Выбор схемы питания собственных нужд, включая число, тип и мощность трансформаторов собственных нужд. 3 страница

Относительное индуктивное сопротивление контура включения определяется по выражению . Где – коэффициент, учитывающий увеличение индуктивного сопротивления включаемой обмотки трансформатора за счет неполного насыщения ярм его магнитопровода.

Определим базовое сопротивление:

, .

Следовательно,

Тогда получим

Поскольку , то в соответствии с рекомендациями принимается .

Производим расчёт заново.

Таблица 2.4.

Наименование величины	Обозначение и метод определения	Числовое значение для стороны
220 кВ	35 кВ	10 кВ
Первичный ток на сторонах защищаемого трансформатора, соответствующий его номинальной мощности, А
Схема соединения трансформаторов тока	–
Коэффициент трансформации трансформаторов тока		300/5	2000/5	4000/5
Вторичный ток в плечах защиты, соответствующий номинальной мощности защищаемого трансформатора, А

Выбор стороны, к трансформаторам тока которой целесообразно присоединить тормозную обмотку реле.

В соответствии с рекомендациями тормозную обмотку целесообразно включить на сумму токов трансформаторов тока, установленных на сторонах среднего и низшего напряжений. Так как при подключении тормозной обмотки только к трансформаторам тока, установленным на одной из сторон (среднего или низшего напряжения) защищаемого трансформатора, определяющим условием для выбора тока срабатывания защиты остается отстройка от внешнего КЗ.

Минимальный ток срабатывания защиты определяется по условию отстройки от броска намагничивающего тока при включении ненагруженного трансформатора под напряжение.

– коэффициент, используемый при отстройке защиты от броска намагничивающего тока.

– коэффициент выгодности.

Определяются числа витков рабочей обмотки НТТ реле для основной стороны 220 кВ (стороны с наибольшим вторичным током в плече защиты) и для других сторон – 35 и 10 кВ, исходя из значения минимального тока срабатывания защиты.

Таблица 2.5.

Наименование величины	Обозначение и метод определения	Числовое значение
Ток срабатывания реле на основной стороне, А
Число витков обмотки НТТ реле для основной стороны: расчетное принятое
Число витков рабочей обмотки НТТ реле для стороны 35 кВ: расчетное принятое
Число витков рабочей обмотки НТТ реле для стороны 10 кВ: расчетное принятое

Выбор необходимого числа витков тормозной обмотки НТТ реле.

Для этого рассматриваются внешние КЗ между тремя фазами в максимальном режиме работы системы. При включении тормозной обмотки на сумму токов трансформаторов тока, установленных на сторонах среднего и низшего напряжений, расчетным является КЗ на стороне НН при параллельной работе трансформаторов. Исходя из полученных значений токов, определяется первичный ток небаланса и необходимое число витков тормозной обмотки.

Рис. 2.4. Схема замещения в максимальном режиме работы системы.

Таблица 2.6.

Наименование величины	Обозначение и метод определения	Числовое значение
Результирующий ток в тормозной обмотке, А
Первичный расчетный ток небаланса с учетом составляющей , А
Число витков то-рмозной обмотки НТТ реле: расчетное принятое

Определение чувствительность защиты при металлических КЗ в защищаемой зоне, когда торможение отсутствует.

Рассматривается КЗ между двумя фазами на стороне низшего напряжения при раздельной работе трансформаторов в минимальном режиме работы системы.

Рис. 2.5. Схема замещения в минимальном режиме работы системы.

Коэффициент чувствительности:

Определение чувствительности защиты при КЗ в защищаемой зоне, когда имеется торможение.

Рассматривается КЗ между двумя фазами на стороне низшего напряжения при параллельной работе трансформаторов в минимальном режиме работы системы.

Рис. 2.6. Схема замещения в минимальном режиме работы системы при параллельной работе трансформаторов

Первичный ток в защите на сторонах 220 и 35 кВ при рассматриваемом КЗ:

Вторичный ток, подводимый к рабочей обмотке НТТ реле на стороне 220 кВ:

Вторичный ток, подводимый к рабочей обмотке НТТ реле на стороне 35 кВ и тормозной обмотке:

Определяем рабочую и тормозную МДС НТТ реле:

В соответствии с п.3.2.9 [8] по характеристике срабатывания реле (рис. 3.3 б.), соответствующей максимальному торможению, графически определяется рабочая МДС срабатывания реле ; для рассматриваемых условий , – по характеристике, соответствующей максимальному торможению, .

Коэффициент чувствительности защиты при рассматриваемом КЗ с торможением:

2.5. Максимальная токовая защита с пуском напряжения трансформаторов.

МТЗ с комбинированным пуском напряжения, выполненной с помощью реле тока типа РТ-40, фильтра-реле напряжения обратной последовательности типа РНФ-1М и минимального реле напряжения типа РН-54.

2.5.1. МТЗ на стороне ВН.

