Изчисляване на дефектнотокова защита
Изчисляване на линейната дистанционна защита. Схемата на свързване на намотките на всички трансформатори. Системи с фазово напрежение. Резервна верига за обратна и нулева последователности. Изчисляване на първи етап на ТЗНП. Директен метод на моделиране. Изчисляване на II и III етап на TZNP.
Акционерно дружество с нестопанска цел
Университет по енергетика и комуникации в Алмати
Катедра Електроснабдяване на промишлени предприятия
дисциплина: Микропроцесорни релета и съвременни системи за защита на мрежи високо напрежение”
по темата: Изчисляване на токова защита с нулева последователност
1. Задача и изходни данни
Изчислете защитата от разстояние на линията и начертайте карта на селективността на защитата от разстояние.
L1: l = 23 км; xsp = 0,38 Ohm/km; x0 = 1,25 Ohm/km;
L2: l = 11 км; xsp = 0,43 Ohm/km; x0= 1,4 Ohm/km;
L3: l = 28 км; xsp = 0,4 Ohm/km; x0 = 1,5 Ohm/km;
L4: l = 35 км; xsp = 0,37 Ohm/km; x0 = 1,1 Ohm/km;
L5: l = 19 км; xsp = 0,44 Ohm/km; x0 = 1,2 Ohm/km;
Схема на свързване на намотките на всички трансформатори/?;
Фигура 1 - Диаграма на електрическата мрежа
2. Очаквана част
2.1 Изчисляване на сложни параметри на веригата
TZNP се изчислява по ток 3I0 и за изчисляване на нулеви токове е необходимо да се прилагат сложни схеми на еднофазно и двуфазно късо съединение към земята. Сложните вериги включват еквивалентни вериги с директна, обратна и нулева последователност.
Изчислението може да се извърши в относителни или наименувани единици. Използваме метода на именуваните единици. За да направите това, всички елементи на веригата трябва да бъдат доведени до едно и също базово напрежение, като за базовото напрежение приемаме UBAZ = 115 kV.
Еквивалентна схема на директна последователност
Системи с фазово напрежение
където - даденосистемно напрежение
- средно напрежение на системния елемент;
където - коефициент, отчитащ позицията на стъпалния превключвател (+16%)
където - половината от диапазона на регулиране на стъпалния превключвател
Верига с отрицателна последователност
Тъй като параметрите за изчисляване на съпротивлението на отрицателната последователност от елементи не са зададени, то може да се приеме за всички елементи.
Еквивалентна схема с нулева последователност
където е средното напрежение на системния елемент;
2.2.1 Изчисляване на първия етап на TZNP
къде е факторът надеждност
Фигура 2 - Схема за заместване за изчисляване на TZNP
Късо съединение към земята може да бъде от два вида: еднофазно късо съединение към земята и двуфазно късо съединение към земята, съответно се появяват 2 условия:
За да определим нулевите токове, използваме метода на директна симулация. Ние съставяме сложни схеми, които се състоят от еквивалентни вериги на права, обратна и нулева последователности.
Фигура 3 - Еднофазно късо съединение
Фигура 4 - Двуфазно късо съединение
По-големият ток се избира от двете условия и за тази стойност се изчислява работният ток на първата степен.
2.2.2 Изчисляване на втория етап на TZNP
Вторият етап трябва да бъде денастроен от високоскоростната защита на съседни връзки, т.е. възникват две условия:
1) Разстройка от първа степен на TZNP L3;
2) Разстройка от първа степен на TZNP L5.
Фигура 5 - Еднофазно късо съединение
Фигура 6 - Двуфазно късо съединение
По-големият ток се избира от двете условия и за тази стойност се изчислява работният ток на първата степен.
Токът, протичащ на мястото на инсталиране на защита на линия L2 в случай на късо съединение в края на първия етап на защита на линия L3, се определя чрез симулация.
За целта се изготвя сложна схема в симулаторна програма. В този случай вместо резистор вкато съпротивление на линия L3 се използва потенциометър. Средната точка на потенциометъра се използва като подвижна точка на повреда. Съпротивлението на сечението се избира от началото на линията L3 до края на зоната на първия етап. Чрез промяна на съпротивлението на потенциометъра се контролират показанията на амперметъра, инсталиран в началото на линия L3. Когато средната точка на потенциометъра се издигне в края на първата защитна зона на линия L3, амперметърът трябва да покаже ток, равен на . След това можете да фиксирате показанията на амперметъра, инсталиран в началото на ред L2 и това ще бъде желаният ток, след което се изчислява.
Веригата, сглобена в програмата за симулатор, е показана на фигура 7. В тази схема съпротивлението на линията L3 е разделено на две части - потенциометър и резистор. Това се прави за по-точно моделиране. Общо те са равни на съпротивлението ХЛ3, резисторът е 60%, а потенциометърът е останалите 40%.
