Введение 6
1. Краткая характеристика объекта 11
1.1. Характеристика Республики Карелия 11
1.2. Состояние энергосистемы Республики Карелия 12
1.3. Характеристика транзита 330 кВ Колэнерго - Карелэнерго -
Лэнеэнерго 21
1.4. Строительство транзита 22
1.5. Особенности и проблемы одноцепного транзита 330 кВ ПС 330 кВ
Лоухи - Путкинская ГЭС - Ондская ГЭС 24
2. Выбор аппаратной реализации релейной защиты 29
2.1. Определение понятий релейной защиты 29
2.2. Перспективы развития устройств релейной защиты 34
2.3. Выбор устройств релейной защиты для линий электропередач 41
3. Выбор и обоснование необходимого объема релейной защиты 42
3.1. Дифференциальная защита линии 42
3.2. Токовая отсечка 47
3.3. Дистанционная защита 47
3.4. Токовая защита нулевой последовательности 49
4. Программный комплекс «АРМ СРЗА» 50
4.1. Графический редактор 50
4.2. Расчет ТКЗ 52
4.3. ТКЗ по месту повреждения 53
4.4. Релейная защита 54
5. Расчет вторичных цепей трансформаторов тока для нужд устройств
релейной защиты 56
5.1. Расчет вторичных обмоток трансформаторов тока 57
5.2. Определение времени до насыщения трансформатора тока 59
6. Расчет параметров релейной защиты для ЛЭП 63
6.1. Расчета параметров релейной защиты ВЛ 330 кВ Борей - Лоухи №1 63
6.2. Расчет параметров релейной защиты для остальных ЛЭП 80
Заключение 87
Список литературы 90
Приложение А 94
Приложение Б 95
Приложение В 96
Приложение Г 97
Приложение Д 99
Приложение Е 100
Приложение Ж 107
Приложение З 108

Купить

При проектировании электроэнергетической системы необходимо учитывать возможные аварийные ситуации и ненормальные режимы работы, так как они приводят к нарушению работы и повреждению оборудования электростанций, электрических сетей и электроустановок потребителей, что сопровождается увеличением токов и снижением напряжения в элементах энергосистемы.
В местах повреждения возникает электрическая дуга, которая выделяет значительное количество тепла. Вследствие этого, возможны большие разрушения. Снижение напряжения вызывает нарушение нормальной работы потребителей энергосистемы и нарушает устойчивость параллельно работающих генераторов. Ненормальные режимы, которые сопровождаются снижением напряжения и частоты, влияют на работу потребителей и представляют угрозу для синхронной работы генераторов, а при ненормальном режиме, сопровождающемся увеличением тока или напряжения, выше нормального значения, создается опасность повреждения оборудования. [8]
Основным видом ненормальных режимов работы, которые влияют на работу элементов электроэнергетической системы, являются сверхтоки перегрузки.
В перегруженном элементе появляются токи, которые превосходят значение длительно допустимого тока для элементов электроэнергетической системы. При длительном воздействии этих токов на элементах недопустимо повышается температура токоведущих частей, вследствие чего происходит износ или даже разрушение изоляции.
Самыми распространенными и в то же время наиболее тяжелыми видами повреждений являются разные виды коротких замыканий. [9]
Короткие замыкания подразделяются на:
- Трехфазные
- Двухфазные
- Двухфазные замыкания на землю
- Однофазные
Основными причинами коротких замыканий являются:
- Нарушение изоляции, возникающее в связи с ее старением, в связи с перенапряжениями и механическими повреждениями (такими как, обрыв провода, перегрызание проводов животными, наброс на провода).
- Ошибки персонала при различных операциях (например, отключение разъединителей под нагрузкой, неграмотное проведение ремонтных работ под напряжением).
Основные последствия коротких замыканий:
- Значительные понижения напряжения, которые приводят к нарушению нормальной работы электроэнергетической системы и ее элементов.
- Разрушение элементов электроэнергетической системы электрической дугой.
- Разрушение оборудования вследствие теплового и динамического действия токов короткого замыкания.
- Нарушение устойчивости энергосистемы, что приводит к застою производства электроэнергии потребителям.
