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: 8 из 15

34 Принцип действия и выбор уставок М.Т.З.

Максимальные токовые защиты (МТЗ) являются основным видом РЗ для сетей с односторонним питанием. Они устанавливаются в начале каждой ЛЭП со стороны источника питания (рис.4.1, а). Каждая ЛЭП имеет самостоятельную РЗ, отключающую ЛЭП в случае повреждения на ней самой или на шинах питающейся от нее ПС, и резервирующую РЗ соседней ЛЭП.

При КЗ в какой-либо точке сети, например вточке К1 (рис.4.1, а), ток КЗ проходит по всем участкам сети, расположенным между источником питания и местом повреждения, в результате чего приходят в действие все РЗ (1, 2, 3, 4). Однако по условию селективности сработать на отключение должна только РЗ 4, установленная на поврежденной ЛЭП. Для обеспечения указанной селективности МТЗ выполняются с выдержками времени, нарастающими от потребителей к источнику питания, как это показано на рис.4.1, б. При соблюдении этого принципа в случае КЗ в точке К1 раньше других сработает МТЗ 4 и отключит поврежденную ЛЭП. Защиты 1, 2 и 3, имеющие большие выдержки времени, вернутся в начальное положение, не успев подействовать на отключение. Соответственно при КЗ в точке К2 быстрее всех сработает МТЗ 3, а МТЗ 1 и 2, имеющие большее время, не успеют подействовать.

Исходным для выбора тока срабатывания МТЗ является требование, чтобы она надежно работала при повреждениях на защищаемом участке, но в то же время не действовала при максимальном рабочем токе нагрузки I_н mахикратковременных перегрузках, вызванных пуском и самозапуском электродвигателей (см. гл. 18), а также нарушением нормального режима электрической сети.

Для обеспечения селективности выдержки времени МТЗ выбираются по ступенчатому принципу (см. рис.4.1). Разница между временем действия МТЗ двух смежных участков (например, А и В на рис.4.12) называется ступенью времени или ступенью селективности:



Ступень Δt должна быть такой, чтобы при КЗ на каком-нибудь участке сети (например, на w_b)МТЗ соседнего участка (т.е. на W_A)не успевала сработать.

Чтобы МТЗ ЛЭП_A не сработала при КЗ на предыдущем участке, она должна иметь выдержку времени, большую времени отключения на w_b:



где t_зВ – выдержка времени МТЗ В; t_п В– положительная погрешность в сторону замедления реле времени МТЗ В; t_B В – время отключения выключателя w_bс момента подачи импульса в катушку отключения до разрыва тока КЗ контактами выключателя. Приняв запас t_зап и учтя, что МТЗ А может из-за погрешности реле времени снизить выдержку времени на величину t_п A(отрицательная погрешность), получим


48)Токовая отсечка в сетях с двухсторонним питанием.

ёВ сетях с двухсторонним питанием для обеспечения селективности необходимо применение направленных МТЗ. Так как направленная МТЗ имеет мертвую зону в начале защищаемой ВЛ, то она всегда должна использоваться вместе с токовой отсечкой. Токовая отсечка защищает начало ВЛ, а направленная МТЗ - конец ВЛ. При этом токовая отсечка обязательно должна быть ненаправленной, для исключения мертвой зоны.

Ненаправленная токовая отсечка может работать селективно в сетях с двухсторонним питанием при правильном выборе ее тока срабатывания. Ток срабатывания токовой отсечки в сетях с двухсторонним питанием выбирается по двум условиям (рис. 4.5):

1. При протекании тока КЗ от шин ПС в линию ток срабатывания токовой отсечки, как обычно, должен быть больше максимального тока внешнего КЗ, т.е. КЗ на шинах противоположной ПС:

I_СЗ1 = К_ОТС*I_К2.МАКС

где: К_ОТС = 1,2 - коэффициент отстройки; I_К2.МАКС – максимальный ток от энергосистемы С1 при КЗ в точке К2.

2. При протекании тока КЗ из линии к шинам ток срабатывания токовой отсечки также должен быть больше максимального тока внешнего КЗ, то есть КЗ на шинах ПС Б:

IСЗ2 = К_ОТС*I_К1.МАКС

где: I_К1.МАКС – максимальный ток от энергосистемы С2 при КЗ в точке К1.

Из двух полученных значений тока срабатывания токовой отсечки принимается большее. При этом принятом токе срабатывания токовой отсечки должна обеспечиваться ее чувствительность к трехфазным КЗ в начале защищаемой ВЛ.

Во избежание неправильной работы отсечки при качаниях ее ток срабатывания должен отстраиваться от токов качания I_кач , для чего I_СЗ должен удовлетворять еще условию I_СЗ1 = К_ОТС* I_{кач.макс}
На ЛЭП с двусторонним питанием отсечки устанавливаются с обеих сторон ЛЭП с одинаковым током срабатывания. Зона действия каждой отсечки определяется по точке пересечения прямой I_СЗ с соответствующей кривой тока.
49_)Принцип действия и выбор уставки токовой отсечки трансформатора и электродвигателя. В чем их отличие?

