Проектирование РЗиА системы промышленног электроснабжения

 

 

 

Уставки газовой защиты

 

 Уставки реле:

• На сигнал «ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ» - 1.5 мс;
• На сигнал «АВАРИЯ» и отключение масленого выключателя трансформатора -0,65 мс.

Выходные  контакты реле газовой защиты следует  соединить с дискретным входом на реле Сириус УВ.

 

 

 

Таблица 5. Защита трансформатора

Диспетчерское  наименование		ТМН-6300/35кВ
Ячейка
ДЗТ		приведен к 35 кВ
Idiff>		0,2 Iном
Idiff>>		5,7 Iном
Idiff>>>		17 Iном
МТЗ
МТЗ, А		417,28
I сраб. реле, А		13,9
Выдержка сраб. реле, с		0,9
kч		3,05
МТЗ с пуском по напряжению
I МТЗ, А		131,4
После КЗ МТЗ, В		8,2
После АПВ МТЗ, В		6,12
выдержка времени МТЗ, с		1,2
Газовая защита
t на сигнал «предупреждение», мс		1,5
t на сигнал «авария», мс		0,65
Защита от перегрузки
Перегруз Ток, А		119,22
Время, с		9

 

 

Защита  БСК.

• Токовая отсечка.

Токовая отсечка  является основной защитой от замыканий  между выводами батареи. Ток срабатывания токовой отсечки для быстродействующих  защит выбирается по условию от амплитудного тока включения:

 

 

Где *н=1,5   коэффициент надежности.

Амплитудное значение тока включения БСК:

 

 

 

 

где   
- номинальное напряжение конденсатора.

 

=

 

 

 

 

 

 

• МТЗ

1) Для батарей  6-10 кВ используется двухфазная  двухрелейная схема защиты.

 

 

 

Защита  ввода 6 кв.

• МТЗ.
• =∙()

 

_{где Kнс- коэффициент надежности согласования. Для МПС принимается равным 1,1;}

_{Kр- коэффициент токораспределения. При одном источнике питания принимается равным 1.}

 

 

 

 

 

 

Расчет уставок МТЗ выключателя СМВ-6кВ

 

На межсекционном выключателе устанавливаем МТЗ. По условию согласования чувствительности защит последующего (защищаемого) и предыдущего элементов ток срабатывания последующей защиты выбирается по выражению:

 

 

Коэффициент чувствительности защиты:

 

 

_{Ток срабатывания реле:}

 

 

_{Время срабатывания защиты отстраиваем от максимального  времени срабатывания МТЗ фидеров:}

 

 

 

 

II. Автоматика энергосистемы

 

Требования  к АПВ и расчет их параметров.

 

Все устройства АПВ должны удовлетворять следующим  основным требованиям:

• Они должны находиться в состоянии постоянной готовности к действию и срабатывать при всех случаях аварийного отключения выключателя, кроме случаев отключения выключателя релейной зашитой после включения его дежурным персоналом. Не должны приходить в действие при оперативных отключениях выключателя дежурным персоналом, что обеспечивается пуском устройств АПВ от несоответствия положений выключателя и его ключа управления, которое возникает всегда при любом автоматическом отключении выключателя. Схемы АПВ должны допускать возможность автоматического вывода их из действия при срабатывании тех или иных защит. Действие УАПВ должно быть согласовано с действием других устройств автоматики.
• Устройство АПВ должны иметь минимально возможное время срабатывания t_АПВ1 для того, чтобы сократить продолжительность перерыва питания потребителей. Однако эта возможность ограничивается рядом условий. Для успешного действия АПВ необходимо чтобы время срабатывания t_АПВ1 было больше времени t_г.п., необходимого для восстановления готовности привода к работе на включение (для применяемых типов приводов с учетом условий их работы t_г.п=(0,1…0,3 с); времени t_д.с, необходимого для деионизации среды в точке повреждения(для установок напряжением до 220 кВ t_д.с =0,2 с); времени готовности выключателя t_г.в, необходимого для восстановления отключающей способности выключателя после отключения им ТКЗ. Для однократного АПВ время t_г.в всегда меньше суммы времени t_г.п  и времени включения выключателя t_в.в. Поэтому определяющим обычно является условие t_АПВ1>t_г.п. При этом с учетом времени запаса t_зап=(0,4…0,5) с время срабатывания АПВ для линии с односторонним питанием

;  (36)

Автоматически с заданной выдержкой времени  устройства АПВ должны возвращаться в состояние готовности к новому действию после включения в работу выключателя. При выборе выдержки времени t_АПВ2 на возврат устройства АПВ в состояние готовности к действию должны выполнятся следующие условия:

• Устройство не должно производить многократные включения выключателя на неустановивщееся короткое замыкание, что обеспечивается при условии, если релейная защита с максимальной выдержкой времени t_с.з.max   успеет отключить выключатель, включенный на КЗ, раньше, чем устройство АПВ вернется в состояние готовности к новому действию, т.е. должно быть

; (37)

t_зап – время, принимаемое равным ступени селективности защиты линии; 

• Устройство должно быть готовым к действию не раньше, чем это допускается по условиям работы выключателя после успешного включения его в работу устройством АПВ.

Опыт показывает, что для двухкратного АПВ указанные в пункте 3 требования выполняются, если принять .

Для нашей  подстанции реализуем двухкратное АПВ при помощи блока Сириус 2-МЛ  и Сириус УВ:

 

 

Результаты приведены в таблице №7.

