РАСЧЕТ И ВЫБОР АВТОМАТИКИ ОТКЛЮЧЕНИЙ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЙ ПОВТОРНОГО И РЕЗЕРВНОГО ВКЛЮЧЕНИЙ СИЛОВОГО ТРАНСФОРМАТОРА НАПРЯЖЕНИЕМ 110/10 КВ
|
Реферат
ВВЕДЕНИЕ 6
1 КОРОТКИЕ ЗАМЫКАНИЯ 8
1.1 Общие сведения о коротких замыканиях в силовом трансформаторе,
причины возникновения 8
1.2 Виды коротких замыканий в силовом трансформаторе 9
1.3 Последствия коротких замыканий в силовом трансформаторе 11
2 РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА СИЛОВОГО ТРАНСФОРМАТОРА 14
2.1 Общие сведения 14
2.2 Принципы выполнения релейной защиты 15
2.2.1 Типовая структура устройств релейной защиты 15
2.2.2 Общая классификация релейных защит 17
2.2.3 Основные требования, предъявляемые к релейной защите 18
3 РАСЧЕТ И ВЫБОР АВТОМАТИКИ ОТКЛЮЧЕНИЯ КОРОТКИХ
ЗАМЫКАНИЙ 20
3.1 Исходные данные 20
3.2 Уточненный метод расчета токов короткого замыкания 21
3.3 Расчет защиты трансформатора 27
3.3.1 Расчет основной защиты трансформатора 27
3.3.1.1 Расчет дифференциальной защиты 27
3.3.1.2 Выбор газовой защиты 33
3.3.2 Расчет резервной защиты трансформатора 34
3.3.2.1 Расчет максимальной токовой защиты 34
3.3.2.2 Расчет защиты от перегрузок 35
3.4 Автоматика отключения коротких замыканий повторного и резервного включения 36
3.4.1 Автоматическое повторное включение 36
3.4.2 Устройства автоматического включения резерва 37
4 БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ 38
4.1 Общие сведения 38
4.2 Охрана труда 38
4.3 Техника безопасности при обслуживании силовых трансформаторов 40
4.4 Обслуживание измерительных приборов, устройств релейной защиты,
вторичных цепей 45
4.5 Расчет заземляющего устройства 47
5 РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОГО ЭЛЕКТРОННОГО УСТРОЙСТВА ЗАЩИТЫ ТРАНСФОРМАТОРА RET670 50
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 57
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 59
ПРИЛОЖЕНИЕ А 61
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 62
ПРИЛОЖЕНИЕ В 63
ПРИЛОЖЕНИЕ Г 64
ПРИЛОЖЕНИЕ Д 65
ПРИЛОЖЕНИЕ Е 66
ВВЕДЕНИЕ 6
1 КОРОТКИЕ ЗАМЫКАНИЯ 8
1.1 Общие сведения о коротких замыканиях в силовом трансформаторе,
причины возникновения 8
1.2 Виды коротких замыканий в силовом трансформаторе 9
1.3 Последствия коротких замыканий в силовом трансформаторе 11
2 РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА СИЛОВОГО ТРАНСФОРМАТОРА 14
2.1 Общие сведения 14
2.2 Принципы выполнения релейной защиты 15
2.2.1 Типовая структура устройств релейной защиты 15
2.2.2 Общая классификация релейных защит 17
2.2.3 Основные требования, предъявляемые к релейной защите 18
3 РАСЧЕТ И ВЫБОР АВТОМАТИКИ ОТКЛЮЧЕНИЯ КОРОТКИХ
ЗАМЫКАНИЙ 20
3.1 Исходные данные 20
3.2 Уточненный метод расчета токов короткого замыкания 21
3.3 Расчет защиты трансформатора 27
3.3.1 Расчет основной защиты трансформатора 27
3.3.1.1 Расчет дифференциальной защиты 27
3.3.1.2 Выбор газовой защиты 33
3.3.2 Расчет резервной защиты трансформатора 34
3.3.2.1 Расчет максимальной токовой защиты 34
3.3.2.2 Расчет защиты от перегрузок 35
3.4 Автоматика отключения коротких замыканий повторного и резервного включения 36
3.4.1 Автоматическое повторное включение 36
3.4.2 Устройства автоматического включения резерва 37
4 БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ 38
4.1 Общие сведения 38
4.2 Охрана труда 38
4.3 Техника безопасности при обслуживании силовых трансформаторов 40
4.4 Обслуживание измерительных приборов, устройств релейной защиты,
вторичных цепей 45
4.5 Расчет заземляющего устройства 47
5 РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОГО ЭЛЕКТРОННОГО УСТРОЙСТВА ЗАЩИТЫ ТРАНСФОРМАТОРА RET670 50
