Распределительные электрические сети являются важным звеном в процессе производства, передачи и потребления электрической энергии. Большое значение для надежной работы электросетей имеет правильное выполнение и настройка устройств релейной защиты и противоаварийной автоматики и в том числе правильный выбор рабочих параметров срабатывания (рабочих уставок) аппаратуры РЗА.
В процессе эксплуатации электрических сетей могут возникать повреждения, приводящие к коротким замыканиям (КЗ). Электрическая дуга в месте КЗ приводит к разрушению токоведущих частей (ТВЧ), изоляторов и другого оборудования. Протекающие к месту КЗ большие токи (токи КЗ) перегревают неповрежденные ТВЧ и могут вызвать дополнительные повреждения. В сети, электрически связанной с местом повреждения, происходит глубокое понижение напряжения, что может привести к остановке электродвигателей и нарушению параллельной работы генераторов. Кроме КЗ, в сетях могут возникать такие нарушения нормального режима работы, как перегрузка трансформаторов, замыкание на землю одной фазы в сети с изолированной нейтралью и другие, не требующие немедленного отключения
Основным назначением релейной защиты является выявление места возникновения КЗ и быстрое автоматическое отключение выключателей поврежденного оборудования или участка сети от остальной неповрежденной части электрической системы.
Релейная защита осуществляет автоматическую ликвидацию повреждений и ненормальных режимов в электрической части энергосистем и является важнейшей системой, обеспечивающей их надежную работу. В современных условиях значение релейной защиты особенно возрастает в связи с продолжающимся ростом мощностей электростанций, ростом нагрузок электрических сетей.
Целью проектирования является создание системы релейной защиты для проектируемой двухтрансформаторной подстанции, а также релейной защиты линии, установленной на существующей подстанции.
В ходе выполнения выпускной квалификационной работы был проведен анализ исходных данных и принят ряд решений по проектированию новой проходной двухтрансформаторной подстанции 110/10 кВ. Выбрано оборудования на высокое и низкое напряжение, определен режим работы нейтрали и положение секционных выключателей в нормальном режиме работы. После этого были определены расчетные схемы получившейся системы максимального и минимального режима и произведены расчеты токов короткого замыкания в программе ТоКо.
На основании целого ряда нормативных документов были выявлены виды защит, необходимые к установке на подстанции, определены фирмы- изготовители устройств релейной защиты и автоматики, допущенные к установке на объектах ПАО «ФСК ЕЭС» и необходимые типоисполнения терминалов защит для объектов подстанции. К установке были приняты шкафы и терминалы защит и автоматики производства АО «Радиус-Автоматика».
С использованием общих методик и руководящих указаний фирм были рассчитаны уставки защит двигателя, трансформаторов, рабочего ввода цеха, ввода и секционного выключателя НН проектируемой подстанции, силового трансформатора 110/10 кВ, а также уставки релейной защиты питающей линии 110 кВ, установленной на существующей подстанции. Уставки защит 10 кВ были посчитаны с использованием общих методик, а для защит 110 кВ по руководящим указаниям фирмы. Поле этого были рассмотрены схемы подключения внешних цепей с использованием руководств по эксплуатации выбранных типоисполнений терминалов защит. Выполнена проверка трансформатора тока вводного выключателя.
На формате А1 выполнены главная схема подстанции, схема проектируемой подстанции и цеха с расстановкой устройств релейной защиты и автоматики, схема подключения УРЗА силового трансформатора, защиты линии и автоматики управления выключателем питающей линии существующей подстанции и схема подключения кабельной линии 10 кВ, питающей цех.
