Детальная информация

На 127 с., 58 рис., 12 табл., 1 прил. Ключевые слова: линия электропередач, электрическая система, релейная защита, расчёт токов короткого замыкания, параметры уставок защиты, схема замещения, импеданс. Тема выпускной квалификационной работы: «Проектирование релейной защиты и автоматики ЛЭП 110кВ-220 КВ». Проведенное исследование направлено на подробное изучение параметров электрической системы, состоящей из линии электропередач 110кВ, и проектирование релейной защиты данной ЛЭП. Основные направления исследования включают в себя: анализ режимов эксплуатации ЛЭП 110кВ, выбор основного оборудования и автоматики, расчёт токов короткого замыкания в энергосистеме, расчет настройки релейной защиты, моделирование и анализ различных защитных устройств. Задачи, которые решались в ходе исследования: 1. Выбор оборудования и электрическая схема сети. 2.Основные технические расчеты релейной защиты и автоматики ЛЭП. 3. Моделирование релейной защиты и автоматики ЛЭП. В ходе расчетов были определены токи коротких замыканий для всех элементов системы. Результаты проведенного исследования были успешно применены для проектирования релейной защиты и автоматики ЛЭП 110кВ.  В данной работе были выбраны следующие типы защиты: максимальная токовая защита, продольная дифференциальная защита линий, токовые защиты нулевой последовательности линий, дистанционная защита. В последнем разделе работы были разработаны логические схемы релейной защиты. Благодаря теоретическим расчётам и цифровому моделированию были проверены токи короткого замыкания для каждого элемента сети, определены параметры уставок релейной защиты с учетом селективности, а также представлена логика срабатывания защитных устройств. С помощью программного обеспечения для моделирования MATLAB/Simulink смоделировать логику работы максимальной токовой защиты, токовой защиты нулевой последовательности линии и дистанционной защиты, посредством сравнения расчетных и имитационных результатов сделать соответствующие выводы.

On 126 pages, 58 figures, 12 tables, 1 appendices. Keywords: power line, electrical system, relay protection, short-circuit current calculation, parameters of protection settings, substitution diagram, impedance. The subject of the graduate qualification work is «Designing of relay protection of 110-220 kV network elements». The conducted research is aimed at a detailed study of the parameters of the electrical system consisting of a 110kV transmission line and the design of relay protection of this transmission line. The main areas of the study include: analysis of 110kV transmission line operating modes, selection of main equipment and automation, calculation of short circuit currents in the power system, calculation of relay protection settings, modelling and analysis of various protective devices. The tasks that were solved in the course of the study: 1. Selection of equipment and electrical scheme of the network. 2.Basic technical calculations of relay protection and automation of 110kV transmission line. 3.Modelling of relay protection and automation of 110kV transmission line. During the calculations short-circuit currents for all elements of the system were determined. The results of the study were successfully applied to the design of relay protection and automation of 110kV transmission line.  In this work, the following types of protection were selected: maximum current protection, longitudinal differential line protection, zero-sequence line current protection, and distance protection. In the last section of the work, the relay protection logic diagrams were developed. Thanks to theoretical calculations and digital modelling, the short-circuit currents for each network element have been verified, the relay protection setpoint parameters have been determined with regard to selectivity, and the triggering logic of the protection devices has been presented. Using simulation software MATLAB/Simulink, simulate the operating logic of maximum current protection, line zero-sequence current protection, and distance protection, and draw corresponding conclusions by comparing calculation and simulation results.

