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: 3 из 15

16 Как осуществляется приблизительное выравнивание вторичных токов при неравенстве первичных токов силовых трансформаторов в расчете дифференциальной защиты трансформатора?

Поскольку у трансформаторов токи со стороны обмоток высшего, среднего и низшего напряжений не равны, трансформаторы тока, выбираемые по номинальным токам обмоток, имеют разные коэффициенты трансформации и различное конструктивное выполнение. Вследствие этого они имеют различные характеристики и погрешности.

Номинальные токи обмоток трансформаторов, как правило, не совпадают со шкалой номинальных токов ТТ. Поэтому при выборе ТТ принимается трансформатор тока, номинальный ток которого является ближайшим большим по отношению номинальному току обмотки трансформатора. Иногда и этого сделать не удается, так как на выбор трансформаторов тока влияют и другие соображения. Таким образом, вследствие неравенства вторичных токов в плечах дифференциальной защиты в дифференциальном реле при номинальной нагрузке трансформатора проходит ток небаланса, равный:



При сквозном КЗ этот ток возрастает пропорционально току КЗ, а также увеличивается вследствие возрастания погрешностей ТТ, имеющих неодинаковые характеристики, что может вызвать ложное действие дифференциальной защиты.

Поэтому для снижения тока небаланса, вызванного неравенством вторичных токов ТТдифференциальной защиты, производится выравнивание этих токов путём включения специальных промежуточных автотрансформаторов тока, или путём использования выравнивающих обмоток дифференциальных реле. В цифровых реле такое выравнивание производится математическим путём.

17 Трансформатор напряжения.

Трансформатор напряжения предназначен для понижения высокого напряжения до стандартного значения 100 или 100/v3 В и для отделения цепей измерения и релейной защиты от первичных цепей высокого напряжения.

Схема включения однофазного трансформатора напряжения:

Схема включения трансформатора напряжения: 1 — первичная обмотка; 2 — магнитопровод; 3 — вторичная обмотка

Первичная обмотка включена на напряжение сети U1, а к вторичной обмотке (напряжение U2) присоединены параллельно катушки измерительных приборов и реле. Для безопасности обслуживания один выход вторичной обмотки заземлен. Трансформатор напряжения в отличие от трансформатора тока работает в режиме, близком к холостому ходу, так как сопротивление параллельных катушек приборов и реле большое, а ток, потребляемый ими, невелик.

Номинальный коэффициент трансформации определяется следующим выражением:



где U1ном и U2ном - номинальные первичное и вторичное напряжения соответственно.

Рассеяние магнитного потока и потери в сердечнике приводят к погрешности измерения



Так же как и в трансформаторах тока, вектор вторичного напряжения сдвинут относительно вектора первичного напряжения не точно на угол 180°. Это определяет угловую погрешность.

В зависимости от номинальной погрешности различают классы точности 0,2; 0,5; 1; 3.

В зависимости от назначения могут применяться трансформаторы напряжения с различными схемами соединения обмоток. Для измерения трех междуфазных напряжений можно использовать два однофазных двухобмоточных трансформатора НОМ, НОС, НОЛ, соединенных по схеме открытого треугольника, а также трехфазные двухобмоточные трансформаторы НТМК, обмотки которых соединены в звезду. Для измерения напряжения относительно земли могут применяться три однофазных трансформатора, соединенных по схеме Y0 /Y0, или трехфазные трехобмоточные трансформаторы НТМИ или НАМИ.

18. Принцип действия промежуточного реле с задержкой на срабатывание.

В схемах РЗ применяются промежуточные реле, замыкающие свои контакты при срабатывании или размыкающие их при возврате с некоторым замедлением. Замедление срабатывания реле при притягивании якоря достигается замедлением нарастания тока Iр в обмотке реле, а следовательно, и создаваемого током Iр магнитного потокаФр. Для этого на магнитопроводе3 (рис.2.15) устанавливается дополнительный короткозамкнутый контур 2, выполняемый в виде медных шайб или медной цилиндрической гильзы, а в некоторых конструкциях в виде обмотки.

При включении обмотки 1 на напряжение Uр магнитный поток Ф₁ в магнитопроводе реле устанавливается не сразу. В момент включения в обмотке 2 возникает ток I₂, создающий магнитный поток Ф₂ , который противодействует нарастанию тока в обмотке 1. В результате этого скорость нарастания тока в обмотке реле уменьшается (рис.2.16).

В эксплуатации распространены реле типа РП-251, замедление которых на срабатывание составляет 0,07-0,11 с.

Замедленное отпадание якоря при возврате реле также получается с помощью гильзы или короткозамкнутой обмотки 2 (рис.2.15).

В момент отключения тока в обмотке 1 магнитный поток Ф₁ начинает затухать (рис.2.17). При этом в обмотке 2 возникает ток, создающий магнитный поток Ф₂, который противодействует исчезновению потока Ф₁ (Фр = Ф₁ + Ф₂). Ток I₂, а вместе с ним потоки Ф₂ и Ф_P постепенно затухают.

