1 Проверка трансформаторов тока по кривым 10% погрешности тт

• Название: 1 Проверка трансформаторов тока по кривым 10% погрешности тт
• Анкор: shpory_RZES.docx
• Дата: 05.02.2017
• Размер: 2.01 Mb.
• Имя файла: shpory_RZES.docx
• Тип: Документы; #2304
• страница: 13 из 15

Токовые реле

При включении обмотки электромагнитного реле на ток сети непосредственно или через трансформаторы тока его электромагнитный момент М_э= kI²_c. Такое реле называется токовым, так как его поведение зависит от тока сети I_с.

Для уменьшения нагрузки на трансформаторы тока токовые реле должны иметь по возможности малое потребление мощности. Обмотки токовых реле должны рассчитываться на длительное прохождение токов нагрузки и rратковременное — токов к. з. Коэффициент возврата реле должен приближаться к единице.

Конструкция токового реле типа ЭТ520 показана на рис. 2-10 [Л. 10, 11]. Время действия этого реле примерно 0,02—0,04 с; потребление 0,1 В·А на минимальной установке срабатывания; коэффициент возврата не менее 0,85. Ток срабатывания регулируется плавно изменением натяжения пружины. Обмотка реле состоит из двух секций, что позволяет путем параллельного и последовательного включений секций изменять пределы регулирования тока срабатывания в 4 раза.

На рис. 2-11 приведена конструкция нового токового реле с. поперечным движением якоря типа РТ-40. В этом реле улучшена контактная система и увеличен противодействующий момент, в результате последнего потребление мощности у него больше, чем у реле ЭТ. Потребление РТ-40 на минимальной уставке для реле разной чувствительности колеблется от 0,2 до 8 В-А.

Реле тока.  Наиболее часто используются электромагнитные реле РТ -40 и индукционные  типа  РТ-80. Это высокочувствительные устройства, реагирующие на изменение тока, и могут защищать от перегрузок и от КЗ.

• 
  Подвижный контакт
  

2-    якорь

• 
  сердечник
  
• 
  перемычка
  
• 
  обмотка 
  
• 
  контактная часть
  
• 
  пружина
  
• 
  шкала уставок
  
• 
  регулятор уставки срабатывания 
  

10-гаситель вибрации

 

Рисунок 1 - Конструкция реле тока РТ-40.

               Реле РТ-40 - электромагнитное, имеет два сердечника и две обмотки, которые можно включать параллельно или последовательно для удвоения показателей шкалы. Уставка срабатывания регулируется поворотом указателя 9 (изменением натяжения пружины). Пределы уставок у различных модификаций реле этой серии - от 0,5 до 200 А, что позволяет их использовать с различными трансформаторами тока. Выпускаются также реле тока серии ЭТ-520 и другие.
Пример характеристики реле тока:          РТ-40/0,2;  Iсраб. 0,05¸0,1А (последовательное соединение ), и 0,1¸0,2А (параллельное соединение),  Iном.    от 0,4 А  до      10 А


Реле РТ–40. Ток срабатывания регулируется плавно изменением натяжения пружины. Обмотка реле состоит из двух секций, что позволяет путём параллельного и последовательного включений изменять пределы регулирования тока срабатывания. При последовательном соединении число витков возрастает, увеличивается точность, диапазон уменьшается в 2 раза.


78) Какие типы защиты используются при защите силовых трансформаторов.

Основные защищают трансформатор от внутренних повреждений и ненормальных режимов в самом трансформаторе или на его ошиновках.

Резервные защищают обмотки трансформатора от сверхтоков внешних к.з. при повреждениях на присоединениях прилегающей сети, а также по возможности резервируют основные защиты трансформатора.

Основными защитами трансформатора и АТ являются: дифференциальная токовая защита трансформатора, газовая защита трансформатора

В качестве резервной защиты трансформаторов тупиковых и отпаечных подстанций используется максимальная токовая защита (МТЗ) с пуском напряжения или без пуска напряжения.

На автотрансформаторах транзитных подстанций с высшим напряжением 220-750кВ в качестве резервных защит используются дистанционные защиты (ДЗ) и направленные токовые защиты нулевой последовательности (НТЗНП).