• ПРИЛОЖЕНИЕ 1......................................
• 1 Выбор оборудование и электронную схему станции
• 1.1Выбор генераторов
• 1.2Выбор оптимальной структурной схемы электростанции
• 1.3Расчет перетоков мощности по основным элементам эл
• По максимальной мощности 219 МВА, протекающей чере
• 1.4Выбор блочных трансформаторов
• 1.5Технико-экономический расчет
  • Выбираем трансформатор ТДЦ-400000/110, трансформат
  • В таблице 1.2 проведён анализ вариантов с полным у
• 1.6Выбор схемы питания собственных нужд
• 1.7Выбор числа и типа линий электропередачи
• 1.8Выбор схем распределительных устройств повышенных
• 1.9Расчет токов КЗ
• 1.10Выбор базисных условий
• 1.11Расчет сопротивлений и ЭДС производится.
• 1.12 Преобразование схем замещения к простейшему в
  • 𝑥39=𝑥24+𝑥35=0,286+0,333=0,619,
  • 𝑥40=𝑥25+𝑥36=0,105+0,277=0,382,
  • Рисунок 1.12 — Поэтапное преобразование схемы заме
  • 𝑥41=𝑥40||𝑥38=0.382∙0.2930.382+0.293
  • 𝐸1=𝐸г||𝐸с=1,103∙0,382+1∙0,2930,382+0
  • 𝑥42=𝑥37+𝑥41=0,166+0,19=0,356,
  • 𝐼К1=𝐼К1(г)+𝐼К1(с)=6,712+23.06=29.77кА,
  • Ток короткого замыкания в точке K2 рассчитывается
  • Рисунок 1.13 — Поэтапное преобразование схемы заме
  • Два резистора параллельно рассчитывается по формул
  • 𝑥44=𝑥39||𝑥31=0,619∙0,8250,619+0,825
  • Два последовательных резистора рассчитывается по ф
  • Два резистора параллельно рассчитывается по формул
  • 𝑥46=𝑥45||𝑥40=0,544∙0,3820,544+0,382
  • 𝐸4=𝐸г||𝐸с=1,044∙0,382+1∙0,5440,382+0
  • 𝐼К2(г)=(𝐸г𝑥38)∙𝐼б2=(1,1030,29
  • 𝐼К2(с)=(𝐸4𝑥46)∙𝐼б2=(1,0180,22
  • IК2=𝐼К2(г)+𝐼К2(с)=6.392+7,717=14.11кА,
  • Рисунок 1.14 — Поэтапное преобразование схемы заме
  • 𝐼К3(г)=(𝐸г𝑥1)∙𝐼б3=(1,1030,553
  • 𝐼К3(с)=(𝐸2𝑥43+𝑥5)∙𝐼б3=(1,0
  • 𝐼К3=𝐼К3(г)+𝐼К3(с)=57,58+59,82=117,4кА,
  • 𝐼К4(г)=(𝐸г𝑥2)∙𝐼б4=(1,1030,553
  • 𝐼К4(с)=(𝐸3𝑥49)∙𝐼б4=(1,060,529
  • 𝐼К4=𝐼К4(г)+𝐼К4(с)=56,39+57,85=114,21кА
  • Рисунок 1.15 — Поэтапное преобразование схемы заме
  • 𝑥50=(𝑥43+𝑥5)||𝑥1=(0,226+0,275)∙0,
  • Последовательных резистора рассчитывается по форму
  • 𝑥51=𝑥50+𝑥26+𝑥27=0,263+0,644+6.25=7
  • 𝑥52=𝑥51||𝑥31=7.177∙15.387.177+15.38
  • 𝐼К5(г)=(𝐸г𝑥51)∙𝐼б5=(1,0667,17
  • 𝐼К5(д)=(𝐸7𝑥31)∙𝐼б5=(0,9415,38
  • 𝐼К5=𝐼К5(г)+𝐼К(д)=13,61+5,6=19,21кА,
  • 𝑥53=𝑥28+𝑥29+𝑥30+𝑥31=
  • =1,406+4,375+0,252+0,825=6,858,
  • Путем вычислений и сортировки можно сформировать т
  • Данные ударных токов КЗ, зафиксированные в таблице
• 1.13 Выбор выключатели
• 2 Основые технические релейные по РЗА линие и выбо
• 2.1 Расчет токов короткого замыкания.
• 2.2 Выбор и расчет устройств релейной защиты.
• 3 Моделирование релейной защиты и автоматики ЛЭП 1
• 3.1 Расчёт и моделирование максимальной токовой за
• 3.2 Расчёт и моделирование нулевой последовательно
• 3.3 Расчёт и моделирование дистанционной защиты
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ
• СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
• ПРИЛОЖЕНИЕ 1