Проект новой подстанции для обеспечения электроэнергией нефтеперерабатывающего завода
Смета капитальных вложений на строительство подстанции 110 кВ и расчёт себестоимости передачи электрической энергии. Расчет перспективных режимов сети с использованием программы ENERGO. Релейная защита проектируемой подстанции. Грозозащита и заземление.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 21.06.2009 |
Размер файла | 3,1 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Ограниченная защита от замыканий на землю, REF
Три программных модуля ограниченной максимальной токовой защиты от замыканий на землю могут быть включены в состав терминала RET 521. Функция REF является быстродействующей дифференциальной защитой от замыканий на землю для систем с эффективно заземленной нейтралью или для систем с нейтралью, заземленной через низкоомный резистор. Защита может использоваться для любой стороны трансформатора, имеющей малое сопротивление в цепи заземления нейтрали. Защита отстроена от броска тока намагничивания или от внешних коротких замыканий, а также устойчиво работает при насыщении ТТ. Опция направленности также включена в состав защиты.
Отображение значений тормозного и дифференциального токов также предусмотрено защитой.
Регулировка напряжения для одного трансформатора, VCTR
Функция регулятора напряжения может быть включена в состав терминала RET 521 и использоваться для поддержания постоянного, заранее установленного уровня напряжения на низкой стороне трансформатора , т.е. на стороне шин потребления или отходящего фидера. Постоянство уровня напряжения достигается путем подачи команд повышения или понижения положения РПН.
Подача команд может выполняться с независимой или инверсной выдержкой времени.
Предусмотрено выполнение блокировок по максимальному току и минимальному напряжению, а также по условиям аварийного состояния системы и конечному положению РПН. Также включена опция разгрузки по принципу уменьшения напряжения. Количество операций РПН может фиксироваться с целью определения межремонтного интервала. Предусмотрена возможность местного или дистанционного управления.
Сигналы от вспомогательного оборудования РПН (дискретные контакты) могут восприниматься функцией регулятора. Положение РПН может отображаться с использованием mА-сигнала или с использованием дискретных входов функции регулятора.
Значения напряжения на шинах нагрузки, уставка компенсации падения напряжения, расчет износа контактов положения РПН и количество операций, подлежат отображению.
Индикация, события и отображение рабочих значений Отображение рабочих параметров и записанных во времени событий возможно через локальный ИЧМ и подключенный компьютер или с другого места через систему обмена данных. Также актуальные значения входных величин, нагрузки, дифференциального тока и других сервисных параметров могут быть считаны с терминала.
Регистрация анормальных режимов Данные аварии, например, отключающее воздействие, могут быть записаны и затем воспроизведены в виде осциллограммы при помощи компьютера. Компьютер может быть подключен через передний порт или дистанционно через систему обмена данных. Эта функция циклически перезаписывает значения в буфер памяти. При выполнении условий пуска эти данные сохраняются, таким образом, происходит запись аварийных и доаварийных параметров.
Передача данных В состав терминала могут быть включены два порта дистанционной связи SPA и LON. Таким образом, осуществляется взаимодействие с системой мониторинга подстанции (SMS), включая удаленный компьютер, и системой управления подстанции (SCS).
Газовая защита от повреждений внутри кожуха, сопровождающихся выделением газа, и от понижения уровня масла. Действует на сигнал при слабом газообразовании и понижении уровня масла и на отключение при интенсивном газообразовании и дальнейшем понижении уровня масла. Устанавливается реле РГТ-80.
9.2.2 Выбор релейной защиты и автоматики КРУ 6 и ОРУ 35 кВ.
Все защиты КРУ и ОРУ выполняются на терминалах ООО «АББ Автоматизация» серии SPAC-800.
Комплектные устройства защиты, управления и автоматики распределительных сетей серии SPAC 800 (терминалы) выполнены на микропроцессорной элементной базе и предназначены для защиты и автоматики присоединений комплектных распределительных устройств (КPУ) напряжением 6-10-35 кВ: секционных и вводных выключателей, кабельной или воздушной линии, двигателей и трансформаторов собственных нужд, линии к реактору, трансформатора частичного заземления нейтрали и т. д. Терминалы выполняют функции местного или дистанционного управления, защиты, автоматики, измерения, сигнализации, а также необходимые блокировки.
Фидерные терминалы являются интерфейсными устройствами нижнего уровня для построения системы управления энергообъектов (АСУ ТП).
