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: 6 из 15

47. Работа реле времени и реле указательного.

Указательные реле служат для фиксации действия РЗ в целом или ее структурных частей (элементов). На рис. 2.20 показано указательное реле типа РУ-21, сигнализирующее действие РЗ на отключение выключателя. При срабатывании РЗ по обмотке реле 3 проходит ток, приводящий реле в действие.

Ввиду кратковременности прохождения тока в обмотке указательных реле они выполняются так, что сигнальный флажок и контакты реле остаются в сработанном состоянии до тех пор, пока их не возвратит на место обслуживающий персонал.

Указанные реле изготовляются для последовательного (рис. 2.21, а) и параллельного (рис. 2.21, б) включения.

При появлении тока в обмотке 3 (рис. 2.20) якорь реле 5 притягивается и освобождает флажок 9. Последний падает под действием собственной массы, принимая вертикальное положение. В этом положении флажок виден через прозрачный кожух 2. Возврат флажка в начальное положение производится кнопкой 10. Выпускаются также сигнальные реле типа ЭС, выполняющие те же функции.

Реле времени. Назначение и основные требования. Реле времени служит для искусственного замедления действия устройств РЗ и электроавтоматики. На схеме рис. 2.22 показано применение реле времени в РЗ. При замыкании контактов токового реле КА.1 плюс источника оперативного тока подводится к обмотке реле времени КТ, которое через определенный интервал времени замыкает контакты КТ.1 в цепи катушки отключения УАТ, производя отключение выключателя. Время, проходящее с момента подачи напряжения на обмотку реле времени до замыкания его контактов, называется выдержкой времени реле.

Основным требованием, предъявляемым к реле времени, применяемым в схемах РЗ, является точность. Погрешность во времени действия реле со шкалой до 3,5 с не должна превышать + 0,06 с, а при больших выдержках времени, устанавливаемых на реле со шкалой 20-30 с, ± 0,25 с.

Реле времени на постоянном токе должно надежно срабатывать начиная с 80% номинального напряжения, а на переменном - с 85%. Выдержка времени не должна зависеть от возможных в эксплуатации колебаний оперативного напряжения. Потребление обмотки электромагнитных реле времени составляет 20-30 Вт.

Конструкция реле времени с часовым механизмом. Принцип устройства реле времени может быть пояснен на примере конструкции, изображенной на рис. 2.23.

При появлении тока в обмотке 1 якорь 2 мгновенно втягивается, освобождая рычаг 4 с зубчатым сегментом 5. Под действием ведущей пружины 6 рычаг 4 приходит в движение, которое, однако, не является свободным, так как оно замедляется специальным устройством выдержки времени 7. Через некоторое время t_р, зависящее от расстояния l (или угла ос) и скорости движения _р рычага 4, последний переместится на угол ос и замкнет контакты реле 8. Таким образом, реле сработает с выдержкой времени t_p = _р. Устройство выдержки времени осуществляется с помощью часового механизма, основным элементом которого является анкерное устройство.

При исчезновении тока в реле якорь и рычаг 4 должны мгновенно возвратиться в начальное положение под действием возвратной пружины 3. Это обеспечивается с помощью храпового механизма или фрикционного устройства, обладающих свободным расцеплением при обратном ходе сегмента 5. Регулирование выдержки времени осуществляется изменением угла а путем перемещения контактов реле 8. В некоторых конструкциях предусматривается мгновенный контакт 9, позволяющий замыкать цепь с малой, нерегулируемой выдержкой времени (0,15-0,2 с). Катушка реле времени не рассчитывается на длительное прохождение тока. Поэтому реле, предназначаемые для длительного включения под напряжение, выполняются с добавочным сопротивлением R_д, включаемым последовательно с обмоткой реле, как показано на рис. 2.24. Нормально сопротивление R_Д зашунтировано размыкающимся мгновенным контактом реле КТ.1. После срабатывания реле этот контакт размыкается, и сопротивление вводится в цепь обмотки реле, ограничивая проходящий в ней ток до значения, допустимого по условиям нагрева и достаточного для удержания реле в сработанном состоянии.

Отечественные заводы выпускают реле времени постоянного тока типов РВ-110, РВ-120, РВ-130, РВ-140 и переменного тока РВ-210, РВ-220, РВ-230. На базе электронных схем ЧЭАЗ выпускает реле времени типов РВ-01 и РВ-03 (см. ниже).

