Релейная защита 8. 1. Токовая отсечка назначение, ток срабатывания, мертвая зона Токовая отсечка
 Скачать 226.5 Kb.
|
 где kСХ – коэффициент схемы; IС.З. – ток срабатывания защиты; nТ – коэффициент трансформации. Коэффициент чувствительности токовой отсечки трансформатора  К преимуществам отсечки относится её быстродействие. Мгновенное отключение позволяет уменьшить возможные повреждения трансформатора и оборудования, запитанного от трансформатора. К недостаткам можно отнести то, что зона действия отсечки ограничена. Поэтому отсечка вместе с газовой защитой трансформатора и максимальной токовой защитой составляют защиту трансформаторов малой мощности. Участок ЛЭП при КЗ, в пределах которого РНМ не работает из-за того, что мощность на его зажимах оказывается меньше мощности срабатывания, называется мертвой зоной (рис. 4).  Рис. 4. Мертвая зона реле направления мощности Для характеристики чувствительности РЗ важно знать протяженность мертвой зоны. Имеются различия в определении мертвой зоны для индукционных и полупроводниковых РНМ. Для индукционного РНМ по известному значению мощности срабатывания реле (1)  определяют напряжение срабатывания реле при КЗ на границе мертвой зоны в точке М (рис. 4) по формуле (2):  В выражение (2) подставляются значения: Sс.р - по заводским данным или лабораторным испытаниям; Iр – определенное расчетом при трехфазном КЗ в самом начале ЛЭП (точка N на рис.4): Ip = I(3)kN/KI, где KI – коэффициент трансформации TT; sin(α – φр) – угол внутреннего сдвига φ принимается из каталога, φр для 90-градусной схемы равен φк – 90° (φк принимается для сетей разного напряжения равным: 35 кВ - 45°, 110 кВ - 60-70°, 220 кВ - 75-82°). Поскольку РHМ включается на междуфазное напряжение,  где Uф1 – первичное фазное напряжение, необходимое для срабатывания РНМ; KU– коэффициент трансформации ТН. Длина мертвой зоны, км, определяется по выражению (3):  где Zy – удельное сопротивление 1км ЛЭП. Для полупроводникового РHМ расчет мертвой зоны упрощается, так как значение Uс.р задано и предварительные вычисления по его определению не нужны. Мертвая зона является недостатком НТЗ. Однако опыт эксплуатации показывает, что в случае применения чувствительных реле отказ последних из-за мертвой зоны крайне редок вследствие малого значения lm. Для обеспечения отключения КЗ в пределах мертвой зоны там, где это возможно, устанавливается токовая (ненаправленная) отсечка. 2. Реле указательное (понятие) Указательное реле предназначено для сбора информации и анализа о причинах срабатывания, при выходе показателей за пределы нормы, а также для обесточивания неисправных участков. Устройство улавливает параметры, которые отступают от нормы. Реле указывают на происходящие внутри процессы, которые можно определить по индикаторам, размещению индикаторов, а также аудиосигналам. Устройство используются в схемах релейной защиты и автоматики. Одним из назначений является замыкание и размыкание контактов в случае выхода определенных показателей за пределы установленной нормы. Указательное реле применяется в системах сигнализации электрических сетей различного типа. Некоторые модели способны работать на высоте до 4300 метров над уровнем моря и при температурном режиме от -50 до +55 градусов. Кроме этого относительная влажность воздуха составляет 98%. С помощью устройства работники отслеживают состояние электрической линии. При повышении тока или напряжения реле срабатывает, при этом выбрасывая флажок или другое обозначение, вместе с тем коммутируя контакты. Реле остается отключенным пока диспетчер его не осмотрит и не зафиксирует сработку документально. Затем устройство переводится в рабочее состояние вручную. Указательные (сигнальные) реле выполняются двух типов -- с параллельным или последовательным включением обмотки воспринимающей системы реле в контролируемую цепь оперативного тока. Указательное реле с параллельным включением обмотки по схеме присоединения к оперативному напряжению не отличается от схемы включения промежуточного реле с параллельной обмоткой.  Рис. 5. Схемы включения указательных реле Указательное реле с последовательным включением обмотки воспринимающей системы (рис. 5) накладывает ряд требований на построение схемы присоединения и выбор параметров электрической цепи. Исходными для выбора указательных реле такого типа являются следующие положения. а) при последовательном включении обмотки указательного реле РУ; б) при подключении добавочного резистора параллельно обмотке исполнительного реле; в) распределение токов по элементам выходной цепи при одновременном действии двух защит; г) с дешунтировкой обмотки РУ после срабатывания исполнительного реле Для надежного срабатывания указательного реле ток в его последовательной обмотке должен превышать значение тока срабатывания, т. е. Iр.у.= kнIср.р.