Терминалы входят в семейство SPACOM и совместимы с комплексной системой защиты и управления концерна АВВ.
Функции управления и автоматики:
-Опеpативное включение и отключение выключателя с помощью внешних ключей;
-Отключение выключателя от устpойств автоматики, автоматической частотной разгрузки (АЧР) и внешних защит;
-Двукратное автоматическое повторное включение (АПВ) или АПВ после действия АЧP;
-Подсчет числа попыток АПВ;
-Блокирование действия защит, в том числе от внешнего органа напряжения;
-Контроль готовности цепей управления выключателем;
-Контроль состояния автоматов питания цепей управления и защиты;
-Блокирование от многократных включений выключателя;
-Автоматическое ускорение действия второй ступени МТЗ при включении выключателя;
-Устройство резервирования при отказе выключателя (УРОВ);
-Логическая защита шин с блокированием от защит присоединений;
-Автоматическое включение резервирования (АВР), в том числе с контролем встречного напряжения на шинах;
-Блокирование включения при перегреве двигателя;
-Контроль исправности цепей напряжения секций, положения тележки и аппаратов.
К установке принимаем:
На вводных выключателях терминалы SPAC 801 - 03 с модулем SPCJ 4D28 реализующем:
-МТЗ с ускорением;
-Защита шин;
-Дуговая защита;
-АПВ;
-УРОВ;
-М/Д управление.
На секционных выключателях - SPAC 801 - 02 с модулем SPCJ 4D28 реализующем:
-МТЗ с ускорением;
-Защита шин;
-Дуговая защита;
-АВР;
-УРОВ;
-М/Д управление.
На отходящих воздушных или кабельных линиях - SPAC 801 - 01 с модулем SPCJ 4D28 реализующем:
-МТЗ с ускорением;
-Дуговая защита;
-АПВ 2-х кратное;
-УРОВ;
-М/Д управление.
На трансформаторах напряжения - SPAC 804 с модулями SPCU 1C6 и SPCU 3C15.
9.3 Расчет МТЗ для отходящей линии 35 кВ
Для расчета защит на отходящей линии 35 кВ проектируемой подстанции задаем фиктивную нагрузку, трансформатор мощностью 4МВА.
Рисунок 22
Приводим данные для расчета:
UНОМ = 37 кВ
А
K1 = 680 А (приведен к напряжению 37 кВ)
На п/ст мы выбрали оперативный ток - постоянный.
Выбираем измерительный трансформатора тока типа ASS 36-08:
Находим необходимый коэффициент трансформации трансформатора тока:
где: I1НОМ - первичный номинальный ток трансформатора тока (выбирается по IРАБ.MAX и типу трансформатора тока).
I2НОМ - вторичный номинальный ток трансформатора тока равный 5(А).
Расчет 1й ступени МТЗ (ТО):
По условию селективности ток срабатывания отсечки выбирается большим максимального значения тока при КЗ в конце защищаемого участка
где: kН - коэффициент надежности для токовых отсечек 1,3;
- ток КЗ при максимальном режиме питающей системы.
А
А
Реле SPAC 801 01 позволяет выставить уставку по току до 40IH.
Расчет 2й ступени МТЗ
Защита должна надежно срабатывать при повреждениях, но не должна действовать при максимальных токах нагрузки и её кратковременных толчках (например, запуск двигателей)
Слишком чувствительная защита может привести к неоправданным отключениям.
Главная задача при выборе тока срабатывания состоит в надежной отстройке защиты от токов нагрузки.
Существуют два условия определения тока срабатывания защиты.
1)Токовые реле не должны приходить в действие от тока нагрузки:
Iс.з>Iн.макс,(53)
Где Iс.з - ток срабатывания защиты (наименьший первичный ток в фазе линии, необходимый для действия защиты);
Iн.макс - максимальный рабочий ток нагрузки.
2)Токовые реле, сработавшие при КЗ в сети, должны надёжно возвращаться в исходное положение после отключения КЗ при оставшемся в защищаемой линии рабочем токе.
Iвоз>kзIн.макс.(54)
Увеличение Iн.макс, вызванное самозапуском двигателей, оценивается коэффициентом запуска kз.
Учет самозапуска двигателей является обязательным.
При выполнении условия (6.2) выполняется и условие (6.1), так как Iвоз<Iс.з. Поэтому для отстройки защиты от нагрузки за исходное принимается условие (6.2):
Iвоз=kнkзIн.макс,(55)
гдеkн - коэффициент надежности, учитывающий возможную погрешность в величине тока возврата реле, kн=1,1 - 1,2.