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 57
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 59
ПРИЛОЖЕНИЕ А 61
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 62
ПРИЛОЖЕНИЕ В 63
ПРИЛОЖЕНИЕ Г 64
ПРИЛОЖЕНИЕ Д 65
ПРИЛОЖЕНИЕ Е 66
Распределительные электрические сети являются одним из основных звеньев в системе производства, передачи и распределения электрической энергии. В связи с тем, что множество подстанций построены во второй половине прошлого тысячелетия, их оборудование морально и физически устарело, увеличились нагрузки. Ввиду этих причин возникает необходимость замены оборудования, а в некоторых случаях и построение новых, современных подстанций, которые будут соответствовать основным принципам энергетических сетей — бесперебойность и надежность.
При проектировании и эксплуатации любой электроэнергетической системы приходится считаться с возможностью возникновения в ней повреждений и ненормальных режимов. Самым распространенным и опасным является короткое замыкание. Повреждения и ненормальные режимы работы приводят к возникновению в электроэнергетической системе аварий, которые обычно характеризуются нарушением нормальной работы всей системы, либо ее части. Развитие аварии может быть предотвращено быстрым отключением поврежденного участка при помощи специальных автоматических устройств - релейной защиты. Основным назначением релейной защиты является выявление места короткого замыкания и быстрое отключение поврежденного участка от неповрежденной части. Таким образом, она является одним из видов противоаварийной автоматики систем. Правильно выбранная и рассчитанная защита должна удовлетворять нормативным материалам в части обеспечения требований селективности, быстродействия и чувствительности.
Вопросы использования автоматики отключений коротких замыканий и резервного включений силовых трансформаторов являются очень актуальными. Прежде всего, это связано с тем, что в данный этап развития технологий и энергетики в частности, приоритетной задачей при передаче электроэнергии является обеспечение бесперебойной и надежной работы электрической сети. За последние два десятилетия развитие технологий привело к повышению возможностей обеспечения безопасности, снижению потерь при передаче электроэнергии. Важность этого вида автоматики определяется тем, что без неё невозможна бесперебойная работа электроэнергетических установок.
Объектом исследования является противоаварийная автоматика, используемая в электрических сетях.
Предметом исследования является противоаварийная автоматика отключения коротких замыканий повторного и резервного включений силового трансформатора напряжением 110/10 кВ.
Целью выпускной квалификационной работы является составление алгоритма расчета токов короткого замыкания, выбор автоматики отключений коротких замыканий повторного и резервного включений силового трансформатора напряжением 110/10 кВ.
На пути к достижению поставленной цели является целесообразным решить следующие задачи:
• проанализировать литературу по предметной области, а также изучить документы на современное оборудование противоаварийной автоматики;
• определить исходные данные, необходимые для проведения дальнейших расчетов токов короткого замыкания;
• разработать оптимальный и точный алгоритм расчета коротких замыканий силового трансформатора 110/10 кВ;
• рассчитать и выбрать защиту силового трансформатора напряжением 110/10 кВ;
• рассчитать экономическую эффективность внедрения микропроцессорной релейной защиты;
• получить результаты расчетов и теоретический вывод.