Резервные защиты стороны среднего напряжения АТ при схеме первичных соединений этой стороны «секционированная С.Ш.» действуют с первой выдержкой времени на отключение ШСВ, со второй — на отключение своей стороны и с третьей — на отключение АТ со всех сторон.Ф

Дифференциальная защита применяется в качестве основной быстродействующей защиты трансформаторов и автотрансформаторов. Ввиду ее сравнительной сложности дифференциальная защита устанавливается в следующих случаях:

на одиночно работающих трансформаторах (автотрансформаторах) мощностью 6300 кВА и выше;

на параллельно работающих трансформаторах (автотрансформаторах) мощностью 4000 кВА и выше;

на трансформаторах мощностью 1000 кВА и выше, если токовая отсечка не обеспечивает необходимой чувствительности при КЗ на выводах низшего напряжения (kч < 2), а максимальная токовая защита имеет выдержку времени более 1 с.

Защита от внешних КЗ осуществляется при помощи МТЗ, МТЗ с блокировкой минимального напряжения, дистанционной РЗ, токовых РЗ нулевой и обратной последовательностей. В зону действия РЗ от внешних КЗ должны входить шины подстанций (I участок) и присоединения, отходящие от этих шин (II участок). Эти РЗ являются также резервными от повреждений в трансформаторе. Перегрузка. Время действия РЗ от перегрузки определяется только нагревом изоляции обмоток. Масляные трансформаторы допускают длительную перегрузку на 5%. Таким образом, РЗ трансформатора от перегрузки должна действовать на отключение только в том случае, когда перегрузка не может быть устранена персоналом или автоматически.

На автотрансформаторах (AT) предусматриваются РЗ от неполнофазного режима, возникающего при отключении (или включении) не всеми фазами сторон высшего (ВН) или среднего (СН) напряжений. Эта РЗ должна действовать на отключение AT. Необходимость установки такой РЗ обусловлена возможностью отключения в указанном режиме второго, параллельно работающего AT той же подстанции.

Для защиты низковольтыхтр-ров и высоковольтных тр-ров небольшой мощности могут использоваться плавкие предохранители, однако более широкое применение для защиты высоковольтных тр-ров получили ТО(токовые отсечки) и Продольные дифференциальные защиты

ТО МГНОВЕННОГО ДЕЙСТВИЯ.

ТО могут выполняться как на постоянном так на переменном оперативном токе с помощью реле прямого и косвенного действия


ТОК срабатывания ТО:

1)по условиям отстройки от бросков максимальногозначения тока трехфазного КЗ в точке К1:

2)по условию отстройки от бросков тока намагничивания при включенииненагруженноготр-ра в работу:



Основным недостатком ТО является то, что она защищает только токопроводы от места установки защиты до сил. тр-ра и небольшая часть обмотки ВН . Обмотка НН ТО не защищается.

ТО в сочетании с МТЗ и газовой защитой применяется для защиты тр-ров небольшой мощности(5.6-6.3)МВА
79. Направленной называется РЗ, действующая только при определенном направлении (знаке) мощности КЗS_K. Необходимость в применении направленных РЗ возникает в сетях с двусторонним питанием и в кольцевых сетях с одним источником питания.При двустороннем питании места КЗ для ликвидации повреждения РЗ должна устанавливаться с обеих сторон защищаемой ЛЭП.

Самым простым способом РЗ от КЗ, как и в сетях с односторонним питанием, может служить защита, реагирующая на возникновение тока КЗ. Однако простая МТЗ, реагирующая только на значение тока (рассмотренная выше), в подобных сетях не может обеспечить селективного отключения повреждения.



а)



б)

а) радиальная сеть; б) кольцевая сеть.

Рисунок 3.1 – Схема сети с двухсторонним питанием и размещение РЗ

в этих сетях

Для селективного действия необходимо ее дополнить реле направлением, реагирующим на знак мощности, протекающей по защищаемому присоединению.

Принципы выполнения селективной РЗ в сетях с двусторонним питанием:

1) защита должна устанавливаться с обеих сторон каждой ЛЭП и действовать на отключение при появлении тока КЗ, если мощность направлена от шин в линию (см.рисунок 3.1);

2) выдержки времени на РЗ, работающих при одном направлении мощности (от генератора А или генератора В), должны согласовываться по ступенчатому принципу, нарастая по направлению к источнику питания: у РЗ, действующих от тока источника А, выдержка времени t₆42;уРЗ, действующих от тока источника В t₃57.