Ток срабатывания защиты находят из соотношения
.(56)
А
где: КН=1,1 - коэффициент надежности ;
КЗ=1,5 - коэффициент запуска;
КВ=0,96 - коэффициент возврата для реле типа SPAC.
Вторичный ток срабатывания реле находится с учетом коэффициентов трансформации измерительных трансформаторов тока nт и схемы включения реле kсх:
.(57)
А
Так как ОРУ - 35 кВ имеет на отходящих линиях три трансформатора тока принимаем схему защиты «полная звезда» с kсх = 1.
Ток срабатывания защиты Iс.з проверяется по условию чувствительности защиты:
Коэффициент чувствительности в конце зоны резервирования (за трансформатором Т, точка К1) при двухфазном КЗ:
А
где: - коэффициент относительной чувствительности схемы к току двухфазного КЗ за трансформатором Т, со схемой соединения обмоток
Y/Д - 11 гр.
Результат сверки полученного значения с нормативным:
КЧ2=3,2>КЧ.НОРМ.=1,2
Принимаем выбранную схему к установке.
Выбор выдержки времени:
Выдержка времени выбирается по селективности на ступень больше, чем у аналогичной защиты смежного, более удаленного участка.
tСЗ(1)=tCP(2)+Дt
где Дt = 0,5 с. - ступень селективности.
9.4 АПВ линий с односторонним питанием
Согласно Правилам устройств электроустановок (ПУЭ) обязательно применение АПВ на всех воздушных и смешанных ЛЭП напряжением выше 1 кВ. Успешность действия АПВ составляет 50-90%. АПВ восстанавливает нормальную схему и при ложном действии релейной защиты.
Время срабатывания однократного АПВ определяется по следующим условиям:
,
где tД - время деионизации среды в месте КЗ, значение которое зависит от метеорологических условий, значения и длительности протекания тока КЗ, от рабочего напряжения. Для сетей напряжением до 35 кВ включительно tД = 0,1 с.
tзап принимается равным примерно 0,5 с.
,
с.
Однако, как правило, для одиночных воздушных линий 6 - 110 кВ с односторонним питанием практически принимается время срабатывания tАПВ в пределах 3 - 5 с. При такой выдержке времени до момента АПВ линии наиболее вероятно самоустранение причин, вызывающих неустойчивое КЗ (падение деревьев, набросы веток и других предметов, приближение к проводам передвижных механизмов), а также успевает пройти деионизация среды в месте КЗ.
Если для потребителей столь длительный перерыв электроснабжения является недопустимым, то время t1АПВ следует выбрать по вышеприведенной формуле, а для повышения процента успешных действий выполнить двукратное АПВ линии.
Время срабатывания второго цикла двукратного АПВ:
с.
Это объясняется необходимостью подготовки выключателя к возможному третьему отключению КЗ при устойчивом повреждении линии. Наряду с этим увеличение t2АПВ повышает вероятность успешного действия АПВ во втором цикле [6].
9.4.1 Выполнение функции АПВ
Устройство SPAC 801 предусматривает два цикла АПВ, причем АПВ первого цикла выполняется с выдержкой времени, регулируемой в диапазоне 0,5...20 с, а второго цикла - с выдержкой времени 20...120 с.
Схема АПВ имеет время подготовки tгот (аналог заряда конденсатора) порядка 25-30 с, отсчитываемой с момента перехода выключателя во включенное состояние (после срабатывания РПВ и реле РФК) (сигнал 21). Выдержка времени обнуляется при появлении сигнала запрета АПВ и отключении выключателя.
Разрешение ввода АПВ производится внешним ключом “ключ АПВ” (14), при этом на вход Х18:6 должно подаваться напряжение +220 (110) В.
Пуск схемы АПВ формируется при аварийном отключении выключателя, при котором состояние реле РПО (13) не соответствует последней поданной команде, которая фиксируется РФК (цепь несоответствия), при этом АПВ производится, если набрана выдержка времени tгот и нет сигналов запрета АПВ от защит и внешних устройств.
Рисунок 23
Сигнал запрета АПВ (рис.6.4) формируется при срабатывании:
-УРОВ (17);
-команды “отключить” (1);
-защит с запретом АПВ (устанавливается в измерительном блоке программированием переключателей с действием на SS3) (16).