При проектировании и эксплуатации любой электроэнергетической системы приходится считаться с возможностью возникновения в ней повреждений и ненормальных режимов. Самым распространенным и опасным является короткое замыкание. Повреждения и ненормальные режимы работы приводят к возникновению в электроэнергетической системе аварий, которые обычно характеризуются нарушением нормальной работы всей системы, либо ее части. Развитие аварии может быть предотвращено быстрым отключением поврежденного участка при помощи специальных автоматических устройств - релейной защиты. Основным назначением релейной защиты является выявление места короткого замыкания и быстрое отключение поврежденного участка от неповрежденной части. Таким образом, она является одним из видов противоаварийной автоматики систем. Правильно выбранная и рассчитанная защита должна удовлетворять нормативным материалам в части обеспечения требований селективности, быстродействия и чувствительности.
Вопросы использования автоматики отключений коротких замыканий и резервного включений силовых трансформаторов являются очень актуальными. Прежде всего, это связано с тем, что в данный этап развития технологий и энергетики в частности, приоритетной задачей при передаче электроэнергии является обеспечение бесперебойной и надежной работы электрической сети. За последние два десятилетия развитие технологий привело к повышению возможностей обеспечения безопасности, снижению потерь при передаче электроэнергии. Важность этого вида автоматики определяется тем, что без неё невозможна бесперебойная работа электроэнергетических установок.
Объектом исследования является противоаварийная автоматика, используемая в электрических сетях.
Предметом исследования является противоаварийная автоматика отключения коротких замыканий повторного и резервного включений силового трансформатора напряжением 110/10 кВ.
Целью выпускной квалификационной работы является составление алгоритма расчета токов короткого замыкания, выбор автоматики отключений коротких замыканий повторного и резервного включений силового трансформатора напряжением 110/10 кВ.
На пути к достижению поставленной цели является целесообразным решить следующие задачи:
• проанализировать литературу по предметной области, а также изучить документы на современное оборудование противоаварийной автоматики;
• определить исходные данные, необходимые для проведения дальнейших расчетов токов короткого замыкания;
• разработать оптимальный и точный алгоритм расчета коротких замыканий силового трансформатора 110/10 кВ;
• рассчитать и выбрать защиту силового трансформатора напряжением 110/10 кВ;
• рассчитать экономическую эффективность внедрения микропроцессорной релейной защиты;
• получить результаты расчетов и теоретический вывод.
Использованный уточненный метод расчета коротких замыканий позволил с большей точностью определить коэффициенты трансформации силового трансформатора. Сравнение традиционного и уточненного метода приводит к выводу, что второй позволяет увеличить расчетный коэффициент чувствительности релейной защиты, а, следовательно, и выбранной релейной защиты. Данный результат является основным достоинством данного метода и обеспечивает надежность срабатывания защиты, когда это требуется и надежность несрабатывания в случае, когда в этом нет необходимости.
В силу того, что современные средства защиты трансформатора основаны на микропроцессорной технике, входные параметры должны определяться с большей точностью, что в большинстве устройств реализовано в автоматическом режиме по входным параметрам защищаемого объекта.
В результате проведения расчетов защит трансформатора было принято решение в качестве устройства, обеспечивающего защиту выбрать интеллектуальное электронное устройство RET670 компании ABB. Основным преимуществом данного устройства в сравнении с аналогами других компаний является широкий диапазон рабочих температур и длительный срок службы. Так же стоит отметить, что компания уже зарекомендовала себя на мировом рынке, как производитель высококачественного энергетического оборудования. Данному устройству присущи все показатели качества — быстродействие, селективность, надежность, чувствительность. Выбранное устройство обладает меньшими габаритами, что непременно является положительной характеристикой.
Для обеспечения газовой защиты трансформатора было выбрано реле чашечного типа РГЧЗ-66, которое отличается большей надежностью и чувствительностью по сравнению с аналогичными поплавковыми реле.
В экономической части была определена эффективность внедрения микропроцессорной релейной защиты. Сравнен ущерб от недоотпуска энергии при использовании микропроцессорного и электромеханических реле от момента возникновения аварийного режима (выхода трансформатора из строя) и просуммировав с затратами на ремонт, сделан вывод, какую сумму может сэкономить единичное срабатывание микропроцессорной РЗ в случае несрабатывания электромеханической ввиду повышенной чувствительности и снижения времени срабатывания первой. Повышенная чувствительность обеспечивается не только её устройством, но и уточненным методом расчетов токов КЗ, который был применён в третьей главе и позволил повысить чувствительность РЗ на 10%.
