Методические указания по их выполнению

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ КРАСНОЯРСКОГО КРАЯ

краевое государственное бюджетное

профессиональное образовательное учреждение

«Дивногорский гидроэнергетический техникум имени А.Е.Бочкина»

 

ПРАКТИЧЕСКИЕ РАБОТ Ы

и

Методические указания по их выполнению

для студентов очного и заочного обучения

(11 работ)

 

по

 

МДК.02.02 Релейная защита и автоматика электрооборудования электрических станций сетей и систем

 

 

В рамках профессионального модуля

ПМ.02 «Эксплуатация электрооборудования электрических станций, сетей и систем»

 

 

для специальности:

13.02.03 «Электрические станции, сети и системы»

 

Дивногорск

Г.

 

Рассмотрена и одобрена    

на заседании комиссии

профессионального цикла

специальности  

«Электрические станции, сети и системы»                                         

Протокол № ____                                                                            

от «____» ________ 2020г.                                                                                     

Председатель комиссии

_____________ Е.Л. Филина

УТВЕРЖДАЮ:

Заместитель директора

по учебной работе

___________ Е.А.Боровенко

«____» ___________2020 г.

 

 

 

 

Материал практических работ для профессионального модуля разработан на основе Федерального государственного образовательного стандарта (далее – ФГОС) по специальности среднего профессионального образования (далее - СПО) 13.02.03 «Электрические станции, сети и системы».

 

Организация-разработчик: краевое государственное бюджетное образовательное учреждение среднего профессионального образования (среднее специальное учебное заведение) «Дивногорский гидроэнергетический техникум».

 

Разработчики: Елисеева О.Н. преподаватель по совместительству, дежурный инженер центрального пульта управления Красноярской ГЭС.

                      Докин В.В. преподаватель ДГЭТ

Содержание.

Практическая работа №1. 4

Тема: Расчёт изменения тока и напряжения в сети при КЗ при КЗ на линии.. 4

Практическая работа №2. 6

Тема: Расчёт уставок МТЗ. 6

Практическая работа №3. 9

Тема: Расчёт уставок междуфазной ТО (токовой отсечки). 9

Практическая работа №4. 12

Тема: Расчёт уставок продольной дифференциальной защиты (ДФЗ) синхронного генератора. 12

Практическая работа №5. 14

Тема: Защита синхронного генератора от перегрузок. 14

Практическая работа №6. 16

Тема: Расчёт уставок дифференциальной защиты синхронного электродвигателя. 16

Практическая работа №7. 18

Тема: Релейная защита асинхронного двигателя. 18

Практическая работа №8. 20

Тема: Решение задач по защите двигателей от перегрузки. 20

Практическая работа №9. 23

Тема: Решение задач по Диф.защ. трансформатора. 23

Практическая работа №10. 26

Тема: Решение задач по МТЗ трансформатора. 26

Практическая работа №11. 29

Тема: Решение задач по ТО трансформатора ……………………………………………………………………………………29

 

Практическая работа №1

Тема: Расчёт изменения тока и напряжения в сети при КЗ на линии.

Дано: схема питания нагрузки.

Сопротивление линии Хл (Ом), сопротивление обмотки генератора Хг (Ом), ЭДС генератора Ег (В), ток нагрузки Iн (А).

Исходные данные смотри в таблице 1.

I н

ℓ к

~

Ег

Хг

нагрузка

U Н

U Г

Хл

Рис. 1. Схема питания нагрузки.

Расчёт напряжений на шинах в нормальном режиме.

Напряжение на шинах нагрузки

U н= E г- I н×Хг- I н×Хл (В).

На шинах генератора

U г= E г- I н×Хг (В)

Расчёт напряжений на шинах при КЗ.

Хлк

I кз

~

Ег

Хг

U Н =0

U К =0

U Г

Рис. 2. Схема при КЗ в линии.

В случае КЗ, сопротивление линии до точки КЗ будет меньше, чем полное сопротивление линии.

Определим сопротивление линии до точки КЗ, Хлк=Хл×К Ом, где К-коэффициент, учитывающий длину линии до КЗ.

Определим ток КЗ,   I кз=Ег/(Хг+Хлк) (А)

Напряжение на шинах нагрузки и в точке КЗ U к=0 и U н=0.

Определим напряжение на шинах генератора

U ˙г= E г- I кз×Хг (В),

Вывод: напряжение на шинах генератора при КЗ уменьшилось от U г=… до U ˙г=…, а ток от I н=… до I кз=….

Длительное протекание тока I кз вызывает разрушения обмоток генераторов и проводов, поэтому короткое замыкание нужно как можно быстрее устранять. Достигается это немедленным отключением участка сети, где произошло КЗ.

 

Таблица 1. Исходные данные к практической работе №1.