Направленная токовая защита (НТЗ) при КЗ должна реагировать на значение тока и направление мощности в поврежденных фазах защищаемой ЛЭП.

80 .Принцип действия электромеханических реле, понятие коэффициента возврата

В электромагнитных реле переключение контактов происходит под действием электромеханической силы притяжения ферромагнитного якоря к электромагниту. Магнитный поток определяется соотношением, которое иногда называют законом Ома для магнитной цепи:
Срабатывание и возврат происходят при равенстве электромагнитной силы притяжения противодействующей силе.
81 Принцип действия продольной дифференциальной защиты линий.

Принцип действия защиты основан на сравнении величины и фазы тока по концам защищаемой линии. Для выполнения защиты используется два комплекта ТТ, которые устанавливаются по концам линий и имеют одинаковые коэффициенты трансформации.

В режиме нормальной нагрузки при внешних КЗ и качаниях в системе по первичным обмоткам ТА1 и ТА2 протекает один и тот же ток, и в током реле протекает разность вторичных токов. Если трансформаторы тока работают с одинаковыми параметрами, то разность вторичных токов равна 0 и ток реле замыкает свои контакты. Работа защиты усложняется из-за разных погрешностей ТТ, поэтому разность вторичных токов не равна 0, поэтому в токовом реле протекает ток небаланса:



,-токи намагничивания ТТ.

Для того, чтобы защита ложно не сработала, необходимо ток срабатывания защит выбрать больше тока небаланса: - коэф-т, учитывающий наличие апериодической составляющей в токе КЗ, ; - коэф-т однотипности тр. тока, , ; - полная погрешность,

- макс. значение периодической составляющей тока внешнего 3-ех фазного КЗ. При КЗ в реле протекает сумма вторичных токов. Если , то реле срабатывает и без выдержки времени отключает выключатель
82.  Большинство повреждений в электрических системах приводит к коротким замыканиям фаз между собой или на землю (рис. 7.1). В обмотках электрических машин и трансформаторов, кроме коротких замыканий бывают также замыкания между витками одной фазы.

 

Рис. 7.1. Виды повреждений в электрических установках: а, б, в и д – трехфазное, двухфазное, однофазное и двухфазное на землю КЗ; г и е – замыкания одной фазы и двух фаз на землю в сети с изолированной нейтралью.

    Основными причинами повреждений являются:

   1) нарушение изоляции токоведущих частей, вызванное ее старением, неудовлетворительным состоянием, перенапряжениями, механическимим повреждениями;

    2) повреждение проводов и опор линий электропередач (ЛЭП), вызванное их неудовлетворительным состоянием, гололедом, ураганным ветром, пляской проводов и другими причинами;

    3) ошибки персонала при операциях (отключение разъединителей под нагрузкой, включение их на ошибочно оставленное заземление и т.д.);

   Все эти повреждения являются следствием конструктивных недостатков или несовершенства оборудования, некачественного его изготовления, дефектов монтажа, ошибок при проектировании, неудовлетворительного или неправильного ухода за оборудованием, ненормальных режимов работы оборудования, работы оборудования в условиях, на которые оно не рассчитано. Поэтому повреждения нельзя считать неизбежными, но в то же время нельзя и не учитывать возможность их возникновения.

   Короткие замыкания (КЗ) являются наиболее опасным и тяжелым видом повреждения. При КЗ ЭДС Е источника питания (генератора) замыкается "накоротко" через относительно малое сопротивление генераторов, трансформаторов и линий. 

Поэтому в контуре замкнутой накоротко ЭДС возникает большой ток Iк, называемый током короткого замыкания.

   КЗ подразделяются на трехфазные, двухфазные и однофазные в зависимости от числа замкнувшихся фаз; на замыкания с землей и без земли; замыкания в одной и двух точках сети.

б) Понижение напряжения при КЗ нарушает работу потребителей.