Фигура 7 - Комплексна схема за намиране .
дистанционна защита трансформатор напрежение
Съгласно второто условие, изчислението се извършва по подобен начин, необходимо е да се изчисли токът на изключване на първия етап на линията L5 -, след това да се намери края на зоната на изключване, да се симулира късо съединение към земята в тази точка и да се определи какъв ток протича през комплекта за защита на линията L2, използвайте тази стойност, за да изчислите тока на изключване на втория етап на линията L2.
Фигура 8 - Еднофазно късо съединение
Фигура 9 - Двуфазно късо съединение
Сложна схема за определяне на тока, протичащ на мястото на монтаж на защита на линия L2 по време на късо съединение в края на зоната на първия етап на защита на линия L5, е показана на фигура 10, само за случай на двуфазно късо съединение към земята.
Фигура 10 - Комплексна схема за определяне на тока, протичащ на мястото на монтаж на защитната линия L2
От двете условия се избира най-голямото:
Тест за чувствителноствтори етап
Чувствителността на втория етап на TZNP се проверява чрез еднофазно късо съединение в края на защитената линия в минимален режим на електроенергийната система.
Чувствителността не е задоволителна, което означава, че второто стъпало не защитава надеждно края на линията L2, така че следващото стъпало на TZNP трябва да бъде разстроено от второто стъпало на съседната линия.
В това изчисление и графична работа, дори ако коефициентът на чувствителност на втория етап е незадоволителен, изчислението трябва да продължи по-нататък, следователно, ние преминаваме към избора на времезакъснение.
Времезакъснение на втори етап
Времезакъснението на втория етап се приема равно на етапа на селективност
Обикновено = 0,35-0,5 s.
2.2.3 Изчисляване на третия етап на TZNP
Третата степен е разстроена от тока на дисбаланс, който възниква във филтъра 3I0, към който е свързан TZNP. Токът на дисбаланс има най-голяма стойност при протичане на трифазен ток на късо съединение, точката на късо съединение се взема зад трансформатора на противоположната подстанция.
В това изчисление точката на късо съединение зад трансформатора Т2. За трифазно късо съединение се съставя еквивалентна схема на директна последователност. Амперметърът се намира на мястото на монтаж на защитната линия L2. Схемата, сглобена в програмата за симулатор, е показана на фигурата.
Фигура 11 - Еквивалентна схема на положителна последователност за трифазно късо съединение зад трансформатора T2
където \u003d 1,25 - коефициент на надеждност;
където = 0,1 - грешка на токови трансформатори;
= 1 - коефициент на апериодичния компонент;
= 0,5 - коефициент на равномерност на токови трансформатори.
където е токът, протичащ през защитния комплект с еднофазно късо съединение в края на зоната на резервиране.
Третият етап трябва надеждно да усети късото съединение към земята в края на всички съседни линии, проверката се извършва по най-дългата съседналинии.
Най-дългата прилежаща линия L3 е 28 км. Изготвя се сложна схема за еднофазно късо съединение в края на линия L2. Амперметърът се намира на мястото на монтаж на TZNP L2. Захранваща система в минимален режим. Схемата в програмата на симулатора е показана на фигурата.
Фигура 12 - Сложна еквивалентна схема за еднофазно късо съединение в края на линия L2
В резултат на симулация получаваме
Времезакъснението на третата степен се взема съгласно принципа на контрастъпката (подобно на MTZ) чрез степен на селективност, по-голяма от времезакъснението на третата степен на съседната линия. Ако има няколко съседни линии, тогава се взема предвид линията с трета степен на защита с най-дълго време за реакция. Линия L2 има две съседни линии L3 и L5. L5 завършва с трансформатор T4, а линията L3 е последвана от L4 и след това система, в която може да има линии, така че скоростта на затвора на третата степен L2 според принципа на контра-стъпката ще бъде по-дълга. Тъй като няма данни за закъснения във времето, приемаме:
времезакъснение на трета степен L1 = 0,8 s;
времезакъснение на третия етап L3 = 0,8 + 0,5 = 1,3 s;
времезакъснение на третия етап L2 = 1,3 + 0,5 = 1,8 s.
2.3 Изчисляване на токовете на изключване на релета от степени HRC
TZNP е свързан към линията чрез филтър, сглобен от токови трансформатори, така че настройките за работа на релето TZNP трябва да бъдат зададени във вторични токове.
където е коефициентът на трансформация на токовите трансформатори.
може да се избере според определения максимален работен ток на линията = 400 A, изберете = 400 / 5 = 80.
