Курсовая работа: Разработка системы релейной защиты блока генератор-трансформатор электрической станции и анализ ее технического обслуживания
Курсовая работа: Разработка системы релейной защиты блока генератор-трансформатор электрической станции и анализ ее технического обслуживания
СЕВАСТОПОЛЬСКИЙ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ ЯДЕРНОЙ ЭНЕРГИИ И ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Кафедра ЭЭС
Курсовой проект
по дисциплине:
«Эксплуатация релейной защиты»
«Разработка системы
релейной защиты блока генератор-трансформатор электрической станции и анализ её
технического обслуживания»
Выполнил: Шапаренко И.М
Проверил: зав. кафедры
Углов А.В.
Севастополь
2005 г.
ЗАДАНИЕ
на выполнения
курсового проекта по дисциплине “Эксплуатация релейной защиты”
Тема:
Разработка системы релейной защиты блока генератор- трансформатор электрической
станции и анализ её технического обслуживания
Исходные
данные:
1. Тип генератора
энергоблока ТВВ-800-2
2. Номинальное напряжение на
сборных шинах электрической станции 500 кВ.
3. Максимальная мощность
энергосистемы в режиме короткого замыкания
24 000 MB·A.
4. Минимальная мощность
энергосистемы в режиме короткого замыкания
12000 MB·A.
5. Тип блочного
трансформатора 2 ´ ТЦ-630 000/525.
6. Тип трансформатора
собственных нужд энергоблока ТРДНС-63 000/35.
7. Номинальное напряжение на
секциях нормальной эксплуатации энергоблока 6,3 кВ.
Введение
Основной
задачей построения релейной защиты блока генератор-трансформатор электрической
станции является обеспечение ее эффективного функционирования по возможности
при любых видах повреждений, предотвращение развития повреждений и значительных
разрушений защищаемого оборудования, в также предотвращение нарушений
устойчивости в энергосистеме.
Для этого устройства
релейной защиты должны обладать необходимыми для них свойствами, соответствующими
известным основным требованиям: быстродействию, чувствительности, селективности
и надёжности.
Для
достижения требуемой эффективности функционирования защиты энергоблоков необходимо
выполнение следующих условий:
·
основные
защиты от внутренних КЗ должны обеспечивать быстрое отключение повреждений
любого элемента блока. При этом не должно оставаться ни одного незащищённого
(не входящего в зону действия защит) участка первичной схемы. Однако в ряде
случаев приходится вынужденно допускать применение защит, неполностью
охватывающих защищаемое оборудование (например, при витковых замыканиях);
·
резервные
защиты энергоблока также должны охватывать все его элементы и должны
обеспечивать ближнее и дальнее резервирование соответственно основных защит
блока и защит прилежащей сети (на АЭС ближнее резервирование должно быть
быстродействующим);
·
повреждения,
не сопровождающиеся КЗ и не отражающиеся на работе энергоблока, также должны по
возможности быстро отключаться, если их развитие может привести к значительным
разрушениям оборудования;
·
анормальные
режимы (например, перегрузки, потеря возбуждения и др.) должны автоматически
ликвидироваться защитой, если они недопустимы для оборудования или для энергосистемы.
В случаях, когда не требуется немедленная ликвидация анормального режима,
допускается только сигнализация о его возникновении;
·
действие
устройств релейной защиты должно быть увязано с технологическим;
·
действие
устройств релейной защиты должно быть увязано с технологическими защитами и
автоматикой энергоблока.
Основные
требования к выполнению релейной защиты, обязательные при проектировании и в
эксплуатации, устанавливают Правила устройства электроустановок, Правила
технической эксплуатации и другие директивные материалы на основе многолетнего
опыта научно-исследовательских разработок, производства, проектирования и
эксплуатации устройств релейной защиты.