 

№ варианта	ЭДС (В)	Хл (Ом)	Хг (Ом)	Iн (А)	К
1	12000	15	5	100	0.2
2	13000	15	5	100	0.2
3	14000	15	5	100	0.2
4	15000	15	5	100	0.2
5	12000	10	5	120	0.5
6	13000	10	5	120	0.5
7	14000	10	5	120	0.5
8	15000	10	5	120	0.5
9	12000	12	5	100	0.2
10	13000	12	5	100	0.2
11	14000	12	5	100	0.2
12	15000	12	5	100	0.2
13	12000	10	5	90	0.5
14	13000	10	5	90	0.5
15	14000	10	5	90	0.5
16	15000	10	5	90	0.5
17	12000	15	5	110	0.2
18	13000	15	5	110	0.2
19	14000	15	5	110	0.2
20	15000	15	5	110	0.2
21	12000	10	5	100	0.7
22	13000	10	5	100	0.7
23	14000	10	5	100	0.7
24	15000	10	5	100	0.7
25	12000	15	5	120	0.3
26	13000	15	5	120	0.3

 

 

 

Практическая работа №2

Практическая работа №3

Расчёт уставок междуфазной ТО (токовой отсечки)

Практическая работа №4

Практическая работа №5

Практическая работа №6

Ток срабатывания реле

(А)

К_сх =1 при соединении трансформаторов тока в звезду

К_сх=  при соединении трансформаторов тока в треугольник.

Практическая работа №7

Токовая отсечка.

Рис. 9.  Схема токовой отсечки асинхронного двигателя..

Практическая работа №8

Практическая работа №9

Рассчитываем ток небаланса

(А)

 (А)

- коэффициент апериодической составляющей;

=0,1 - относительная погрешность трансформатора тока; 

- приведенный ток максимального короткого замыкания со стороны низкого напряжения к стороне высокого напряжения защищаемого трансформатора.

 для трансформаторов с ВН 110кВ и выше = 0,16

для трансформаторов с ВН 35 кВ= 0,09.

2.Рассчитаем ток срабатывания защиты. Сравниваем два тока небаланса , д ля расчёта принимаем наибольший из них

,

.

Практическая работа №10

Расчёт защиты от КЗ.

 

1.Рассчитываем МТЗ на стороне высокого напряжения на реле КА1.

Ток срабатывания защиты

(А)

1÷2. коэффициент отстройки

2÷3. коэффициент самозапуска двигателей потребителей

0,8. коэффициент возврата реле

Ток срабатывания реле

коэффициент схемы = 1

2 способ:

Ток срабатывания защиты

 (А)

Сравниваем два , за основу берем максимальное значение

Ток срабатывания защиты

(А)

 

 коэффициент трансформации силового трансформатора.

Число витков обмоток силового трансформатора.

Если > 1, то трансформатор повышающий, если < 1, то — понижающий.

Ток срабатывания реле

Проверка на чувствительность

2, следовательно защита проходит по чувствительности

 

Если защита по чувствительности на однофазное КЗ не прошла, то устанавливаем специальную защиту нулевой последовательности в нулевой провод трансформатора.

 

После расчёта ответьте на вопросы:

- на какие виды аварийных режимов реагирует МТЗ и на что в итоге действует?

- объясните назначение элементов схемы на рис.11;

- назовите реле для которых был определён ток срабатывания Iср и время срабатывания защиты tсз.

- почему  в защите нужно отстраиваться от самозапуска  электродвигателей (коэффициент ) и отчего происходит самозапуск электродвигателей?

 

Таблица 11. Исходные данные к практической работе №10.

Номер варианта	кВА	кВ	кВ	кА	кА	Ом
1	1000	110	6	11,5	23,5	0,009
2	630	6	0,6	18,2	28,2	0,007
3	1500	10	0,6	10,8	18,3	0,008
4	1000	10	0,4	14,6	20,6	0,009
5	630	6	0,4	9,8	15,9	0,008
6	1000	10	0,6	8,9	18,3	0,005
7	630	6	0,4	9,8	18,4	0,006
8	630	6	0,4	11,6	21,3	0,007
9	1000	10	0,6	10,4	21,6	0,009
10	900	110	6	11,5	23,5	0,009
11	830	6	0,6	18,2	28,2	0,007
12	2000	10	0,6	10,8	18,3	0,008
13	1500	10	0,4	14,6	20,6	0,009
14	1000	6	0,4	9,8	15,9	0,008
15	1500	10	0,6	8,9	18,3	0,005
16	1000	6	0,4	9,8	18,4	0,006
17	1000	6	0,4	11,6	21,3	0,007
18	1500	10	0,6	10,4	21,6	0,009
19	800	110	6	11,5	23,5	0,009
20	730	6	0,6	18,2	28,2	0,007
21	1300	10	0,6	10,8	18,3	0,008
22	1300	10	0,4	14,6	20,6	0,009
23	700	6	0,4	9,8	15,9	0,008
24	1400	10	0,6	8,9	18,3	0,005
25	800	6	0,4	9,8	18,4	0,006

 

Практическая работа №11

Расчёт токовой отсечки.

Рис. 13.  Схема токовой отсечки.

Изменения и дополнения

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ КРАСНОЯРСКОГО КРАЯ

краевое государственное бюджетное

профессиональное образовательное учреждение

«Дивногорский гидроэнергетический техникум имени А.Е.Бочкина»

 

ПРАКТИЧЕСКИЕ РАБОТ Ы

и

методические указания по их выполнению

для студентов очного и заочного обучения

(11 работ)

 

по