Таким образом, из всего ранее написанного, можно сделать вывод, что все повреждения и ненормальные режимы работы приводят к нарушению работы энергосистемы, которые сопровождаются недоотпуском энергии потребителям, ухудшением качества электроэнергии или разрушением и повреждением оборудования. [9]
Следствиями всех этих повреждений являются недостатки и несовершенства в конструкции оборудования, его некачественное изготовление, дефекты монтажа и неудовлетворительная эксплуатация оборудования. Следовательно, нельзя не учитывать возможность возникновения повреждений в энергосистеме.
Для того чтобы обеспечить надежное и бесперебойное электроснабжение потребителей, предотвратить повреждение и разрушение оборудования электроустановок и сохранить устойчивость работы энергосистемы, необходимо как можно быстрее отключать поврежденную часть энергосистемы и своевременно ликвидировать опасные для потребителей и оборудования ненормальные режимы работы.
Поэтому возникает необходимость в создании и применении автоматических устройств, которые будут защищать энергосистему от аварийных режимов работы. Такими автоматическими устройствами является релейная защита.
Главная задача такой защиты состоит в том, чтобы ограничить размеры повреждений, ограничить влияние на работу потребителей и предупредить повреждение оборудования при ненормальных режимах работы. [8]
Основным назначением релейной защиты является автоматическое отсоединение поврежденного элемента от неповрежденной части энергосистемы с помощью воздействия на выключатель. При этом, благодаря своевременному отключению поврежденного элемента, может быть восстановлен нормальный режим, без перехода в аварийный режим.
Дополнительным назначением релейной защиты - реагирование на опасные ненормальные режимы работы элементов системы. Оно может осуществляться по-разному, в зависимости от вида и условий эксплуатации электроустановок - либо действует на сигнал, либо отключает элементы, работа которых может привести к аварии или повреждениям. Защиту, которая реагирует на ненормальные режимы работы , осуществляют не быстродействующей, а задают определенную выдержку времени.
Исходя из описанных преимуществ использования релейной защиты в электроэнергетической системе, можно сказать, что релейная защита важнейший вид автоматики, так как без нее невозможна бесперебойная и надежная работа электрических установок. Так же начальный период развития релейной защиты совпадает с периодом развития электрических станций и сетей, для которых одним из первых видов автоматических устройств являлась релейная защита. [9]
Цель работы
Целью данной работы является выбор объёма устройств релейной защиты и расчет уставок выбранных защит с проверкой чувствительности для второй цепи транзита от ПС 330 кВ Лоухи до РП 330 кВ Борей.
Для достижения поставленной цели предполагается решение следующих задач:
- Анализ «тяжелых» схемно-режимных и режимно-балансовых ситуаций одноцепного транзита 330 кВ ПС 330 кВ Лоухи - Путкинская ГЭС - Ондская ГЭС.
- Исследование и изучение различных типов аппаратной реализации устройств релейной защиты;
- На основе исследований определиться с выбором оборудования для релейной защиты и определиться с объемом релейной защиты;
- Проведение расчета уставок релейной защиты для участка второй цепи транзита 330 кВ от ПС 330 кВ Лоухи до РП 330 кВ Борей с помощью программно-аппаратного комплекса «АРМ СРЗА».
Актуальность работы определяется тем, что ее результаты могут быть применены при проектировании релейной защиты второй цепи транзита, так как сейчас этот транзит находится на этапе ввода в эксплуатацию. Транзит важен для энергосистемы Республики Карелия.
Данный транзит решает такие проблемы, как:
1. Освобождает запертую мощность, которая вырабатывается Кольской АЭС, так как эта мощность превышает ту, что можно пропустить через Республику Карелию в центральную Россию, то 9
есть он увеличивает пропускную способность. Благодаря этому, усиливается связь между Кольской энергосистемой и единой энергосистемой России.
2. Повышается надежность энергосистемы, так как при аварии ВЛ 330 кВ Лоухи - Путкинская ГЭС или ВЛ 330 кВ Путкинская ГЭС - Ондская ГЭС (одноцепной участок транзита 330 кВ ПС Лоухи - Путкинская ГЭС - Ондская ГЭС) Кольская ЭС с северной частью ЭС Республики Карелия выделяется на изолированную работу от Единой энергетической системы России.
Поэтому так важен правильный выбор объема и правильный выбор уставок релейной защиты для вышеуказанного транзита.
Купить