46.Причины возникновения вибрации контактов и способы их устранения.

Цепи возбуждения изолированы от корпуса, поэтому при замыкании обмотки ротора в одной точке ток КЗ небольшой (вызван ёмкостной и активной проводимостью цепей возбуждения относительно корпуса). Этот ток не опасен для генератора. Однако при замыкании обмотки ротора во второй точке ток значительно увеличивается, что может вызвать повышенный нагрев, а также механическую вибрацию. Эта вибрация особенно опасна для явнополюсных машин. Поэтому у таких машин защита от замыканий на корпус в одной точке выполняется действующей на отключение. На турбогенераторах с водяным охлаждением обмотки ротора, а также на турбогенераторах 300 МВт и выше такая защита действует на сигнал.

Принцип действия основан на наложении на цепь обмотки ротора напряжения от постороннего источника (постоянного тока или переменного тока пониженной частоты).



При отсутствии замыкания ток в токовом реле мал и обусловлен только ёмкостной и активной проводимостью изоляции. При замыкании реле срабатывает.

При появлении замыкания на корпус в одной точке на турбогенератор устанавливают защиту от замыканий на корпус во второй точке.


45. Принцип действия и выбор уставок токовых отсечек.

Отсечка является разновидностью МТЗ, позволяющей обеспечить быстрое отключение КЗ. Токовые отсечки подразделяются на отсечки мгновенного действия и отсечки с выдержкой времени.

Селективность токовых отсечек достигается ограничением их зоны действия так, чтобы отсечка не работала при КЗ за пределами этой зоны, на смежных участках сети, РЗ которых имеет выдержку времени, равную или большую, чем отсечка. Для этого ток срабатывания отсечки (I_c.з) должен быть больше максимального тока КЗ (I_кmах), проходящего через нее при повреждении в конце участка (например, AM на рис. 5.1), за пределами которого она не должна работать: I_с.э>I_кM.

Действительно, ток КЗ в какой-либо точке рассматриваемого участка сети

I_к = E_c / (X_c + X_л.к) = E_c / (X_c + X_yl_л.к), (5.1)

где E_с - эквивалентная ЭДС генераторов энергосистемы; Х_с и X_л.к - сопротивление ЭЭС и участка ЛЭП (AM) до точки КЗ; Х_у - удельное сопротивление, Ом / км; l_л.к- длина участка до точки КЗ.

Зона действия мгновенной отсечки по условиям селективности не должна выходить за пределы защищаемой ЛЭП. Зона действия отсечки, работающей с выдержкой времени, выходит за пределы защищаемой ЛЭП и по условию селективности должна отстраиваться от конца зоны РЗ смежного участка по току и по времени.

44 Время-токовая характеристика индукционного реле.

Индукционный элемент реле выполняется на электромагнитной системе, рассмотренной в § 2.9. Элемент имеет электромагнит 1 с короткозамкнутыми витками 2 (рис.2.30, а) и подвижный диск 3.

При появлении тока в обмотке 19 возникает электромагнитная сила, действующая на диск 3, который вращается на оси в подшипниках, установленных на подвижной рамке.Ток срабатывания регулируется изменением числа витков обмотки реле 19 при помощи штепселя 14, переставляемого в гнездах планки 15. Время действия реле регулируется изменением начального положения сегмента 8 винтом 13.



42.Принцип выполнения защиты от замыканий на землю в сетях с изолированной нейтралью.

Защита от замыканий на землю в сетях с изолированнойнейтралью.