у, (4) где kн - коэффициент надежности (kн = 1,2). Падение напряжения на обмотке указательного реле, включенной последовательно с обмоткой промежуточного реле, действие которого контролируется, не должно превышать 10% при снижении общего напряжения оперативного тока до 0,8 номинального. Выбор обмоточных данных последовательной обмотки указательного реле и схемы ее включения производится так. Зная сопротивление обмотки промежуточного реле, последовательно с которой намечается включение последовательной обмотки указательного реле, определяется ток, проходящий по цепи без учета сопротивления обмотки указательного реле. С учетом возможности снижения напряжения до 80% номинального в цепи постоянного оперативного тока Iр.у.= 0,8Uном/Rр.п, (5) где Rр.п - сопротивление обмотки промежуточного реле, определенное по данным каталога или измеренное опытным путем. При выводе формулы (5) принимается, что на включение промежуточного реле действует одна цепь (одна защита). Введем коэффициент надежности k =1,2 и определим расчетное значение тока срабатывания указательного реле Iср.р.у.=Iр.у./1,2. (6) По полученному значению тока срабатывания выбирается тип указательного реле и соответственно определяется сопротивление его обмотки. Далее вычисляется напряжение на промежуточном реле Uр.п= 0,8UномRр.п/(Rр.у+Rр.п), (7) где Rр.п - сопротивление обмотки промежуточного реле. Если полученное значение окажется больше или равно напряжению, при котором промежуточное реле четко срабатывает, т. е. если Uр.п≥0,7Uном.р.п, (8) то выбранное указательное реле может быть включено в схему. Если условие (8) не соблюдается, т. е. Uр.п<0,7 Uном.р.п, то следует применить другой тип указательного реле с меньшим сопротивлением обмотки. Ток срабатывания указательного реле при этом окажется большим. Для увеличения тока, проходящего через обмотку указательного реле, параллельно обмотке промежуточного реле включают добавочный резистор (рис. 5 (б)). Для определения сопротивления добавочного резистора Rд поступают следующим образом. Ток, который должен проходить по цепи указательного реле, Iр.у.=1,2Iср.р.у. (9) Ток, проходящий по обмотке промежуточного реле, создающий н. с. для надежного срабатывания этого реле, Iр.п.= 0,7Uном/Rр.п. (10) Ток, проходящий по добавочному резистору, Iд = Iр.у.- Iр.п. (11) Значение сопротивления добавочного резистора Rд= 0,7Uном/Iд. (12) Если возможно одновременное срабатывание нескольких защит (например, двух), предварительно следует задаться типом указательного реле, рассчитанного на ток (рис. 5, в): Iр.у.= 0,8Uном/nRр.п, (13) где n - количество одновременно срабатывающих защит (например, 2). Ток срабатывания указательного реле должен быть равен Iср.р.у= Iр.у./1,2. Затем в предположении действия только одной защиты проверяется падение напряжения на обмотке промежуточного реле; в этом случае падение напряжения на обмотке промежуточного реле наименьшее. Как правило, при учете возможности одновременного срабатывания нескольких защит для обеспечения действия указательных реле требуется увеличить ток, проходящий по обмоткам этих реле. Для этого параллельно обмотке промежуточного реле включается добавочный резистор Rд (рис. 5 (в)); расчетное выражение имеет вид: Uр.п.= 0,8UномR/(Rр.у+ R)>0,7Uном.р.п, (14) 1/ R=1/Rр.п.+1/Rд. (15) Ток в цепи каждой обмотки указательного реле при одновременном срабатывании п защит должен быть: Iр.у.= 0,8Uном/(n(Rр.у./n + R))1,2Iср.р.у.. (16) Для увеличения четкости действия указательных реле в некоторых случаях применяют схему принцип работы которой пояснен на рисунке 5, г. Нормально обмотка указательного реле в цепи каждой из защит закорочена контактами выходного промежуточного реле 2РП. При действии защиты (одной или нескольких) обмотка промежуточного реле 1РП оказывается включенной под напряжение U0,8Uном. Реле 1РП надежно срабатывает. Одновременно с подачей отключающей команды контакты 2РП-1, 2РП-2 размыкают цепи, шунтирующие обмотки сигнальных реле. При этом напряжение на выводах обмотки промежуточного реле 1РП уменьшается, но реле продолжает оставаться в сработавшем положении, так как для промежуточных реле обычного выполнения kВ = 0,30,5. Расчет указательных реле по схеме, приведенной на рисунке 5, г, может быть, следовательно, произведен по приведенным ранее выражениям (13) - (16), но вместо напряжения срабатывания выходного промежуточного реле Uном.р.п должно быть подставлено напряжение возврата Uв.р.п = kВUном.р.п. (17) Список использованных источников 1. Кривенков В. В., Новелла В. Н. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения: Учебн. пособие для вузов. - М.: Энергоиздат, 1981. - 328 с, 2. Федосеев А.М., Федосеев М.А. Релейная защита электроэнергетических систем: Учеб. для вузов. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомнздат, 1992. - 528 с. |