1. Выбор
необходимого состава системы релейной защиты блока генератор-трансформатор
электрической станции, обеспечивающего полноту его защищенности
В соответствии
с Правилами устройства электроустановок (ПУЭ) для защиты блоков
генератор-трансформатор при мощности генератора более 10 Мвт должны быть
предусмотрены устройства релейной защиты от следующих видов повреждений и
анормальных режимов:
·
от
замыканий на землю в цепи генераторного напряжения;
·
от
многофазных коротких замыканий в обмотке статора генератора и на его выводах;
·
от
межвитковых коротких замыканий в обмотке статора генератора при наличии двух
параллельных ветвей;
·
от
многофазных коротких замыканий в обмотках блочного трансформатора и на его выводах;
·
от
межвитковых коротких замыканий в обмотках блочного трансформатора;
·
от
внешних коротких замыканий;
·
от
перегрузки генератора токами обратной последовательности (при мощности генератора
более 30 Мвт);
·
от
симметричной перегрузки генератора и трансформатора;
·
от
перегрузки ротора генератора током возбуждения;
·
от
повышения напряжения (для генераторов мощностью 100 Мвт и более);
·
от
замыканий на землю в одной точке обмотки возбуждения;
·
от
замыканий на землю во второй точке обмотки возбуждения (при мощности генераторов
менее 160 Мвт);
·
от
перехода в асинхронный режим при потере возбуждения;
·
от
понижения уровня масла в баке трансформатора;
·
от
повреждения изоляции вводов высокого напряжения блочного трансформатора (при
напряжении 500 кВ и выше).
Для защиты от
различных видов повреждений и анормальных режимов блоков
генератор-трансформатор при мощности генератора 160 - 1000 Мвт должны быть
предусмотрены следующие устройства релейной защиты:
·
продольная
дифференциальная защита генератора от многофазных коротких замыканий в обмотке
статора и на его выводах;
·
поперечная
дифференциальная защита генератора от межвитковых коротких замыканий в обмотке
статора при наличии двух параллельных ветвей;
·
от
перехода в асинхронный режим при потере возбуждения;
·
дифференциальная
защита блочного трансформатора от всех видов коротких замыканий;
·
дифференциальная
защита ошиновки напряжением 330 - 750 кВ;
·
защита
от внешних симметричных коротких замыканий;
·
защита
от несимметричных коротких замыканий с интегральной зависимой характеристикой
выдержки времени срабатывания;
·
защита
от повышения напряжения;
·
защита
от внешних однофазных коротких замыканий с большим током замыкания;
·
защита
от перегрузки обмотки статора;
·
защита
от перегрузки ротора генератора током возбуждения с интегральной зависимой
характеристикой выдержки времени срабатывания;
·
газовая
защита блочного трансформатора;
·
защита
от замыканий на землю в одной точке обмотки возбуждения;
·
защита
от замыканий на землю в цепи генераторного напряжения;
·
защита
от повреждения изоляции вводов высокого напряжения блочного трансформатора (при
напряжении 500 кВ и выше).
2. Расчет
уставок срабатывания и разработка схемы подключения выбранных устройств
релейной защиты блока генератор-трансформатор
2.1Исходные данные для
расчета
Трансформатор
ЭБ 2 ´ ТЦ-630000/525: Генератор энергоблока ТВВ-800-2:
; Рном=800
МВт, xd'=0,313 о.е.;
; ,
xd"=0,223 о.е.;
; , x2=0,372 о.е.;
. Iном=21400 А
хd=2,333 о.е.
Трансформатор
СН ТРДНС 63000/35: Мощность энергосистемы 500 кВ:
Sном=63000
МВ·А; Sкзmax=24000 МВ·А;
; Sкзmin=12000
МВ·А.
;
;
Uвнmin=21,12
кВ; uк%=12,43;
;
Uвнmax=26,88
кВ; uк%=13,18;.
2.2 Расчёт параметров схемы
замещения
Расчёт
параметров схемы замещения и токов короткого замыкания для рассматриваемого
примера Индуктивная составляющая сопротивления сети в максимальном режиме, приведённая
к стороне высшего напряжения:
(2.1)
Индуктивная
составляющая сопротивления сети в минимальном режиме, приведённая к стороне
высшего напряжения:
(2.2)
Значение
индуктивной составляющей сопротивления трансформатора энергоблока, приведённое
к стороне высшего напряжения:
(2.3)
Значение
индуктивной составляющей сопротивления трансформатора собственных нужд
энергоблока, приведённое к стороне высшего напряжения:
(2.4)
Значение
индуктивной составляющей сопротивления генератора энергоблока, приведённое к
стороне высшего напряжения:
(2.5)
Номинальное
значение первичного тока на стороне высокого напряжения энергоблока 330 кВ:
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 |