Замедление с помощью контура RC. Замедление при размыкании цепи обмотки промежуточного реле может достигаться при помощи схем, состоящих из резистора R и конденсатораС, включенных как показано на рис.2.18, а. Конденсатор С разряжается на обмотку KL при размыкании цепи его обмотки контактами К.1. Под действием тока разряда возврат реле KL замедляется до момента, когда Iразр снизится до I_BЗKL. Резистор R ограничивает ток через конденсатор в момент включения реле KL.

19. Источники оперативного тока

Источники оперативного тока осуществляют питание цепей дистанционного управления выключателями, устройств РЗ, автоматики и других средств управления.

Постоянный оперативный ток. В качестве источника постоянного тока служат аккумуляторные батареи с номинальным напряжением 220-110 В; на небольших подстанциях иногда применяются батареи 48 В. От аккумуляторных батарей осуществляется централизованное питание всех устройств РЗ, автоматики, цепей управления и сигнализации.

Самым ответственным участком являются цепи РЗ и автоматики, цепи управления силовыми выключателями и ихэлектромагнитов отключения (ЭО) – они получают питание от шинок, называемых шинками управления ШУ. Вторым по значению участком являются цепи электромагнитов включения (ЭВ) выключателей, питающиеся также от отдельных шинок ШВ. Третьим по значению участком, менее ответственным, является сигнализация, питающаяся от шинок ШС. Остальные потребители постоянного тока (аварийное освещение, некоторые электродвигатели собственных нужд) образуют четвертый участок, питающийся от отдельной шинной сборки или непосредственно от сборных шин; шинки ШУ, ШВ, ШС по соображениям надежности секционируются.

Аккумуляторныебатареи являются самым надежным источником питания устройств РЗ, так как они готовы к действию в любой момент времени с необходимым уровнем напряжения и мощности независимо от состояния основной сети переменного тока. В то же время у аккумуляторных батарей имеются и недостатки. Вследствие высокой надежности они устанавливаются на всех ЭС и на ПС с напряжением 110 кВ и выше. Они значительно дороже других источников оперативного тока, для них требуются подзарядные установки, специальные помещения, для их обслуживания необходим квалифицированный персонал. Из-за централизации питания создается сложная, протяженная, дорогостоящая и требующая большого количества контрольного кабеля сеть постоянного тока.

В связи с этим на ПС в распределительных сетях 6, 10, 35, а иногда и 110 кВ получили применение источники переменного оперативного тока.

20. Назначение и принцип действия дистанционной защиты

В сетях сложной конфигурации с несколькими источниками питания максимальные и направленные защиты не могут обеспечить селективного отключения КЗ.
Выдержка времени дистанционной защиты зависит от расстояния м/уместом установки защиты и точкой КЗ. При таком принципе действия ближайшая к месту повреждения дистанционная защита всегда имеет меньшую выдержку времени, чем более удаленные защиты, благодаря чему автоматически обеспечивается селективное отключение поврежденного участка.


Основным элементом дистанционной защиты явл. дистанционный орган (измерительный орган), определяющий удаленность КЗ от места установки защиты. в качестве дистанционного органа используется реле сопротивления, непосредственно или косвенно реагирующее на полное, активное, реактивное сопротивление линии. Сопротивление фазы линии от места установки реле до места КЗ пропорционально длине этого участка, следовательно, поведение реле, реагирующих на сопротивление линии, зависит от удаленности места повреждения. Для обеспечения селективности ДЗ в сетях сложной конфигурации необходимо выполнять направленными, действующими только при направлении мощности КЗ от шин в линию. Направленность действия ДЗ осущ-тся при помощи обычных реле направления мощности.

При КЗ на линии W2 максимальная направленная защита 3 должна работать быстрее защиты 1, а при КЗ на линии W1, наоборот, защита 1 должна работать быстрее защиты 3. Эти проиворечивые требования не могут быть выполнены при максимальной направленной защиты.в связи с этим возникла необходимость в применении других принципов, позволяющих получить защиты с необходимым быстродействием, обеспечивающих селективность и чувствительность в электрических сетях. К таким защитам относится дистанц. защита.

21. Виды повреждений, какие причины приводят к повреждениям и ненормальным режимам работы электрических сетей

Большинство повреждений в ЭЭС приводит к коротким замыканиям (КЗ) фаз между собой или на землю (рис.1.2). В обмотках электрических машин и трансформаторов могут также возникать КЗ между витками одной фазы. Основными причинами повреждений являются: нарушения изоляции токоведущих частей, вызванные ее старением, перенапряжениями, механическими повреждениями; повреждения проводов и опор ЛЭП, вызванные их неудовлетворительным состоянием, гололедом, ураганным ветром, "пляской проводов" и другими причинами; ошибки персонала при операциях (отключение разъединителей под нагрузкой или включение их на ошибочно оставленное заземление и др.)


