Глава 1. Исходные данные при проектировании

АННОТАЦИЯ

В дипломном проекте студента группы АУС-1-13 Тюрина Максима Андреевича рассмотрена тема: «Проектирование релейной защиты линии электропередачи 220 кВ с использованием цифровых каналов связи».

Пояснительная записка в данном проекте содержит 68 машинописных страниц, которые содержат исходные данные, выбор оборудования, расчет токов короткого замыкания, а также рассмотрены следующие основные вопросы:

- проектирование релейной защиты воздушной линии 220 кВ на базе микропроцессорных шкафов ШЭ 2607 491;

- Работы на воздушных линиях электропередачи.

- Иллюстрированная часть работы содержит 3 чертежа.

 

Содержание

Введение……………………………………………………………………………….5

ГЛАВА 1. Исходные данные при проектировании………………………….............8

1.1. Техническое задание…………………………………………...….…………...9

1.2. Выбор распределительного устройства (РУ) 220 кВ………..…….…………9

ГЛАВА 2. Расчет токов короткого замыкания……………………………..………11

2.2 Расчет токов короткого замыкания в максимальном режиме……................. 13

2.3 Расчет токов короткого замыкания в минимальном режиме…………...……20

ГЛАВА 3. Выбор вспомогательного и коммутационного оборудования ………...28

3.1. Выбор силовых выключателей и разъединителей…………….…………….28

3.2. Выбор трансформаторов тока и напряжения………………………………...32

ГЛАВА 4. Проектирование релейной защиты линии 220 кВ……………………...35

4.1. Требования, предъявляемые к релейной защите ЛЭП 220 кВ……………..35

4.2. Выбор терминала защиты…………………………………………………….36

4.3. Расчет уставок ДЗЛ……………………………………………...……………40

4.4. Расчет ДЗ……………………………..……………………………….……….44

4.5. Расчет уставок ТНЗНП……………………………………………………….46

4.6. Расчет параметров токовой отсечки…………………………………………48

4.7. Выбор уставок УРОВ…………………………………………………………49

ГЛАВА 5.Технико-экономический расчет……………………………………...50
5.1. Характеристика внедряемого оборудования……………………………........51

5.2. Оценка экономической эффективности инвестиций……………………..….52

ГЛАВА 6. Безопасность жизнедеятельности. Работы на воздушных линиях электропередачи……………………………………………………………………..58

ГЛАВА 7. Специальный вопрос. Особенности организации цифровых каналов связи с использованием стандарта МЭК-61850…………………………….............59

Заключение…………………………………………………………………………...66

Список использованной литературы……………………………………….…….....67

Приложение……………………………………………………………….….......…..68

Введение

Целью данной работы является проектирование релейной защиты воздушной линии напряжением 220 кВ.

Энергетика является базовой отраслью экономики. От ее состояния и уровня развития зависят темпы роста остальных отраслей хозяйства, стабильность и энергообеспеченность их работы. Энергетика играет значительную роль в развитии новых технологий, обеспечивает современный уровень жизни как отдельно взятого человека, так и всей страны в целом.

Основной задачей современной энергетической политики России является надёжное и эффективное покрытие энергетических потребностей российского хозяйства при существенном повышении энергоэффективности всех сфер экономики, экологически приемлемое воздействие топливно-энергетического комплекса на природу, поддержание и возможное повышение экспортного потенциала при постоянной модернизации структуры экспорта энергоносителей. Главным средством решения текущих задач является формирование регулируемого энергетического рынка посредством перехода на принципиально новую систему ценообразования энергоносителей, которая ориентирована на мировые цены и будет обеспечивать финансовое оздоровление топливно-энергетических отрасли за небольшие сроки.

В современных реалиях централизованное электроснабжение удовлетворяет спросу промышленности и бытового энергопотребления городов, транспорта и сельскохозяйственного производства.

Своевременное развитие народного хозяйства страны во многом определяется бесперебойным и достаточным энергоснабжением промышленности, транспорта, сельского хозяйства и быта.

Пропорционально растущим потребностям надежного и бесперебойного энергоснабжения потребителей непрерывно растут и задачи релейной защиты, её роль и значение. Это обусловливается постоянным усложнением схем и ростом электрических сетей и систем, объединением энергосистем в единые, электрически связанные, комплексы в пределах нескольких субъектов, всего государства или даже нескольких государств; постройкой дальних и сильно загруженных электропередач высокого и сверхвысокого напряжения; строительством мощных электростанций; ростом единичной мощности генераторов и трансформаторов.

Главной функцией релейной защиты является автоматическое отключение поврежденного элемента от неповрежденной части системы, при помощи выключателей. Таким образом, релейная защита является одним из видов автоматики систем. Значимость этого вида автоматики обусловлена тем, что без нее в принципе невозможна бесперебойная работа электроэнергетических установок.

Вспомогательной функцией релейной защиты является необходимость реагирования на опасные ненормальные режимы работы элементов. В зависимости от их вида и условий эксплуатации установки, защита действует на сигнализацию или отключение тех элементов, оставлять которые в работе нежелательно, так как это способствует возникновению повреждения или аварии. Релейную защиту, реагирующую на ненормальные режимы работы, зачастую целесообразнее выполнять не быстродействующей, как защиту от КЗ, а с определенной выдержкой времени.

Главная задача построения релейной защиты воздушной линии - это обеспечение ее эффективного функционирования, по возможности, при любых видах повреждений, предупреждение развития повреждений и значительных разрушений защищаемого оборудования, а также предотвращение нарушений устойчивости в энергосистеме.

Для чего устройства релейной защиты должны обладать необходимыми свойствами: быстродействие, чувствительность, селективность и надежность.

Для достаточной эффективности функционирования защиты воздушной линии обязательны выполнения следующих условий:

- резервные защиты воздушной линии должны охватывать все ее элементы, а также обеспечивать ближнее и дальнее резервирование.

- повреждения, не сопровождающиеся КЗ и не влияющие на работу воздушной линии также должны отключаться за минимально возможное время, если их развитие способно привести к значительным повреждениям оборудования;

- ненормальные режимы должны автоматически ликвидироваться защитой, если они недопустимы для оборудования или энергосистемы;

- работа устройств релейной защиты должна быть связана с технологическими защитами и автоматикой линии.

Совершенствуются и разрабатываются теоретические вопросы релейного оборудования. Значительное внимание уделяется исследованию электромагнитных переходных процессов в первичных и вторичных цепях защиты и ее поведению при протекании этих процессов. С ростом токов короткого замыкания, которое обусловлено повышением генераторной мощности энергосистем, важное значение приобретает проблема точности трансформации первичных токов, питающих измерительные органы устройств релейной защиты. Для разрешения этой проблемы ведутся дальнейшие исследования поведения трансформаторов тока, предлагаются меры по повышению точности их работы, разрабатываются новые, более совершенные способы расчетов вторичных токов и токов намагничивания.

  Все большее распространение получают релейные защиты на базе микропроцессоров. Применение микропроцессорных элементов обусловлено большими возможностями в плане улучшения параметров устройств релейной защиты, а также созданием новых видов защит, например, быстродействующих и высокочувствительных.

Глава 1. Исходные данные при проектировании

Техническое задание

Рис. 1.1 Исходная схема

Разработать проект релейной защиты воздушной линии 220 кВ.

1. Рассчитать токи короткого замыкания.

2. Выбрать вспомогательное и коммутационное оборудование.

3. Рассчитать уставки защиты линии.