Проект релейной защиты сетевого района с питающими линиями 110 кВ длиной 16 км

1. ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ Проект релейной защиты сетевого района с питающими линиями 110 кВ длиной 16 км

МИНИСТЕРСТВО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ И
ЗАНЯТОСТИ НАСЕЛЕНИЯ ПРИМОРСКОГО КРАЯ
КРАЕВОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ
ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
«ПРОМЫШЛЕННЫЙ КОЛЛЕДЖ ЭНЕРГЕТИКИ И СВЯЗИ»
13.02.06 Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем
ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ
Проект релейной защиты сетевого района с
питающими линиями 110 кВ длиной 16 км
Выполнил:
Студент группы 141-РЗ-21
Атаев Г. К.
Руководитель проекта:
Рыбаченко Л.М.
Владивосток
2025 г.

2.

Общие положения по проектированию релейной защиты
Расчёт релейной защиты заключается в выборе
рабочих параметров
реле при соблюдении
требований селективности и чувствительности.
Устройства
релейной
защиты
должны
обеспечивать минимально возможное время
отключения короткого замыкания в целях
сохранения
бесперебойной
работы
неповреждённой части системы и ограничения
степени повреждения элемента системы.
Рисунок 1 – Исходные данные

3.

Рисунок 2 – расчетная схема сетевого района

4. Расчёт токов короткого замыкания

Расчёт токов КЗ выполняется в объёме, необходимом для
выбора принципов и основных параметров защиты.
В целях упрощения расчётов допустимо определять
значения всех величин для начального момента КЗ.
Расчёты выполняются без учёта переходных сопротивлений
в месте КЗ.
Для расчёта параметров срабатывания защит должны быть
рассчитаны как правило, максимальные токи КЗ, а для оценки
чувствительности – минимальные.
Точки
Токи А
К1
К2
К3
К4
К5
К6
IКmaxВН
(3)
7393
586
635
525
501
461
IКminВН
(3)
6069
227
331
214
209
200
IКmaxСН
-
-
1593
-
-
-
IКminСН
-
-
1083
-
-
-
IКmaxНН
(3)
-
5176
-
4610
4400
4048
IКminНН
-
2600
-
2451
2394
2291
Таблица 1 – Токи короткого замыкания
Рисунок 3 – Схема замещения

5. Релейная защита понижающего трансформатора

На трансформаторах напряжением 35кВ и выше
устанавливаются автоматические регуляторы напряжения,
которые предназначены для поддержания требуемого уровня
напряжения на шинах НН при эксплуатационных изменениях
на стороне ВН.
Согласно правилам на трансформаторе устанавливается:
- газовая защита;
- дифференциальная защита;
-максимальная токовая защита с пуском по напряжению;
-защита от перегрузки.
Таблица 2 – Параметры трансформатора
ΔPк,
кВт
ΔPх,
кВт
Ix,%
Тип
Sном,
МВА
ТДТН
10000/110
10
76
17
1,0
Uном кВ
ВН
СН
НН
115
38.5
11
Продолжение таблицы 2
Тип
Крайнее ответвление
Среднее ответвление
Крайнее ответвление
ТДТН
10000/110
(−ΔUрпн ) Uк , %
ВНВНСНСН
НН
НН
9,99
15.63
6,0
(ΔUрпн = 0) Uк , %
ВН-СН ВН-НН СН-НН
(+ΔUрпн ) Uк , %
ВН-СН ВНСННН
НН
12.69
19.5
6,0
10.5
17.0
6,0
Рисунок 4 – Расчётная схема сетевого района

6.

Рисунок 5 – Принципиальная схема релейной защиты трансформатора

7. Защита электродвигателя

На электродвигателях должны предусматривается:
-защита от междуфазных КЗ;
-защита от однофазных замыканий на землю;
-защита от токов перегрузки;
-защита минимального напряжения.
Тип
А4-450У-8УЗ
Pном,кВт
1000
Uном,кВ
6
n
ном,
об
мин
915
cosφ
Кп
0,88
5
Таблица 3 – Технические характеристики электродвигателя
Рисунок 6 – Расчётная схема сетевого района

8.