   Основным потребителем электроэнергии являются асинхронные электродвигатели. Момент вращения двигателей Mд пропорционален квадрату напряжения U на их зажимах: .

   Поэтому при глубоком снижении напряжения момент вращения электродвигателей может оказаться меньше момента сопротивления механизмов, что приводит к их остановке.

Нормальная работа осветительных установок, составляющих вторую значительную часть потребителей электроэнергии, при снижении напряжения также нарушается.

   Вторым наиболее тяжелым последствием снижения напряжения является нарушение устойчивости параллельной работы генераторов. Это может привести к распаду системы и прекращению питания всех ее потребителей.


83.Перечислите основные требования, предъявляемые к элементам рз.

Защита от повреждений должна удовлетворять четырем основным требованиям: действовать селективно, быстро, обладать необходимой чувствительностью к повреждениям и надежно выполнять свои функции. Селективностью, или избирательностью, РЗ называется ее способность отключать только поврежденный участок сети. Так, при КЗ в точке К1 (рис.1.11) РЗ должна отключать поврежденную ЛЭП выключателем Q2, ближайшим к месту повреждения. При таком действии РЗ электроснабжение всех потребителей, кроме питавшихся от поврежденной ЛЭП, сохраняется. В случае КЗ в точке K2 при селективном действии РЗ должна отключаться поврежденная ЛЭП W1, а ЛЭП W2 оставаться в работе. При этом все потребители сохраняют питание. Селективность РЗ является обязательным требованием, отступление от него попускается только для обеспечения быстродействия, когда неселективное отключение не влечет за собой опасных последствий. Быстрота действия. Отключение КЗ должно производиться с возможно большей быстротой для ограничения размеров разрушения в месте повреждения, обеспечения термической стойкости оборудования, кабельных и воздушных ЛЭП, повышения эффективности АПВ ЛЭП и сборных шин, уменьшения влияния снижения напряжения на работу потребителей и сохранения устойчивости параллельной работы генераторов электростанций. Допустимое время отключения КЗ по условию сохранения устойчивости зависит от длительности и глубины снижения напряжения, характеризуемой значением остаточного напряжения на шинах ЭС и узловых ПС, связывающих электростанции с ЭЭС. Чем меньше остаточное напряжение, тем вероятнее нарушение устойчивости и, следовательно, тем быстрее нужно отключать КЗ. Приведенное полное время отключения КЗ t_о.к складывается из времени действия РЗ t₃ и выключателя t_Вразрывающего ток КЗ t_о.к=(t₃+t_В).

Чувствительность. РЗ должна обладать достаточной чувствительностью при возникновении КЗ в пределах зоны ее действия. Так, например, Р31 должна отключать повреждения на участке АВ (первом – основном), защищаемом Р31, и, кроме того, иметь достаточную чувствительность для действия при КЗ на следующем (втором – резервируемом) участке ВС, защищаемом Р32. Последняя функция Р31 называется дальним резервированием. Такое резервирование необходимо для отключения КЗ в том случае, если РЗ второго участка (Р32) или выключатель Q2 не подействуют из-за неисправности. Таким образом, РЗ, предназначенные для дальнего резервирования, должны быть чувствительны и к КЗ в конце следующего участка. Таким образом, чувствительность РЗ должна быть достаточной для надежного действия ее при КЗ в конце установленной для нее зоны в минимальном режиме энергосистемы и при замыканиях через переходное сопротивление R_П. Надежность. Требование надежности состоит в том, что РЗ должна безотказно работать при повреждении в пределах установленной для нее зоны и не должна работать неправильно, когда работа ее не предусматривается. Отказ в работе или неправильное действие РЗ приводят к дополнительному нарушению электропитания потребителей, а иногда к авариям системного значения. Например, при КЗ в точке К1 и отказе Р31 сработает Р33 в результате чего дополнительно отключатся подстанции II и III, а при неправильной работе Р34 в нормальном режиме отключится ЛЭП W4, и потребители подстанций I-IV потеряют питание. Надежность устройств РЗ обеспечивается простотой их схем, уменьшением в них количества элементов, реле, контактных соединений, простотой и надежностью применяемых конструкций и схем, реле, полупроводниковых элементов, качеством изготовления вспомогательной аппаратуры и монтажных материалов,