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_{к mах}), 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.
Принцип действия и область применения отсечки.Токовой отсечкой называется быстродействующая максимальная токовая защита с ограниченной зоной действия. В зону действия отсечки на понижающих трансформаторах входит часть обмотки и выводы со стороны ВН, где включены реле отсечки ТО.При КЗ за трансформатором (точка К1)отсечка не действует благодаря отстройке ее тока срабатывания от максимального значения тока при КЗ в этой точке. Поэтому отсечка не чувствует КЗ также на отходящих линиях НН (точка K₂) и может выполняться без выдержки времени.

Быстродействие является главным достоинством отсечки, так как быстрое отключение уменьшает размеры повреждения трансформатора, обеспечивает продолжение нормальной работы электродвигателей и другой нагрузки, подключенных к тому же питающему источнику. 

Уставку (или величину тока, при которой срабатывает защита) выбирают, исходя из наименьшего значения тока короткого замыкания в защищаемой сети (при разных повреждениях токи короткого замыкания отличаются). Однако при выборе уставки следует так же учитывать характер работы защищаемой сети. Например, при самозапуске электродвигателей после перерыва питания, значение силы тока в сети может быть выше номинального, и защита не должна его отключать.

Разница между токовой отсечки трансформатора и электродвигателя в том, что при расчете тока срабатывания защиты электродвигателя нужно учитывать коэффициента самозапуска,

50) Принцип действия и выбор уставок поперечной дифференциальной. защиты линий.

Принцип действия. 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 РHМ 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 KW и токового реле КА соединяются последовательно и включаются параллельно вторичным обмоткам ТТ на разность токов параллельных ЛЭП: I_p = 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.

ППри 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 и I_II равны по значению и совпадают по направлению на обоих концах ЛЭП. При равенстве К_I1 и К_{I II} и идеальной работе ТТ I_р =I_Iв –I_IIв = 0. При внешних КЗ, нагрузке и качаниях РЗ не действует. Вследствие погрешности ТТ и неравенства сопротивлений параллельных ЛЭП I_Iв и I_IIв различаются по значению и фазе, в результате чего в реле появляется ток небаланса I_р = I_нб. Для исключения работы РЗ при внешних КЗ ее ток срабатывания должен удовлетворять условию: I_с.з > I_нб.

Короткое замыкание на одной из параллельных ЛЭП (WI и WII). На питающем конце (ПС А) в случае повреждения на WI или WII первичные 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 точки К для тока в поврежденной ЛЭП всегда меньше, чем в неповрежденной. В результате I_р = I_{I в} – I_{II в} , 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_р = I_{I b} +I_{II в}.
Из рис. 10.21 видно, что I_р будет изменять направление в зависимости от того, какая ЛЭП повреждена. Как и в предыдущем случае, I_р будет совпадать по направлению с током в поврежденной ЛЭП.

На рис. 10.21 приведены векторные диаграммы, поясняющие действие РНМ при повреждениях на WI и WII. Поскольку ток в поляризующей цепи РHМ, питаемой от ТН шин, имеет одинаковое направление при КЗ на обеих ЛЭП, все диаграммы построены относительно вектора U_р, 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 _р = _к. При КЗ на WI (_р < 90°) замыкается контакт KW.1 (рис. 10.19, а) в цепи отключения поврежденной ЛЭП WI, а. при КЗ на WII (_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_р срабатывают пусковые реле РЗ, подводя оперативный ток к контактам РНМ. Последнее по знаку S_p определяет поврежденную ЛЭП и замыкает цепь отключения ее выключателя.

Автоматическая блокировка выводит из действия РЗ при отключении по любой причине выключателей одной из параллельных ЛЭП на стороне, где установлена РЗ. Для этого оперативная цепь РЗ заводится через вспомогательные контакты SQ1 и SQ2 выключателей Q1 и Q2 параллельных ЛЭП (рис. 10.19). В современных схемах вместо вспомогательных контактов используются реле-повторители выключателей, сигнализирующие их положение "Включено". Блокировка действия РЗ необходима для предупреждения и неправильной работы ее в двух случаях:

1) если при КЗ на параллельной ЛЭП, например WI (рис. 10.20), выключатель этой ЛЭП Q1 отключается раньше выключателя Q3, то реле мощности РЗ подстанции А под действием тока КЗ, проходящего к месту повреждения на WII, разрешит РЗ подстанции Л отключить неповрежденную линию WII;

2) при отключении одной из параллельных ЛЭП РЗ превращается в МТЗ мгновенного действия и может работать ложно при внешних КЗ.

В обоих случаях ложные действия РЗ исключаются с помощью рассмотренной блокировки. Однако если во втором случае РЗ отключается только на противоположном конце, то автоматическая блокировка РЗ, установленной на стороне, где выключатель остается в работе, не подействует. Поэтому для исключения ложной работы этой РЗ ее необходимо отключать вручную с помощью отключающего устройства SX (см. рис. 10.19, в).
51) Принцип работы и регулирование тока срабатывания реле РТ-40.

Реле тока.  Наиболее часто используются электромагнитные реле РТ -40. 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

 

               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
52) 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