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: 9 из 15

53.Понятие направленности защиты, чем оно обеспечивается 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.
54. неселективные отсечки, отсечки с выдержкой времени

Неселективной отсечкой называется мгновенная отсечка, действующая при КЗ за пределами своей ЛЭП. Такая отсечка применяется для быстрого отключения КЗ в пределах всей защищаемой ЛЭП. Неселективное действие отсечки при КЗ вне ЛЭП исправляется при помощи АПВ, включающего обратно отключившуюся ЛЭП. Примеры применения неселективной отсечки приведены на рис. 5.5.

В первом случае на линии W1 (рис. 5.5, а) установлена отсечка 1, неселективная по отношению к РЗ трансформаторов. Ток срабатывания отсечки 1 отстраивается от конца зоны отсечек 2 и 3, установленных на трансформаторах Т2 и ТЗ, т. е. I_c.з = (1,1 - 1,2)I_с.з2 (или I_с.з3).

При КЗ в каком-либо трансформаторе, например ТЗ, в пределах зоны действия отсечки 1 последняя срабатывает неселективно одновременно с отсечкой поврежденного трансформатора. В результате этого, кроме трансформатора ТЗ, неселективно отключается W1. При этом пускается устройство АПВ, которое включает обратно неселективно отключившуюся ЛЭП W1 и восстанавливает питание подстанции В.

Во втором случае (рис. 5.5, б) на W1 для той же цели установлена отсечка 1, неселективная относительно мгновенной отсечки 2 ЛЭП W2. Отсечка 1 отстроена по току от конца зоны действия отсечки 2, но поскольку их выдержки времени одинаковы (t₁ = t₂ = 0), то при КЗ на участке ЛЭП W2, где зоны действия отсечек совпадают, обе они могут сработать одновременно. Действием АПВ и в этом случае неповрежденная линия W1 будет включена в работу, а поврежденная W2 отключится вновь. Для предотвращения повторного отключения W1 ее отсечка выводится из работы после действия АПВ и спустя некоторое время после успешного включения W1. При этом должно быть соблюдено условие t_АПВ1 < t_АПВ3, где t_АПВ1 и t_AПВ3 соответственно выдержки времени АПВ ЛЭП W1 и W2.

Отсечки с выдержкой времени

Мгновенная отсечка защищает только часть ЛЭП; чтобы выполнить РЗ всей ЛЭП с минимальным временем действия, применяется отсечка с выдержкой времени (см. рис. 5.2, б). Зона и время действия такой отсечки 1 (рис. 5.7, о, б) согласуются с зоной и временем действия мгновенной отсечки 2 так, чтобы была обеспечена селективность.

Для выполнения этих условий время действия РЗ t₃₁ отсечки 1 выбирается на ступень t больше t₃₂ отсечки 2: t₃₁ = t₃₂ + t. (5.5)

В зависимости от точности реле времени отсечки 1t₃ = 0,30,6 с. Зона действия отсечки 1 должна быть короче зоны работы отсечки 2 (рис. 5.7, в).

В сети с односторонним питанием согласование зон действия РЗ 1 и 2 обеспечивается при выполнении условия

I_c..з1 = k_отсI_с.з2, (5,6) где k_OTC = 1,11,2. Зона действия отсечки 1 (AN на рис. 5.7, а) находится графически.

В сети с двусторонним питанием токи I_К1 и I_К2, проходящие через отсечки 1 и 2, неодинаковы (рис. 5.8): I_К2 > I_К1. С учетом этого согласование зон действия отсечек 1 и 2 выполняется обычно графическим способом. Для этой цели (рис. 5.8) строится зависимость I_К1 и I_K2 от расстояния l до точки КЗ.

По пересечению прямой I_с.з2 с кривой I_К2 (точка М) определяется конец зоны действия отсечки 2. От точки М необходимо отстроить отсечку 1. Для этого по кривой I_К1 находится ток I_К1М, проходящий в РЗ 1 при КЗ в конце зоны отсечки 2 (точка М).