Рис.1.2. Виды повреждений в электрических установках:

а, б, в, г – трехфазное, двухфазное, однофазное и двухфазное КЗ на землю;

д, е – замыкания одной и двух фаз в сети с изолированной нейтралью.
Перегрузка оборудования, вызванная сверхтоком, т.е. увеличением тока сверх номинального значения. Номинальным называется максимальное значение тока, допускаемое для данного оборудования в течение неограниченного времени. Если ток I, проходящий по оборудованию, превышает номинальное значение, то за счет выделяемой им дополнительной теплоты температура токоведущих частей и изоляции через некоторое время превосходит допустимое значение, что приводит к ускоренному старению изоляции и токоведущих частей. Время t_Д допустимое для прохождения повышенных токов, зависит от их значения. Причиной сверхтока может быть увеличение нагрузки или появление КЗ за пределами защищаемого элемента (внешнее КЗ). Повышение напряжения сверх допустимого значения может возникнуть на гидрогенераторах, а также на турбогенераторах большой мощности, работающих по схеме блока, при внезапном отключении их от сети. Для предотвращения повреждения оборудования предусматривается РЗ, действующая на гашение поля генератора.


Качания возникают при нарушении синхронной работы генераторов электростанций ЭЭС.



Напряжение снижается от нормального до некоторого минимального значения, имеющего разное значение в разных точках сети . В точке К_Ц называемой электрическим центром качаний, напряжение имеет наименьшее значение и снижается до нуля при δ=180°, когда Е_А=Е_В. В остальных точках сети напряжение снижается, но остается больше нуля, нарастая от центра качания К_Ц к источникам питанияА и В. Возрастание тока вызывает нагревание оборудования, а уменьшение напряжения нарушает работу всех потребителей ЭЭС. Качание – очень опасный ненормальный режим, отражающийся на работе всей ЭЭС.

Асинхронный режим. К ненормальным режимам относится также работа синхронного генератора без возбуждения [например, при отключении автомата гашения поля (АГП)]. При работе в асинхронном режиме увеличивается частота вращения генератора и возникает пульсация тока статора.

22. Назначение и схемы соединений ТН

Схема соединения трансформаторов напряжения в звезду, приведенная на рис.6.5, а, предназначена для получения напряжений фаз относительно земли и междуфазных (линейных) напряжений. Три первичные обмоткиTV1 соединяются в звезду. Начала каждой обмотки (А, В, C)присоединяются к соответствующим фазам ЛЭП, а концы X, Y, Zобъединяются в общую точку (нейтральN1)и заземляются. При таком включении к каждой первичной обмотке TV1 подводится напряжение фазы ЛЭП относительно земли. Заземление нейтрали первичной обмотки ТН и наличие нулевого провода во вторичной цепи являются обязательным условием для получения фазных напряжений относительно земли.

Соединение обмоток ТН по схеме ^y/_y обычно выполняется по 12-й группе. Эта схема может быть осуществлена посредством трех однофазных ТН или одного трехфазного пятистержневого ТН. Трехфазные трехстержневые ТН для данной схемы применяться не могут, так как в их магнитопроводе отсутствуют пути для замыкания магнитных потоков НП Ф₀, создаваемых током I₀ в первичных обмотках при замыканиях на землю в сети. В этом случае поток Ф₀ замыкается через воздух по пути с большим магнитным сопротивлением. Это приводит к уменьшению сопротивления НП трансформатора и резкому увеличению I_нам. Повышенный I_нам вызывает недопустимый нагрев трансформатора, в связи с чем применение трехстержневых ТН недопустимо. В пятистержневых трансформаторах для замыкания потоков служат четвертый и пятый стержни магнитопровода (рис.6.6).

Схема соединений обмоток ТН в открытый треугольник изображена на рис.6.7. Она выполняется при помощи двух однофазных ТН, включенных на два междуфазных напряжения, например U_ABи U_BC . Напряжение на зажимах вторичных обмоток ТН всегда пропорционально междуфазным напряжениям, подведенным с первичной стороны. Между проводами вторичной цепи включаются реле. Схема позволяет получать все три междуфазных напряжения U_AB,U_BCи U_AC.

Схема соединений обмоток однофазных ТН в фильтр напряжения НП выполняется посредством трех однофазных ТН, как показано на рис.6.8. Первичные обмотки соединены в звезду с заземленной нейтралью, а вторичные – последовательно, образуя незамкнутый треугольник. К зажимам разомкнутых вершин треугольника подсоединяются реле. Напряжение U_pна зажимах разомкнутого треугольника равно геометрической сумме напряжений вторичных обмоток: U_p = U_а + U_b + U_c.

Напряжения прямой и обратной последовательностей образуют симметричные звезды и поэтому при суммировании в цепи разомкнутого треугольника всегда дают нуль на его зажимах.

Схема соединения обмоток трехфазных ТН в фильтр напряжения НП. Для получения 3U₀ от трехфазного пятистержневого ТН (см. рис.6.6) на каждом из его основных стержней 1, 2 и 3 выполняется дополнительная (третья) обмотка, соединяемая по схеме разомкнутого треугольника. Напряжение на выводах этой обмотки появляется только при КЗ на землю, когда возникают магнитные потоки НП, замыкающиеся по четвертому и пятому стержням магнитопровода. Схемы с пятистержневым ТН позволяют получать одновременно с напряжением НП фазные и междуфазные напряжения.