Politechnika Lubelska
|
Laboratorium Sieci |
|||
|
Ćwiczenie nr 12 |
|||
Wykonali: Strzelczyk Aleksander Strug Paweł |
Semestr VI |
Grupa: ED 6,6
|
Rok akademicki: 2004/20045 |
|
Temat ćwiczenia: Zabezpieczenie linii napowietrznej za pomocą automatyki zabezpieczeniowej ZL-10 |
Data wykonania: 27.04.20045 |
Ocena: |
1. Parametry linii napowietrznej:
Napięcie znamionowe linii - 30 kV
Rodzaj przewodu - AFL 6-70mm2
Prąd długotrwały - Idd = 220 A
Pojemnościowy prąd własny linii - Iw = 4,5 A
Prąd ziemnozwarciowy - Iz = 40 A
Długość linii - l = 27 km
Rezystancja linii - RL = 11 Ω
Reaktancja linii - XL = 10,7 Ω
Linia pracuje w systemie o parametrach:
Napięcie znamionowe - 30 kV
Moc systemu - Sq = 490 MVA
Rezystancja systemu - Rs = 0,202Ω
Reaktancja systemu - Xs = 2,02 Ω
2. Obliczenie nastawień zabezpieczeń linii SN:
Obliczamy wartość prądu przy zwarciu trójfazowym:
XS-L = XS +X1L = 2,02 + 10,7 = 12,72 Ω
RS-L = RS + RL = 0,202 + 11 = 11,202 Ω
ZS-L =
=
= 16,95 Ω
= 1124 A
=
1124 = 973,41 A
2.1 Dobór zabezpieczenia nadprądowego zwłocznego:
ze względu na prąd długotrwały dobieramy przekładniki prądowe
ϑ = 300/5 A/A z przekładników tworzymy układ niepełnej gwiazdy
• obliczamy prąd rozruchowy:
Ir =
=
= 4,88 A
kb = 1,2 - współczynnik bezpieczeństwa
ks = 1 - współczynnik schematu
sprawdzamy czułość kc zabezpieczenia nadprądowego zwłocznego
kc =
=
= 3,32
zabezpieczenie zostało prawidłowo dobrane ponieważ spełniony jest warunek:
kc > 1,5 ; 3,32 > 1,5
dobieramy czas zadziałania zabezpieczenia w stacji A : tA = 0,5 s
2.2 Dobór zabezpieczenia nadprądowego bezzwłocznego:
• prąd rozruchowy zabezpieczenia nadprądowego bezwłocznego:
Ir =
• sprawdzamy czułość zabezpieczenia nadprądowego bezwłocznego:
kc =
=
→ 4,81>1,4 zabezpieczenie dobrane prawidłowo.
=
9385 = 8,12 kA
2.3 Dobór zabezpieczenia nadprądowego bezwłocznego na odcinku 30% od stacji A.
obliczamy parametry linii na odcinku 30% długości.
R30%L=0,3*11=3,3Ω
X30%L=0,3*10,7=3,21Ω
XS-L = XS +X30%L = 2,02 + 3,21 = 5,23 Ω
RS-L = RS + R30%L = 0,202 + 3,3 = 3,502 Ω
ZS-L =
=
= 6,294 Ω
= 3,027 kA
=
3,027 = 2,62 A
kc =
=
1,55>1,5 azbezpieczenie skutecznie będzie chronić linię.
2.4 Dobór zabezpieczenia ziemnozwarciowego kierunkowego
• prąd rozruchowy
Iu=0,02*I1n=0,02*300=6A
kb=2 ; Iw=4,5
•współczynnik czułości zabezpieczenia ziemnozwarciowego kierunkowego.
zabezpieczenie ziemnozwarciowe dobrane prawidłowo.
dobieramy czas zadziałania zabezpieczenia w stacji A : tA = 0,5 s
Zabezpieczenie przeciążeniowe:
pomiar prądów rozruchowych i powrotnych zabezpieczenia przeciążeniowego.