2.4 Картографиране на селективността на TZNP
Картата на селективност показва относителната селективност на мрежовите релейни защити, тяхната координация и възможността за резервна работа.
Картата на селективността на HOR е показана на фигурата.
Преди да се изгради карта на селективност, е необходимо да се изчислят кривите на линиите L3, L2 и L5. За да направите това, във веригата на съпротивителния модел тези линии се заменят с потенциометри, в началото на всеки е инсталиран амперметър. Чрез преместване на средната точка на потенциометъра се фиксират показанията на амперметрите и се изграждат криви на тока. След нанасяне на кривите се нанасят токовете на задействане на защитите. Пресечните точки на кривите и работните токове показват къде завършват зоните на действие на стъпалата.
Надолу от тези точки перпендикулярите попадат върху графиката на времезакъснението на защитата и се начертават стъпките на TZNP. Първите стъпки нямат забавяне във времето, но за по-голяма яснота са изобразени с леко изместване спрямо оста.
Фигура 13 - Карта на HOR селективността
В тази изчислителна и графична работа беше изчислена токовата защита с нулева последователност. Изчислението е направено в поименни единици. В хода на работата са изчислени първичните и вторичните токове на първа, втора и трета степен на ТЗНП, които осигуряват необходимата чувствителност. Изградена е карта на селективност на ТЗНП, на която са изобразени графично защитните зони на линиите, както и евентуалното резервиране на защитите.
1. Н.Н. Аристанов, Л.А. Уткин. "Основи на проектирането на релейна защита." Методически указания за изпълнение на сетълмент и графична работа № 1,2,3 за студенти от всички форми на обучение по специалността 050718 - Енергетика. - Алмати, 2008 г.
2. Чернобровов Н.В., Семенов В.А. Релейна защита на енергийни системи. - М.: Енергоатомиздат, 1998.
. Релейна защита на понижаващи трансформатори и автотрансформатори 110-500 kV. Изчисления. Указания за релейна защита. Брой 13B. - М.: Енергоатомиздат, 1985.
Подобни документи
Разработване на релейна защита срещу всички видове повредитрансформатор за кабелни линии. Определяне на възможността за инсталиране на специална защита с нулева последователност. Изчисляване на защита на кабелна линия, трансформатор. Селективност на чертане.
Устройство за защита от грешки, базирано на система за обратна връзка. Избор на корекционен код в система с ROS. Времеви диаграми на работа на системата. Изчисляване на вероятностите за отпадания, вмъквания и изтривания. Проектиране на блокови схеми на енкодер и декодер.
Силова верига на преобразувателя. Стойността на изправеното напрежение. Изграждане на времева диаграма. избор на тиристор. Изчисляване на синхронизиращото устройство. Синхронизиращо устройство за трифазна нулева изправителна верига. Интеграторно изчисление.
Блокова схема на предавателя. Електрически изчисления на режими и елементи на крайното стъпало. Изчисляване на параметрите на камшична антена. Проектно изчисление на елементите на крайния етап. Предназначение на всички елементи на електрическата схема на радиопредавателя.
Проектът за релейна защита и автоматизация на линията "Пушкино - юг II верига", клонови подстанции на електрическите мрежи на Волга "Саратовенерго". Изчисляване на параметрите на мрежата. Отчитане на кабелите при изчисляването на параметрите на нулевата последователност. Изчисляване на параметрите на крана.
Структурна схема на предавателя, изчисляване на крайното стъпало. Еквивалентна схема на входното съпротивление на транзистор в схема с ОЕ. Изчисляване на съгласуващото устройство, изходен филтър. Конструктивно изчисляване на индуктори. Изчисляване на блокиращи елементи.
Изчисляване на инсталации за релейна защита, автоматизация на базата на микропроцесорни релейни защитни устройства Micom, произведени от Areva. Диференциална защита на трансформатори, батерии от статични кондензатори. Уреди за автоматизация на енергийни системи.
Управлявана токоизправителна верига.Основните параметри на токоизправителя в контролиран режим. Избор на защита на тиристори срещу претоварване по ток и напрежение. Изчисляване на стабилизатор на напрежение, токоизправители. Моделиране на токоизправител, изчисляване на захранването.
Изчисляване на входното стъпало на широколентов усилвател. Изчисляване на долна и горна гранична честота. Разпределение на честотните изкривявания. Верига за контрол на усилването. Изчисляване на параметрите на обратната връзка. Топология на елементите на широколентов усилвател на мощност.
Структурна схема на усилвател с едноканална обратна връзка. Избор и изчисляване на режима на работа на изходното стъпало. Изчисляване на необходимата стойност на дълбочината на обратната връзка. Определяне на броя на усилвателните стъпала. Избор на транзистори на предварителни каскади.