Из вышесказанного следует, что микропроцессорные устройства защиты отличаются высокой стоимостью, и зачастую, их использование — это спорный вопрос, несмотря на все достоинства.
В силу того, что современные средства защиты трансформатора основаны на микропроцессорной технике, входные параметры должны определяться с большей точностью, что в большинстве устройств реализовано в автоматическом режиме по входным параметрам защищаемого объекта.
В результате проведения расчетов защит трансформатора было принято решение в качестве устройства, обеспечивающего защиту выбрать интеллектуальное электронное устройство RET670 компании ABB. Основным преимуществом данного устройства в сравнении с аналогами других компаний является широкий диапазон рабочих температур и длительный срок службы. Так же стоит отметить, что компания уже зарекомендовала себя на мировом рынке, как производитель высококачественного энергетического оборудования. Данному устройству присущи все показатели качества — быстродействие, селективность, надежность, чувствительность. Выбранное устройство обладает меньшими габаритами, что непременно является положительной характеристикой.
Для обеспечения газовой защиты трансформатора было выбрано реле чашечного типа РГЧЗ-66, которое отличается большей надежностью и чувствительностью по сравнению с аналогичными поплавковыми реле.
В экономической части была определена эффективность внедрения микропроцессорной релейной защиты. Сравнен ущерб от недоотпуска энергии при использовании микропроцессорного и электромеханических реле от момента возникновения аварийного режима (выхода трансформатора из строя) и просуммировав с затратами на ремонт, сделан вывод, какую сумму может сэкономить единичное срабатывание микропроцессорной РЗ в случае несрабатывания электромеханической ввиду повышенной чувствительности и снижения времени срабатывания первой. Повышенная чувствительность обеспечивается не только её устройством, но и уточненным методом расчетов токов КЗ, который был применён в третьей главе и позволил повысить чувствительность РЗ на 10%.
Из вышесказанного следует, что микропроцессорные устройства защиты отличаются высокой стоимостью, и зачастую, их использование — это спорный вопрос, несмотря на все достоинства.
Подобные работы
- РАСЧЕТ И ВЫБОР АВТОМАТИКИ ОТКЛЮЧЕНИЙ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЙ ПОВТОРНОГО И РЕЗЕРВНОГО ВКЛЮЧЕНИЙ СИЛОВОГО ТРАНСФОРМАТОРА НАПРЯЖЕНИЕМ 110/10 кВ
Бакалаврская работа, электроэнергетика. Язык работы: Русский. Цена: 4600 р. Год сдачи: 2018 - РАЗРАБОТКА РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ И АВТОМАТИКИ ПРОЕКТИРУЕМОЙ ПОДСТАНЦИИ 220/10 КВ «БЕРЕГОВАЯ»
Дипломные работы, ВКР, электроэнергетика. Язык работы: Русский. Цена: 4350 р. Год сдачи: 2018 - Проектирование системы электроснабжения ООО "Молочный комбинат Энгельсский "
Дипломные работы, ВКР, электроэнергетика. Язык работы: Русский. Цена: 4340 р. Год сдачи: 2018 - Проектирование системы электроснабжения
молокозавода ОАО «Троицкое молоко» в Республике Башкортостан
Дипломные работы, ВКР, электротехника. Язык работы: Русский. Цена: 4870 р. Год сдачи: 2016 - Реконструкция системы электроснабжения молокоперерабатывающего предприятия ООО «Ува-молоко»
Дипломные работы, ВКР, электроэнергетика. Язык работы: Русский. Цена: 4315 р. Год сдачи: 2017 - Модернизация системы электроснабжения машиностроительного завода
Дипломные работы, ВКР, электротехника. Язык работы: Русский. Цена: 4900 р. Год сдачи: 2017