Первичный ток срабатывания защиты:

– коэффициент отстройки, учитывающий ошибку реле и необходимый запас.

– коэффициент возврата реле.

Вторичный ток срабатывания реле:

Чувствительность защиты:

Чувствительность защиты проверяется при КЗ между двумя фазами на шинах низшего напряжения при раздельной работе трансформаторов в минимальном режиме работы системы (Рис. 2.7).

Рис. 2.7. Схема замещения в min режиме работы системы

при КЗ на шинах НН.

2.5.2. МТЗ на стороне СН.

Первичный ток срабатывания защиты:

Первичные напряжения срабатывания защиты:

· Обеспечение возврата реле после отключения внешнего КЗ:

· Отстройки от напряжения самозапуска при включении от АПВ или АВР заторможенных двигателей нагрузки:

· для фильтра-реле напряжений обратной последовательности комбинированного пуска напряжения:

Вторичный ток срабатывания реле:

Чувствительность защиты:

Чувствительность защиты проверяется при КЗ между двумя фазами на шинах среднего напряжения при раздельной работе трансформаторов в минимальном режиме работы системы (Рис 2.8).

Рис. 2.8. Схема замещения в min режиме работы

системы при КЗ на шинах СН.

Приведем сопротивления к стороне СН.

Для минимального реле напряжения, включенного на междуфазное напряжение, комбинированного пуска напряжения:

для фильтра-реле напряжения обратной последовательности комбинированного пуска напряжения:

2.5.3. МТЗ на стороне НН.

Первичный ток срабатывания защиты:

Первичные напряжения срабатывания защиты:

Обеспечение возврата реле после отключения внешнего КЗ:

Отстройки от напряжения самозапуска при включении от АПВ или АВР заторможенных двигателей нагрузки:

для фильтра-реле напряжений обратной последовательности комбинированного пуска напряжения:

Вторичный ток срабатывания реле:

Чувствительность защит:

Чувствительность защиты проверяется при КЗ между двумя фазами на шинах низшего напряжения при раздельной работе трансформаторов в минимальном режиме работы системы (Рис 2.9).

Рис. 2.9. Схема замещения в min режиме работы

системы при КЗ на шинах НН.

Приведем сопротивления к стороне НН.

для минимального реле напряжения, включенного на междуфазное напряжение, комбинированного пуска напряжения:

для фильтра-реле напряжения обратной последовательности комбинированного пуска напряжения:

2.6. Защита от перегрузки трансформаторов

Ток срабатывания реле тока защиты от перегрузки на стороне ВН:

2.7. Газовая защита трансформаторов.

Газовая защита предназначена для защиты силовых трансформаторов с масляным заполнением, снабженных расширителями, от всех видов внутренних повреждений, сопровождающихся выделением газа, ускоренным перетеканием масла из бака в расширитель, а также от утечки масла из бака трансформатора.

Газовая защита является очень чувствительной и весьма часто позволяет обнаружить повреждение в трансформаторе в самой начальной стадии. При серьезных повреждениях трансформатора газовая защита действует достаточно быстро: 0,1 – 0,2 с (при скорости потока масла не менее чем на 25% выше уставки). Газовая защита является наиболее чувствительной защитой трансформатора от повреждения его обмоток и особенной при витковых замыканиях. Все масляные трансформаторы мощностью 1000 кВА и выше поставляются вместе с газовой защитой. На трансформаторах с РПН дополнительно предусматривается отдельная газовая защита устройства РПН.

Газовая защита не действует при повреждениях на выводах трансформатора, поэтому должна дополняться второй защитой от внутренних повреждениях. Для маломощных трансформаторов такой защитой служат МТЗ и токовая отсечка. Для мощных трансформаторов применяется более совершенная дифференциальная РЗ.

2.8. Автоматическое включение резервного питания (АВР).

Назначение.

Восстановление питания потребителей путем автоматического присоединения резервных источников питания взамен рабочих источников, получивших повреждение, ошибочно отключенных и т.п.

Область применения.

Автоматическое включение резервного трансформатора, линии, секционного выключателя, резервного механизма (насос, компрессор и т.п.).

Технический и экономический эффект АВР.

Восстановление без серьезных нарушений нормального технологического процесса потребителей. Упрощение релейной защиты, снижение токов КЗ.

Основные требования к схемам АВР.

Все устройства АВР должны удовлетворять следующим основным требованиям:

1. АВР должна быть быстродействующей.

2. АВР приходит в действие только при устойчивом и длительном снижении напряжения.

3. Действие АВР должно быть однократным, чтобы не допускать нескольких включений резервного источника на неустранившееся КЗ.

4. АВР должна приходить в действие только при наличии напряжения на резервном источнике.

5. Не должно быть АВР при неисправностях в цепи напряжения трансформаторов.

Рис. 2.10. Схема устройства автоматического включения секционного выключателя.

Рис. 2.11. Схема устройства автоматического включения секционного выключателя на постоянном оперативном токе.