Inast |
Ir |
Irśr |
Ip |
Ipśr |
kp |
u |
r |
||||
A |
A |
A |
A |
A |
- |
% |
% |
||||
4 |
0,4 |
0,4 |
0,4 |
0,4 |
0,38 |
0,38 |
0,38 |
0,38 |
0,095 |
-90 |
0 |
5 |
0,5 |
0,49 |
0,5 |
0,49 |
0,48 |
0,48 |
0,48 |
0,48 |
0,097 |
-90,2 |
0,002 |
6 |
0,6 |
0,6 |
0,6 |
0,6 |
0,57 |
0,57 |
0,57 |
0,57 |
0,095 |
-90 |
0 |
Przykładowe obliczenia:
Współczynnik powrotu - kp =
=
= 0,095
Względny uchyb nastawienia u =
=
= -90%
Względny rozrzut wartości rozruchowej r - r =
=
= 0,002
pomiar czasu działania zabezpieczenia przeciążeniowego:
Inast=4 A |
|||||||
tnast |
t |
tsr |
u |
r |
|||
s |
s |
s |
% |
% |
|||
4A |
1 |
1,12 |
1,2 |
1,2 |
1,17 |
17 |
8 |
5A |
|
1,3 |
1,29 |
1,2 |
1,26 |
26 |
10 |
6A |
|
1,2 |
1,2 |
1,2 |
1,2 |
20 |
0 |
Przykładowe obliczenia:
Względny uchyb nastawienia u - u =
=
= 17%
Względny rozrzut wartości rozruchowe r =
=
= 8%
Zabezpieczenie zwarciowe:
Inast |
Ir |
Irśr |
Ip |
Ipśr |
kp |
u |
r |
||||
A |
A |
A |
A |
A |
- |
% |
% |
||||
10 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,48 |
0,48 |
0,47 |
0,47 |
0,94 |
-95% |
0 |
11 |
0,5 |
0,53 |
0,55 |
0,52 |
0,47 |
0,52 |
0,52 |
0,5 |
0,96 |
-95% |
0,005 |
Przykładowe obliczenia:
Współczynnik powrotu - kp =
=
= 0,94
Względny uchyb nastawienia u =
=
= -95%
Względny rozrzut wartości rozruchowej r =
=
= 0,005
Zabezpieczenie ziemnozwarciowe kierunkowe:
Uo=50V ,Io= A |
Uo=100V,Io= A |
||||||
|
|
|
|
||||
Io |
Kąt |
Io |
Kąt |
Io |
Kąt |
Io |
Kąt |
A |
|
A |
|
A |
|
A |
|
0,26 |
10 |
0,24 |
0 |
- |
0 |
0,4 |
0 |
0,3 |
20 |
0,28 |
-10 |
0,24 |
10 |
0,36 |
-10 |
0,34 |
30 |
0,3 |
-20 |
0,32 |
20 |
0,38 |
-20 |
0,36 |
40 |
0,44 |
-30 |
0,34 |
30 |
0,46 |
-30 |
0,4 |
50 |
0,5 |
-40 |
0,36 |
40 |
0,5 |
-40 |
0,42 |
60 |
0,84 |
-50 |
0,38 |
50 |
0,6 |
-50 |
0,54 |
70 |
- |
-60 |
0,4 |
60 |
0,96 |
-60 |
0,66 |
80 |
- |
-70 |
0,92 |
70 |
- |
-70 |
- |
90 |
- |
-80 |
0,94 |
80 |
- |
-80 |
|
|
- |
-90 |
- |
90 |
0,46 |
-90 |
Badanie funkcjonalne zabezpieczenia ZL-10
Rodzaj zwarcia |
Stan zabezpieczenia |
Uwagi |
||
|
zwłoczne |
bezwłoczne |
ziemnozwarciowe |
|
L1-L2 |
Z |
N |
N |
zabezpieczenie bezwłoczne zablokowane |
L2-L3 |
Z |
N |
N |
|
L3-L1 |
Z |
N |
N |
|
L1-L2 |
P |
N |
P |
zabezpieczenie bezzwłoczne odblokowane |
L2-L3 |
P |
P |
P |
|
L3-L1 |
P |
P |
P |
|
L1-N |
P |
N |
P |
|
L2-N |
N |
N |
Z |
|
L3-N |
N |
N |
Z |
|
Wnioski
Na podstawie wyników pomiarów zamieszczonych w tabelach i obliczonych wartości można stwierdzić, że badany zespół automatyki zabezpieczeniowej ZL-11 nadaje się do zabezpieczeń. Badania objęły następujące rodzaje zabezpieczeń:
zabezpieczenie przeciążeniowe nadmiarowo-prądowe zwłoczne,
zabezpieczenie zwarciowe,
zabezpieczenie ziemnozwarciowe kierunkowe.
t
t
B
A
Po
I >>
I >
l = 27 km
W
300/5 A/A
30 kV
Idd = 220 A
Sq =490 MVA