Программными переключателями в блоке управления можно ввести запрет АПВ при действии :
-противоаварийной автоматики (ШМН) - SG2/1 (7);
-дуговой защиты на отключение - SG2/2 (9);
-отключения от внешних устройств - SG2/3 (10);
-газовой защиты на отключение - SG2/4 (6);
-АЧР с запретом ЧАПВ - SG2/5 (3).
Рисунок 24
Вход противоаварийной автоматики (7) при действии на отключение выключателя (SG1/5=1) может быть запрограммирован с различным действием на схему АПВ, выбор которого определяется программными переключателями SG2/1 (рис.6.4) и SG2/6 (рис.6.3). Установка SG2/1 в 1 обеспечивает отключение без последующего АПВ. Установка SG2/1=0 дает возможность производить АПВ по факту аварийного отключения выключателя от противоаварийной автоматики.
Установка переключателя SG2/6 в 1 (при SG2/1=0) дает возможность производить отключение с последующим АПВ после возврата (в нормально открытое состояние) выходного контакта автоматики (Х18:9), при этом набор выдержки времени первого цикла АПВ начинается после возврата контакта.
Устройство обеспечивает двукратное АПВ при их поочередном действии. Для ввода двукратного АПВ, кроме внешнего ключа разрешения АПВ, необходимо установить программный переключатель SG2/7 в состояние 1. Второй цикл АПВ вводится при неуспешном первом цикле с контролем цепи несоответствия.
Устройство SPAC 801 обеспечивает подсчет количества попыток АПВ, хранящегося в регистрах памяти и доступного для считывания.
Подобные документы
Выбор числа и мощности трансформаторов связи на электрической подстанции. Определение приведенной и расчетной нагрузок подстанции. Предварительный расчет электрической сети: расчет и выбор сечения проводов, схем подстанции. Определение капитальных затрат.
курсовая работа [216,7 K], добавлен 18.06.2011Разработка электрической части подстанции 220/110/10 кВ. Выбор главной электрической схемы подстанции и основного электротехнического оборудования. Релейная защита автотрансформаторов на основе реле ДЗТ-21 и ее проверка по коэффициентам чувствительности.
дипломная работа [1,5 M], добавлен 03.05.2016Характеристика проектируемой подстанции и ее нагрузок. Выбор трансформаторов, расчет токов короткого замыкания. Выбор типов релейных защит, электрической автоматики, аппаратов и токоведущих частей. Меры по технике безопасности и противопожарной технике.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 24.10.2012Выбор главной схемы электрических соединений. Выбор сечений проводников воздушных и кабельных линий и расчет режимов электрической сети проектируемой подстанции. Составление схемы замещения электрической сети. Выбор токоограничивающих реакторов.
курсовая работа [392,9 K], добавлен 07.01.2013Тип подстанции и ее нагрузка. Разработка понизительной подстанции. Выбор силовых трансформаторов, расчёт токов короткого замыкания. Составление схем замещения. Выбор электрической схемы распределительного устройства подстанции. Типы релейной защиты.
курсовая работа [3,9 M], добавлен 27.08.2012Расчет нагрузки и выбор главной схемы соединений электрической подстанции. Выбор типа, числа и мощности трансформаторов. Расчет токов короткого замыкания. Выбор электрических аппаратов и проводников. Релейная защита, расчет заземления подстанции.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 17.12.2014Технико-экономический расчет числа и мощности силовых трансформаторов. Выбор электрических соединений подстанций. Расчет токов короткого замыкания. Выбор оборудования и токоведущих частей. Релейная защита и автоматика. Заземление и освещение подстанции.
дипломная работа [2,7 M], добавлен 24.06.2012Обоснование срока замены трансформаторов, выбор и обоснование схемы подстанции. Расчет токов короткого замыкания. Релейная защита и автоматика трансформаторов. Обоснование режима нейтрали. Определение капитальных вложений и себестоимости электроэнергии.
дипломная работа [1,1 M], добавлен 03.12.2014Производственная мощность проектируемой электрической подстанции. Выбор числа и мощности трансформаторов. Расчет токов короткого замыкания. Максимальная токовая защита от перегрузки автотрансформаторов. Компоновка основного электрооборудования подстанции.
дипломная работа [661,4 K], добавлен 01.07.2015Выбор структурной схемы (число, тип и мощность трансформаторов связи), расчет токов короткого замыкания. Общие сведения о релейной защите подстанции и принципы ее формирования. Разработка фильтра напряжения обратной последовательности, его схема.
дипломная работа [3,3 M], добавлен 08.07.2012