В отечественных энергосистемах электрические сети напряжением 6-35 кВ работают, как правило, с изолированной нейтралью или с нейтралью, заземленной через большое индуктивное сопротивление дугогасящего реактора (ДГР), а также с заземлением через большое активное сопротивление. В отличие от сети с глухозаземленнойнейтралью, однофазное замыкание в сети с изолированной нейтралью не сопровождается появлением больших токов КЗ, поскольку ток повреждения замыкается на землю через очень большие сопротивления емкостей фаз сети. Поскольку замыкания на землю не вызывают появления сверхтоков и не искажают значения междуфазных напряжений, то они не отражаются на питании потребителей и не сопровождаются перегрузкой оборудования опасными токами. Поэтому в отличие от КЗ замыкания на землю в сети с изолированной нейтралью не требуют немедленной ликвидации. Однако отключение замыканий на землю является все же необходимым, так как в результате теплового воздействия тока замыкания на землю и электрической дуги в месте повреждения возможно повреждение изоляции между фазами на кабельных ЛЭП и переход однофазного замыкания в междуфазное КЗ. Помимо этого, из-за перенапряжений, вызываемых замыканием на землю, возможен пробой или перекрытие изоляции на неповрежденных фазах, что приводит к образованию двойных замыканий на землю в разных точках сети. Все виды РЗ от однофазных замыканий на землю реагируют на составляющие нулевой последовательности тока I₀ и напряжения U₀. Простейшим устройством является неселективная сигнализация о появлении замыкания на землю, реагирующая на 3U₀. Такое устройство состоит из одного реле повышения напряжения KV₀, которое питается напряжением 3U₀от обмоток ТН, соединенных по схеме разомкнутого треугольника (рис.9.5). Подобная неселективная сигнализация устанавливается на шинах РУ 6-35 кВ. Возможен и другой вариант ее исполнения, изображенный на том же рисунке. В этой схеме сигнал о появлении земли дает реле КА₀, включенное в нулевой провод вольметров контроля изоляции фаз сети, показания которых позволяют определить поврежденную фазу. Селективная сигнализация должна дополняться РЗ, способной определять, на каком участке сети возникло замыкание на землю. В качестве селективных применяются токовые ненаправленные и направленные РЗ, реагирующие на составляющие НП. Все применяемые РЗ можно подразделить на четыре группы защиты, реагирующие:

1) на естественный емкостный ток сети (такой способ РЗ перекомпенсации емкостного тока сети);

2) на токи НП, создаваемые искусственным путем;

3) на токи высших гармоник, возникающие в поврежденной ЛЭП при резонансной компенсации емкостных токов в установившемся режиме;

4) на токи переходного режима, возникающие в первый момент замыкания.

43 Принцип действия направленной поперечной дифференциальной защиты линий

Направленная поперечная дифференциальная РЗ применяется на параллельных ЛЭП с самостоятельными выключателями на каждой ЛЭП (рис.10.19). К РЗ таких ЛЭП предъявляется требование отключать только ту из двух ЛЭП, которая повредилась. Для выполнения этого требования токовая поперечная дифференциальная РЗ дополняется РНМ двустороннего действия (рис.10.19) или двумя РНМ одностороннего действия, каждое из которых предназначено для отключения одной ЛЭП. Принципиальная схема одной фазы дана на рис.10.19. Токовые цепи РЗ выполняются так же, как и у токовой поперечной дифференциальной РЗ. Токовые обмотки РНМ KWи токового реле КА соединяются последовательно и включаются параллельно вторичным обмоткам ТТ на разность токов параллельных ЛЭП: I_р = I_I – I_II. Токовые реле выполняют функции пусковых органов, реагирующих на КЗ и разрешающих РЗ действовать. РНМ служит для определения поврежденной ЛЭП по знаку мощности. Напряжение к реле подводится от ТН шин подстанции. Оперативный ток к РЗ подается через вспомогательные контакты выключателей.

При срабатывании КА плюс постоянного тока подводится к контактам KW,которое замыкает верхний или нижний контакт, в зависимости от того, какая из двух ЛЭП повреждена. Для отключения поврежденной ЛЭП РЗ устанавливается с обеих сторон параллельных ЛЭП.

Внешние КЗ. При внешних КЗ, нагрузке и качаниях первичные токи I_I иI_II равны по значению и совпадают по направлению на обоих концах ЛЭП. При равенстве К_I Iи К_I II и идеальной работе ТТI_p= I_Ib – I_IIв = 0. При внешних КЗ, нагрузке и качаниях РЗ не действует. Вследствие погрешности ТТ и неравенства сопротивлений параллельных ЛЭП I_Ib и I_IIв различаются по значению и фазе, в результате чего в реле появляется ток небаланса I_p = I_нб. Для исключения работы РЗ при внешних КЗ ее ток срабатывания должен удовлетворять условию: I_с.з > I_нб.