В соответствии с условием (5.2): I_с.з1 = k_отсI_к1(М) . (5.6a)

Расчет ведется при максимальном I_К1 и минимальном I_К2 значениях. Ток I_с.з должен быть также отстроен от I_кA при КЗ на шинах подстанции А. Зона действия отсечки определяется по точке пересечения I_c.з1 и I_К1. Схемы отсечки с выдержкой времени выполняются так же, как и схемы МТЗ с независимой характеристикой (4.2).

Токовые отсечки являются самой простой РЗ. Быстрота действия в сочетании с простотой схемы составляет важное преимущество этих РЗ. Недостатками отсечек являются: неполный охват защищаемой ЛЭП и непостоянство зоны действия в связи с изменением режима энергосистемы.

Сочетая МТЗ 1 с мгновенной отсечкой 3 и отсечкой с выдержкой времени 2, можно получить трехступенчатую МТЗ, обеспечивающую быстрое отключение повреждений на защищаемой линии W1 и резервирующую РЗ 4 и 5 следующего участка. Характеристика времени действия трехступенчатой МТЗ показана на рис. 5.9.
55. продолная дифзащита линии, ее принцип действия

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
56. принцип действия поперечных дифференциальных защит ЛЭП, расчет уставок

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 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: Iр = II – III. 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.
57.  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.



58Каковы допустимые погрешности ТТ и что влияет на их величину.

При рассмотрении работы РЗ учитываются три вида погрешностей ТТ: токовая f_i, полная , угловая .

Токовая погрешность определяется величиной I (отрезок AD на рис. 3.3). Она равна арифметической разности I’₁ - I₂и показывает, насколько действительный ток I₂меньше расчетного тока I₂ – I₁ / K_I.

Угловая погрешность характеризуется углом , показывающим, насколько действительный ток I₂сдвинут по фазе относительно приведенного первичного тока I’₁ (т. е. идеального вторичного тока I₂ и реального первичного тока).

Полная погрешность определяется модулем (абсолютным значением) вектора I’_нам (отрезок АС на рис. 3.3). Эта погрешность равна геометрической разности действующих значений векторов I'₁, приведенной ко вторичной стороне, и I_2Д: |I’_нам | = = |I’₁ – I_2Д|.

Из рассмотрения треугольника ABC(рис. 3.3) следует, что полная погрешность ( = I_нам) определяет и характеризует как погрешность по току f_i = I, так и погрешность по углу . Угол очень мал, поэтому можно считать, что I равен отрезку АВ, а угол , измеряемый в радианах длиной дуги DC, приблизительно равен отрезку ВС.

Это означает, что >f_i. С увеличением а, зависящего от угла нагрузки _н (угла между током I₂и напряжением U₂), I растет, а угол уменьшается. При + = 90° вектор I₂ совпадает по фазе с вектором I⁽¹⁾₂₁, и тогда погрешность по току I достигает максимального значения. При этом f_i будет равна , угловая же погрешность становится минимальной (= 0).

Погрешность по току I(f_i) и полная погрешность = |I_нам| выражаются в относительных единицах или процентах как отношение действующих значений этих погрешностей к действующему значению приведенного первичного тока. Относительная токовая погрешность

f_i % = (I / I’₁) 100 = (I₂ – I’₁) / I’₁*100. (3.5)

Относительная полная погрешность

(3.6)

Если вторичный ток несинусоидален, то ток намагничивания выражается как среднее квадратичное значение разности мгновенных значений реального и расчетного токов i₂:

Тогда (3,7)

Здесь К_I - номинальный коэффициент трансформации ТТ.

Погрешность по углу выражается в градусах и минутах, она считается положительной, если I₂ опережает I’₁, как показано на рис. 3.3. Относительные погрешности , f_i, и увеличиваются с увеличением тока намагничивания I_нам.