Релейная защита промышленного предприятия (стр. 1 из 9)
Задание на курсовую работу
Схема распределительной сети электрической энергии промышленного предприятия и виды его нагрузки представлена на рисунке 1.
Необходимо выбрать типы защит всех элементов приведенной схемы в соответствии с ПУЭ. Выбранные защиты в условном изображении нанести на схему. Произвести расчет величин токов короткого замыкания. Произвести расчет защит следующих объектов: силового трансформатора Т1 (выключатель Q16), воздушных линий Л1 и Л2 (выключатели Q1 и Q5), кабельной линии Л5 (выключатель Q21), сборных шин (секционный выключатель Q27), трансформатора Т5 (выключатель Q34), двигателя Д (выключатель Q29).
Также необходимо изобразить схему релейной защиты трансформатора Т1 и двигателя Д; выбрать тип трансформатора тока 29 и определить сечение провода в его вторичных цепях (медный кабель длиной 10 м).
Исходные данные приведены в таблицах 1– 6.
Таблица 1 – Система и сеть А-Б-В
| Мощность КЗ систем,МВА |  ,кВ | Длина,км | Переда-ваемаямощ-ность,МВА | Мощ-ность,забира-емаяГПП,МВА | Кол-воотходя-щихтран-зитныхлиний | Мощ-ностьТ1, Т2,МВА | Кол-вои мощ-ностьТ3,МВА | |||||
| Система 1 | Система 2 | |||||||||||
| режимы | режимы | |||||||||||
| макс | мин | макс | мин | Л1,2 | Л3,4 | А-В | Б-В | |||||
| 1500 | 1200 | 1900 | 1600 | 220 | 70 | 85 | 95 | 85 | 34 | 4 | 2×25 | 6×1,6 |
Таблица 2 – Характеристики трансформаторов
| Т1, Т2 | Т3 | |||||
| Тип | МощностьS, МВА |  , % | Пределырегули-рования, % | Тип | МощностьS, МВА | , % |
| ТРДН-25000/220 | 25 | 12 | 12 | ТМ-1600/10 | 1,6 | 5,5 |
Таблица 3 – Выдержки времени защит отходящих линий от шин подстанции Г, их параметры
| Выдержки времени защит на Q, с | Л5 | Л6 | |||||||||||||||
| 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 22 | 24 | Длина, км | Кол-во КЛ | Материал | Сечение, мм2 |  | Длина, км | Кол-во КЛ | Материал | Сечение, мм2 | |
| 2,5 | 2,0 | 1,5 | 2,2 | 1,2 | 1,3 | 1,0 | 0,9 | 2,5 | 2 | А | 185 | 3,7 | 1,3 | 2 | М | 240 | 1,6 |
Таблица 4 – Нагрузки на шинах РП1 и РП2
| Двигатели 10 кВ (асинхронные типа АТД) | БК | ДСП | |||
| Кол-во | Мощность Рном, кВт | Коэффициент пуска kп | Q, квар | Кол-во | Sном, МВА |
| 3 | 1250 | 5,2 | 3500 | 1 | 25,0 |
Таблица 5 – Электродвигатель с номинальным напряжением Uн = 380 В
| Тип |  , кВт |  | h, % |  | Длинакабеля Л7, м |
| 4 А112 МА 8У3 | 2,2 | 0,71 | 76,5 | 5 | 10 |
Таблица 6 – Параметры преобразовательного агрегата
| Тип | Назначение | Выпр. напр.  , В | Выпр. ток  , А | Напряжениепитания, кВ | Схемавыпрямления |
| ТВД | Питание электролиза получения водорода | 200 | 1250 | 10 | Трехфазнаямостовая |
Защиты выполняются на постоянном оперативном токе.
Рисунок 1 – Схема распределительной сети
На рисунке обозначено:
ПГТВ – защита от перегруза токами высших гармоник; АР – защита от асинхронного режима; 
– температурные указатели, указатели циркуляции масла и воды в системе охлаждения с действием на сигнал.
1 Расчет токов короткого замыкания
Величина токов короткого замыкания для ряда защит (дифференциальных, токовых отсечек и т.д.) влияет на значение тока срабатывания. Кроме того, они необходимы для вычисления коэффициентов чувствительности выбранных защит.
Значения токов короткого замыкания определяются в разных точках сети (А, Б, В, Г, Д, Е) в максимальном и минимальном режимах работы системы. Для максимального режима достаточно иметь токи трехфазного короткого замыкания, для минимального — токи двухфазного короткого замыкания.
Расчет проводим в относительных единицах. Базисная мощность
МВА. Принимаем среднее значение напряжения сети: 
кВ и 
кВ.1.1 Расчет сопротивлений элементов схемы
Удельное реактивное сопротивление воздушных линий Л1, Л2, Л3 и Л4 принимаем средне-типовым
Ом/км, активным сопротивлением пренебрегаем.Сопротивление воздушных линий Л1 и Л2 определим по формуле (1.1):
, (1.1)здесь
– длина линии Л1, км. 
.Сопротивление воздушных линий Л3 и Л4 определим по формуле (1.2):
, (1.2)здесь
– длина линии Л3, км. 
.Кабели марки А-185 и М-240 имеют следующие удельные параметры: удельное индуктивное сопротивление
Ом/км; 
Ом/км, удельное активное сопротивление 
Ом/км; 
Ом/км.Индуктивное сопротивление кабельной линии Л5:
, (1.3)здесь
– длина линии Л5, км; 
.Активное сопротивление кабельной линии Л5:
, (1.4) 
.Индуктивное сопротивление кабельной линии Л6:
, (1.5)здесь
– длина линии Л6, км; 
.Активное сопротивление кабельной линии Л6:
, (1.6) 
.Сопротивления трансформаторов Т1 и Т2:
, (1.7)здесь
– номинальная мощность трансформатора Т1, ВА. 
.Сопротивление трансформатора Т3:
, (1.8)здесь
– номинальная мощность трансформатора Т3, ВА. 
.1.2 Расчет величин токов КЗ
Расчёт токов короткого замыкания приведён в таблицах 7 – 9.
Таблица 7 – Максимальный режим, секционный выключатель Q15 включен, Q20 и Q27 отключены
| Точка КЗна шинахп/ст | Искомые величины | Питание со стороны | |
| Система G1 | Система G2 | ||
| А |  , о.е. |  |  |
 , МВА | 1500 |  | |
 , кА |  |  | |
| Б | , о.е. |  |  |
| , МВА |  | 1900 | |
| , кА |  |  | |
| ВIc,IIс | , о.е. |  |  |
| , МВА |  |  | |
| , кА |  |  | |
| Питание одновременно от систем G1 и G2 | |||
| ВIc,IIс | , МВА |  | |
| , о.е. |  | ||
| , кА |  | ||
| ГIc,IIс | , о.е. |  | |
| , МВА |  | ||
| , кА |  | ||
| ДIc |  , о.е. |  | |
| , МВА |  | ||
| , кА |  | ||
| ДIIc | , о.е. |  | |
| , МВА |  | ||
| , кА |  | ||
| Е | , о.е. |  | |
| , МВА |  | ||
| , кА |  | ||
Таблица 8 – Минимальный режим, секционные выключатели Q15, Q20 и Q27 отключены, линии Л2 и Л4 отключены