ороткое замыкание на одной из параллельных ЛЭП (WIи WII). На питающем конце (ПС А) вслучае повреждения на WIили WIIпервичные токи I_I и I_II имеют одинаковое направление (рис.10.20). При этом токи I_I и I_II различаются по значению: в поврежденной ЛЭП ток всегда больше, так как сопротивление от ПС А до точкиКдля тока в поврежденной ЛЭП всегда меньше, чем в неповрежденной. В результате I_p= I_Ib – I_IIв ≠ 0, а его знак и направление зависят от того, какая ЛЭП повреждена. На приемном конце (ПС В)первичные токи I_I и I_II имеют противоположное направление: на поврежденной ЛЭП ток идет от шин ПС В,а на неповрежденной – к шинам (рис.10.20). В соответствии с этим I_p= I_Ib + I_IIв.

Из рис.10.21 видно, что I_p будет изменять направление в зависимости от того, какая ЛЭП повреждена. Как и в предыдущем случае, I_p будет совпадать по направлению с током в поврежденной ЛЭП.

На рис.10.21 приведены векторные диаграммы, поясняющие действие РНМ при повреждениях на WIи WII.Поскольку ток в поляризующей цепи РНМ, питаемой от ТН шин, имеет одинаковое направление при КЗ на обеих ЛЭП, все диаграммы построены относительно вектора U_p, предполагаемо совпадающим с вектором соответствующего первичного напряжения. Векторы вторичных токов приняты положительными, когда ток втекает в зажим токового элемента реле KW,обозначенный точкой (рис.10.20). Вектор тока в реле при этом отстает от вектора U_p на φ_р = φ_к. При КЗ на WI(φ_р< 90°) замыкается контакт KW.1 (рис.10.19, а) в цепи отключения поврежденной ЛЭП WI,a при КЗ на WII(φ_р> 180°) замыкается KW.2 (рис.10.19, в) в цепи отключения поврежденной линии WII.

Таким образом, при КЗ на одной из параллельных ЛЭП под действием тока I_p срабатывают пусковые реле РЗ, подводя оперативный ток к контактам РНМ. Последнее по знаку S_p определяет поврежденную ЛЭП и замыкает цепь отключения ее выключателя.

41 Реле мощности и его характеристики.

Реле мощности имеет две обмотки: одна питается напряжением U_Р, а другая – током сети I_P (рис.2.32, б). Взаимодействие токов, проходящих по обмоткам, создает электромагнитный момент, значение и знак которого зависят от напряжения U_Р, тока I_P и угла сдвига φ_Р между ними.

Чувствительность РНМ оценивается минимальной мощностью, при которой реле замыкает свои контакты. Эта мощность называется мощностью срабатывания и обозначается S_С.Р.

Реле направления мощности выполняются мгновенными. Время срабатывания РНМ должно быть минимальным.

Конструкция и принципы действия индукционных реле мощности. Индукционные реле мощности выполняются с подвижной системой в виде цилиндрического ротора (рис.2.33, а). Реле имеет замкнутыйчетырехполюсныймагнитопровод1 с выступающими внутрь полюсами. Между полюсами установлен стальной цилиндр (сердечник) 2, повышающий магнитную проницаемость междуполюсного пространства. Алюминиевый цилиндр (ротор) 3 может поворачиваться в зазоре между стальным сердечником и полюсами. При повороте ротора 3 происходит замыкание контактов реле 6.

Для возврата ротора и контактов в исходное положение предусматривается противодействующая пружина 7 (рис.2.33, б).

Обмотка 4 питается напряжением U_Р = U_C/K_U, а обмотка 5 – током I_P = I_C/K_I, где U_C и I_С – напряжение и ток сети (защищаемого элемента). Ток I_H = U_P/Z_H в обмотке 4 создает магнитный поток Ф_H (поляризующий).

ТокI_P, проходящий по обмотке 5, создает магнитный поток Ф_Т (рабочий).

На рис.2.34 изображена векторная диаграмма магнитных потоков Ф_H и Ф_Т. За исходный для ее построения принимается вектор напряжения U_Р. Ток I_H сдвинут по фазе относительно напряжения U_Р на угол α, а ток I_P – на угол φ_Р.

Угол α определяется индуктивным и активным сопротивлением обмотки 4, питаемой напряжением, и называется углом внутреннего сдвига реле. Угол φ_Р зависит от параметров сети и фаз подведенных к реле U_С и I_С.