3. Устройство ввода аналоговой и дискретной информации в микропроцессорный терминал волнового ОМП.

3.1. Техническое задание.

1.1 Тема: «Устройство ввода аналоговой и дискретной информации в микропроцессорный терминал волнового ОМП».

1.2 Цель: «Разработка принципиальной электрической схемы устройства».

1.3 Технические требования по аналоговым цепям.

1.3.1 Номинальный диапазон изменения входного напряжения по действующему значению: .

1.3.2 Рабочий диапазон изменения входного напряжения по действующему значению: .

1.3.3 Частота дискретизации: .

1.3.4 Количество входных сигналов: .

1.3.5 Входное сопротивление входов: .

1.3.6 Аддитивная погрешность канала измерения (до входа АЦП): .

1.3.7 Мультипликативная погрешность канала измерения (до входа АЦП): от полной шкалы.

1.3.8 Погрешность квантования АЦП: от полной шкалы.

1.3.9 Обеспечить одновременность замеров по всем каналам.

1.3.10 Между АЦП и выходом устройства предусмотреть оптронную развязку.

1.3.11 На входах устройства обеспечить гальваническую развязку.

1.4 Технические требования по дискретным входам.

1.4.1 Количество дискретных входов: .

1.4.2 Номинально напряжение оперативного тока .

1.4.3 Уровень напряжения логической , .

1.4.4 Уровень напряжения логического , .

1.4.5 Электрическая прочность изоляции по дискретным входам: .

3.2. Назначение ОМП.

Одной из важных задач эксплуатации ВЛ является быстрое определение места повреждения и проведение ремонтно-восстановительных работ. При большой протяженности и разветвленности распределительных сетей указанная задача может эффективно решаться только при использовании специальных технических средств, определяющих поврежденную линию и расстояние до места повреждения. Технические средства для определения места повреждения (ОМП) широко используются при эксплуатации ВЛ всех классов напряжений.

Устройство состоит из двух полукомплектов (терминалов), расположенных по концам ЛЭП и канала связи. Терминалы фиксируют расстояние до места повреждения, вид замыкания, дату и время возникновения аварии. Пуск терминалов возможен по встроенным пусковым органам, которые контролируют текущие токи и напряжения, а также их симметричные составляющие. Обмен информацией между полукомплектами выполняется по модемам. Модемы могут быть как внешними, так и встроенными в терминал. В качестве внешнего модема, может использоваться любой телефонный модем.

Основными достоинствами волнового ОМП являются:

· Типичная погрешность определенияместа повреждения ±150 м независимоот длины линии и сопротивления вместе КЗ.

· Применение на всех типах ЛЭП переменного и постоянного тока автоматическое вычисление расстояния до места повреждения.

· Неограниченное количество контролируемых линий.

· Уменьшение длительности отключенного состояния воздушной ЛЭП.

· Простота монтажа и наладки.

Волновой ОМП может также применяться для определения однофазного КЗ в распределительных сетях, не имеющих глухого заземления нейтрали.

Волновой принцип основан на измерении времен пробега волны возмущения от места повреждения до правого и левого конца ЛЭП. Такой метод называется методом двустороннего замера. При применении данного метода используются абсолютные синхронизированные временные метки прибытия импульсов, генерируемых повреждением, на оба места установки системы, находящиеся обычно по разным концам линии. Расстояние до места повреждения вычисляется на основании разницы времен фиксации импульсов.

Рис. 3.1. Структурная схема алгоритма волнового ОМП.

Рис. 3.2 Метод двустороннего замера

.

Где и – абсолютные времена прибытия импульсной помехи от места повреждения на терминалы соответствующих концов линии; – скорость распространения сигнала, близкая к скорости света для воздушных ЛЭП; L – общая длина линии.

Синхронизация полукомплектов ОМП выполняется от GPS или ГЛОНАСС датчиков. Каждый из терминалов (полукомплектов) самостоятельно фиксирует приход волны возмущения и осуществляет её привязку ко времени, заданному GPS (ГЛОНАСС). Терминал, назначенный ведущим, выполняет установление связи с другим полукомплектом. После установления связи запрашивается наличие у второго полукомплекта зафиксированного возмущения со временем, отличающимся от первого не более чем на время пробега волны вдоль ЛЭП. Если возмущение имеется, то выполняется обмен метками времени возмущений и расчет ОМП. В противном случае возмущение определяется как помеха. Каждый из терминалов самостоятельно выполняет установленные связи с диспетчером (или другими предварительно назначенными абонентами) и передачу результатов ОМП.

Также волновой ОМП может действовать по методу одностороннего замера. В этом случае вычисление расстояния до места повреждения осуществляется на основе анализа на одном конце линии формы импульса. Разница во времени между начальным импульсом от места КЗ и соответствующим отраженным импульсом – это то же самое, что и интервал времени для импульса, идущего от терминала к месту повреждения и обратно. Это допущение может быть использовано при вычислении расстояния до повреждения.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: