условие:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (4.1)

где Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.= 44680 А – ток однофазного замыкания на землю (табл. 1.1).

Для двигателя М1: Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. А;

Для двигателя М2: Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. А;

Для двигателя М3: Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. А;

Для двигателя М4: Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. А;

Для двигателя М5: Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. А;

Для двигателя М6: Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. А;

Предохранитель FU3: Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. А;

Предохранитель FU2: Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. А.

Рассчитанная величина тока КЗ значительно превышает полученные величины, следовательно предохранители обладают достаточной чувствительностью.

5. Проверка чувствительности автоматов

Чувствительность автоматов обеспечивается, если выполняется условие:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (5.1)

где Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.= 44680 А – ток однофазного замыкания на землю (табл. 1.1).

Для двигателя М1: Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. А;

Для двигателя М2: Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. А;

Для двигателя М3: Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. А;

Для двигателя М4: Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. А;

Для двигателя М5: Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. А;

Для двигателя М6: Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. А;

Автомат QF3 (QF2): Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. А.

Автоматы обладают достаточной чувствительностью.

Чувствительность вводного автомата проверяем по условию:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (5.2)

где Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.=35420 А – ток Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. фазного КЗ на стороне НН трансформатора (табл. 1.1);

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Вводной автомат обладает достаточной чувствительностью.

6. Время срабатывания предохранителя и автомата

Время срабатывания плавкой вставки предохранителя определяем по типовым характеристикам зависимости времени сгорания плавкой вставки предохранителя от величины тока, протекающего по предохранителю [8, стр.384].

При токе КЗ Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.=40900 А время сгорания плавкой вставки предохранителя составит:

Для двигателя М1: Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.с;

Для двигателя М2: Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.с;

Для двигателя М3: Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. с;

Для двигателя М4: Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. с;

Для двигателя М5: Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. с;

Для двигателя М6: Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.с;

Предохранитель FU3: Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. с;

Предохранитель FU2: Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. с.

Время срабатывания автомата с мгновенным расцепителем равно нулю, т. е. автоматы, защищающие двигатели, срабатывают мгновенно.

Время срабатывания автомата QF3, защищающего группу двигателей, принимаем на ступень селективности больше, чем у автоматов двигателей.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (6.1)

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. - ступень селективности, принимаем равной 0,2 с.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. с

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. с

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. с

7. Проверка селективности между элементами релейной защиты

Селективность между последовательно установленными предохранителями соблюдается, если выполняется условие [8,стр.384]:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (7.1)

где Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. - время сгорания плавкой вставки предохранителя, расположенного ближе к источнику питания; Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.- время сгорания плавкой вставки предохранителя, расположенного ближе к нагрузке; коэффициент 1,7-3 учитывает конструктивные особенности плавких вставок.

Наибольшее время сгорания имеет предохранитель, защищающий двигатель М2

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. с.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. с,

чем меньше времени, определенного для FU3 по типовым характеристикам: Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. с.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. с,

чем меньше времени, определенного для предохранителя FU2 по типовым характеристикам: Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. с.

Селективность действия автоматических выключателей обусловлена выдержками времени рассчитанными в Пункте 6.

8. Расчет защиты двигателей напряжением 6 кВ

Синхронные электродвигатели защищают от следующих повреждений и ненормальных режимов работы:

- от междуфазных КЗ обмотки статора;

- от замыканий на землю обмотки статора;

- от перегрузки;

- от понижения напряжения.

Защита от междуфазных КЗ в обмотке статора

Для защиты двигателя от междуфазных КЗ в обмотке статора применяем токовую отсечку с использованием токовых реле типа РТ-40. Схема соединения трансформаторов тока неполная звезда. Ток срабатывания отсечки отстраивается от пускового тока двигателя, согласно [6,стр.379]:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (8.1)

где Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. - коэффициент надежности, Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.=1,4 для реле серии РТ-40.

Номинальный ток двигателя:

Если у вас нет возможности самостоятельно написать дипломную - закажите её написание опытному автору»


Просмотров: 498

Другие дипломные работы по специальности "Физика":

Электроснабжение завода продольно-строгальных станков

Смотреть работу >>

Математическое моделирование пластической деформации кристаллов

Смотреть работу >>

Электроснабжение фермы КРС на 800 голов в ОАО "Петелино" Ялуторовского района Тюменской области с обеспечением нормативных условий надежности

Смотреть работу >>

Электроснабжение судоремонтного завода

Смотреть работу >>

Повышение надежности электроснабжения потребителей н. п. Орлово Армизонского района Тюменской области с выбором оборудования на ПС 110/10 кВ "Орлово"

Смотреть работу >>