Рисунок 7 – Принципиальная схема релейной защиты электродвигателя

9. Расчёт МТЗ по условию согласования с защитами отходящих присоеденений

Для защиты ВЛ2 6 кВ от КЗ применяются максимальные
токовые защиты, выполненные обычно по двухфазной
двухрелейной системе с реле типа РТВ.
Трансформаторные подстанции подключаются к ответвлениям
от линий через плавкие предохранители типа ПК.
В проекте рассмотрено согласование защиты линии с амперсекундной
характеристикой
отпаечного
трансформатора
мощностью 400 кВА.
Рисунок 8 – Расчётная схема сетевого района

10. Расчёт МТЗ по условию согласования с защитами отходящих присоеденений

t, c
2
1
0,2
0,1
I,А
168
192
264
660
Таблица 4 – Характеристика предохранителя ПК-6 с Iпл.вст = 20 А + 20%.
Iр
%
Iср
100
160
220
280
t сз
8
3,2
1,9
1
150
240
330
420
K=
Iк
Таблица 5 – Характеристика защиты МТЗ на реле РТВ-IV с Iсз = 150 A.
Рисунок 9 – Карта селективности защит

11. МИНИСТЕРСТВО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ И ЗАНЯТОСТИ НАСЕЛЕНИЯ ПРИМОРСКОГО КРАЯ КРАЕВОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ

ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
«ПРОМЫШЛЕННЫЙ КОЛЛЕДЖ ЭНЕРГЕТИКИ И СВЯЗИ»
13.02.06 Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем
ПРЕЗЕНТАЦИЯ
Дифференциальная защита трансформатора
Выполнил:
Студент группы 141-РЗ-21
Атаев Г. К.
Руководитель проекта
Рыбаченко Л.М.
Владивосток
2025 г.

12.

Дифференциальная защита трансформатора
Дифференциальная защита трансформатора.
Основная
защита
трансформатора
выполнена по дифференциальной схеме на
трансформаторах тока с высокой и низкой
стороны,
зона
действия
ограничена
трансформаторами тока, при отсутствии
короткого
замыкания
или
короткого
замыкания вне зоны, в реле протекает
разность вторичных токов и защита не
должна работать, но на самом деле эта
разность не равна нуля, а равна току
небаланса.
Рисунок 1 – А) Внешнее КЗ;
Б) КЗ в трансформаторе

13.

Три причины возникновения тока небаланса:
1)Схема соединения первичной обмотки силового
трансформатора звезда-треугольник, в результате такой
схемы соединения появляется угловой сдвиг между
вторичными токами с высокой и низкой стороны;
2)Разнотипные ТТ и разность вторичных токов отличны
от нуля;
3)В момент включения силового трансформатора в
работу происходит бросок тока намагничивания и
защита может ложно сработать.
Для того чтобы предотвратить угловой сдвиг между
вторичными токами с высокой и низкой стороны, со
стороны звезды соединяется ТТ в треугольник, а со
стороны треугольника в
звезду.
Рисунок 2 – Токораспределение и векторные диаграммы токов в схеме
дифференциальной защиты

14.

Рисунок 3 – Реле РНТ-565

15.

Для отстройки от тока намагничивания,
токовое реле реагирующее на ток
короткого замыкания включаем через
быстро насыщающийся трансформатор
(БНТ), для того чтобы при броске
большая периодическая составляющая
Кз насыщает полностью магнитопровод
и периодическая составляющая тока не
трансформируется в обмотку из-за того
что БНТ насыщен и защита не
срабатывает.
Рисунок 4 – Схема дифференциального реле РНТ - 565
Рисунок 5 – Схема подключения реле РНТ - 565

16.

При КЗ апериодическая составляющая тока КЗ очень
мала, БНТ не насыщает, в результате большая
периодическая
составляющая
тока
КЗ
вся
трансформируется в обмотку реле и защита
срабатывает. Так как ТТ разнотипны, то вторичные
токи в плечах защиты отличаются и разность
вторичных токов не равна нулю, для того чтобы их
выровнять устанавливают уравнительные обмотки.
Три причины небаланса устранены с помощью
дифференциальных реле серии РНТ-565, ДЗТ-11 и
ДЗТ-21.
Для более мощных трансформаторов устанавливают
дифференциальное реле ДЗТ-11. Для лучшей
отстройки
от
броска
тока
намагничивания
устанавливаются тормозные обмотки на крайних
стержнях магнитопровода для
лучшего броска от тока намагничивания.
Рисунок 6 – Схема подключения реле ДЗТ - 11

17.

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!