 

 

 

 

 

Автоматический  ввод резерва (АВР)

 

Схемы электрических  соединений энергосистем и отдельных  электроустановок должны обеспечивать надежность электроснабжения потребителей. Высокую степень надежности обеспечивают схемы питания одновременно от двух и более источников (линий, трансформаторов), поскольку аварийное отключение одного из них не приводит к нарушению питания потребителей.

Применение  такой менее надежной, но более  простой схемы электроснабжения во многих случаях оказывается целесообразным для снижения токов КЗ, уменьшения потерь электроэнергии в питающих трансформаторах, упрощения релейной защиты, создания необходимого режима по напряжению, перетокам мощности и т. п. При развитии электрической сети одностороннее питание часто является единственно возможным решением, так как ранее установленное оборудование и релейная защита не позволяют осуществить параллельную работу источников питания.

Недостатком одностороннего питания является то, что аварийное отключение рабочего источника приводит к прекращению  питания потребителей. Этот недостаток может быть устранен быстрым автоматическим включением резервного источника или  включением выключателя, на котором  осуществлено деление сети. Для выполнения этой операции широко используется автоматическое включение резерва (АВР). При наличии  АВР время перерыва питания потребителей в большинстве случаев определяется лишь временем включения  выключателей  резервного источника и составляет (0,3—0,8) с. 

Для ускорения  действия АВР в указанных условиях пусковой орган целесообразно дополнять  реле понижения частоты, который  выявляет прекращение питания раньше, чем реле минимального напряжения. В самом деле, после отключения источника питания электродвигатели начинают резко снижать частоту вращения, благодаря чему частота остаточного напряжения также быстро снижается. При уставке срабатывания реле понижения частоты 48 Гц оно сработает при снижении частоты вращения электродвигателя и синхронных компенсаторов всего на 4%, что происходит уже через (0,1—0,2) с.

Автоматическое  включение резерва выполняется  действиями Micom P923 c контролем напряжения U₂ и частоты на рабочей секции, напряжения на резервной секции и напряжения до выключателя. Предусмотрена блокировка АВР при наличии напряжения 3U_o и по дискретным сигналам. Предусмотрена возможность выполнения АВР без выдержки времени по команде на дискретный вход (при срабатывании защит трансформатора, при работе технологической автоматики и т. д.). Предусмотрена возможность автоматического восстановления схемы нормального режима после АВР (ВНР).

Таблица 6. Уставки АВР

Уставка	Диапазон	Дискретность
Пуск АВР по напряжению, В	20-80	1
По времени ТАВР, с	0,1 - 60,0	0,1
по частоте, Гц	45,0- 55,0	0,1
по U2, В	5-20	1

 

 

 

 

 

Таблица 7. Автоматика ПС

	Наименование	фидер	АВР		АПВ
			Δf, гц	t, С	tАПВ1, с	tАПВ2, с
ПС 35/6 кВ	СМВ-6 кВ		48	4
	Фидер №5	5			0,8	20
	Ф. №8	8			0,8	20
	Ф. №10	10			0,8	20
	Ф. №12	12			0,8	20

 

Заключение

С течением времени увеличивается  потребляемая предприятиями мощность, а так же происходят значительные изменения конфигурации внешней  системы. Если изменения в первом случае можно отследить на предприятии, то изменения, связанные с конфигурацией  внешней системы для предприятия  являются, как правило, не известными. В обоих случаях может сложиться  ситуация,  при которой оборудование, установленное на предприятии (подстанции), не способно произвести отключение возникшего КЗ.

В связи с этим является актуальным  перерасчет токов КЗ и РЗиА. В данном курсовом проекте мы произвели расчет уставок  РЗиА на ПС 35/6 кВ с учетом исполнения основной и резервных защит на базе современных терминалов микропроцессорных защит Сириус. Алгоритмы функций защиты и автоматики, а также интерфейсы для внешних соединений устройства разработаны по техническим требованиям к отечественным системам РЗА, что обеспечивает совместимость с действующими устройствами и облегчает проектировщикам и эксплуатационному персоналу переход на новую технику.

На микропроцессорных  блоках Сириус можно реализовать  все виды релейной защиты и автоматики  подстанции, которые будут отвечать всем требованиям и обеспечат  надежную работу. Использование в устройстве современной микропроцессорной элементной базы обеспечивает высокую точность измерений и постоянство характеристик, что позволяет существенно повысить чувствительность и быстродействие защит, а также уменьшить ступени селективности.

Список использованной литературы

1. Техническое описание, инструкция по эксплуатации, паспорт для защит Сириус, модели: Сириус-2МЛ, Сириус-Т, Сириус-21-Д, Сириус-Л.
2. Шабад М.А., Расчеты релейной защиты и автоматики распределительных сетей - СПб.: ПЭИПК, 2003-4е изд., перераб. И доп.
3. http://www.ruselt.ru/production.php - электродвигатели.
4. Андреев В.А., Релейная защита и автоматика систем электроснабжения: учебник для вузов по спец. «Электроснабжение» - 3-е изд., перераб. И доп. – М.: Высш. Шк., 1991
5. Правила устройства электроустановок - М.: Энергоатомиздат, 2008.
6. Нормативные материалы общего назначения. Рекомендации по применению предохранителей-разъединителей ПРВТ-6.
7. Ромодин А.В. Конспект лекций по дисциплине Релейная защита и автоматика для студентов. – Пермь, 2012.

 

 

 

 

 

Приложения

Приложение  №1

Рекомендуемые значения номинальных  токов плавких вставок предохранителей  для трехфазных силовых трансформаторов 6/0,4 и 10/0,4 кВ.